学研（がっけん）サイエンスキッズ

　人類（じんるい）が初（はじ）めて宇宙（うちゅう）に行（い）ったのは、1961年（ねん）のこと。近年（きんねん）は、宇宙飛行士（うちゅうひこうし）だけでなく、一般（いっぱん）の人（ひと）も宇宙（うちゅう）へ行（い）くことができる「宇宙旅行（うちゅうりょこう）」も実現（じつげん）されている。しかし、宇宙旅行（うちゅうりょこう）は、まだまだすごく高価（こうか）で「だれでも気軽（きがる）に」というわけにはいかない。また、宇宙（うちゅう）ステーションなどに物資（ぶっし）を運（はこ）ぶには、スペースシャトルなどに積（つ）んで運（はこ）ぶしかなく、いつでもというわけにはいかない。そこで、宇宙（うちゅう）への移動（いどう）手段（しゅだん）として期待（きたい）されているのが「宇宙（うちゅう）エレベーター」だ。

提供（ていきょう）：NASA

　宇宙（うちゅう）エレベーターは、1970年代（ねんだい）にSF小説（しょうせつ）に登場（とうじょう）したことで有名（ゆうめい）になった。その原理（げんり）は、赤道（せきどう）上（じょう）の高度（こうど）3万（まん）6000kmにある宇宙（うちゅう）ステーションから、地上（ちじょう）へケーブルを下（お）ろし、そのケーブルに、地上（ちじょう）と宇宙（うちゅう）を行（ゆ）き来（き）するエレベーターを設置（せっち）するというものだ。これだけ聞（き）くと、とても実現（じつげん）できる技術（ぎじゅつ）には思（おも）えないかもしれない。当時（とうじ）も、宇宙（うちゅう）エレベーターは空想（くうそう）世界（せかい）だけの技術（ぎじゅつ）で、実現（じつげん）できないと考（かんが）えられていた。例（たと）えば、長（なが）いうどんをはしで高（たか）く持ち上（もちあ）げると、うどんは、うどん自身（じしん）の重（おも）さを支（ささ）えられなくなり、ちぎれてしまう。宇宙（うちゅう）エレベーターもこれと同（おな）じように、3万（まん）6000kmものケーブルがそれ自体（じたい）の重（おも）みにたえられないと思（おも）われていた。それほどじょうぶなケーブルをつくれる素材（そざい）はなかったからだ。計算（けいさん）上（じょう）、宇宙（うちゅう）エレベーターのケーブルをつくるには、強度（きょうど）(その素材（そざい）が破壊（はかい）に耐（た）えられる最大（さいだい）の力（ちから）)が鉄（てつ）の100倍（ばい）以上（いじょう）の素材（そざい）が必要（ひつよう）だといわれている。

　だが、1991年（ねん）に、ケーブルに必要（ひつよう）な軽（かる）さや強度（きょうど）を実現（じつげん）できるかもしれない、カーボンナノチューブという素材（そざい）が見（み）つかった。カーボンナノチューブというのは、炭素（たんそ）でできた素材（そざい）で、とても軽（かる）く、同（おな）じ重（おも）さの鉄（てつ）の100〜150倍（ばい）の強度（きょうど）にできると考（かんが）えられている。2007年（ねん）には、イギリスで、鉄（てつ）の20倍（ばい）の強度（きょうど）にすることに成功（せいこう）した。日本（にほん）でも2025年（ねん）までに鉄（てつ）の100倍（ばい）の強度（きょうど）にすることをめざして研究（けんきゅう）が進（すす）められている。この発見（はっけん）により、宇宙（うちゅう）エレベーターは、空想（くうそう）の技術（ぎじゅつ）から、実現（じつげん）できる技術（ぎじゅつ）になったのだ。

　ふだん、わたしたちが利用（りよう）しているエレベーターは、ケーブルを巻（ま）き上（あ）げたりのばしたりして、上下（じょうげ）に移動（いどう）している。だが、宇宙（うちゅう）エレベーターは、自（みずか）らの動力（どうりょく）でケーブルを伝（つた）って上（のぼ）り下（くだ）りする。人（ひと）や物（もの）が乗（の）るかごの部分（ぶぶん）は、はじめは小（ちい）さいが、じょじょに大（おお）きくできると考（かんが）えられている。最終的（さいしゅうてき）には列車（れっしゃ）のように複数（ふくすう）の車両（しゃりょう）がつながったもので、たくさんの人（ひと）や物（もの）を運（はこ）べるようになるかもしれない。宇宙（うちゅう）エレベーターが動（うご）くしくみは、いろいろ考（かんが）えられていて、リニアモーターカーと同（おな）じで、磁石（じしゃく）が引（ひ）き合（あ）ったり、反発（はんぱつ）したりする力（ちから）で動（うご）くリニアモーターカーと同（おな）じしくみも検討（けんとう）されている。このようなエレベーターを、リニアエレベーターというよ。

　宇宙（うちゅう）エレベーターを造（つく）るための宇宙（うちゅう）ステーションが、赤道（せきどう）上（じょう）の高度（こうど）3万（まん）6000kmにあるのには大（おお）きな理由（りゆう）がある。地球（ちきゅう）の周（まわ）りを回（まわ）っている人工衛星（じんこうえいせい）の中（なか）には、静止（せいし）衛星（えいせい）と呼（よ）ばれるものがある。静止（せいし）衛星（えいせい）は、地球（ちきゅう）の自転（じてん）と同（おな）じ速度（そくど）で回（まわ）っているので、地上（ちじょう）からは宇宙（うちゅう）に止（と）まっているように見（み）える。人工衛星（じんこうえいせい）を赤道（せきどう）上（じょう）の3万（まん）6000kmの高（たか）さに打ち上（うちあ）げると、静止（せいし）衛星（えいせい）になる。宇宙（うちゅう）エレベーターを造（つく）るための宇宙（うちゅう）ステーションも、ケーブルを地上（ちじょう）にまっすぐのばすために、静止（せいし）衛星（えいせい）と同（おな）じように赤道（せきどう）上（じょう）の3万（まん）6000kmの高（たか）さに建設（けんせつ）されるのだ。ただ、宇宙（うちゅう）エレベーターを建設（けんせつ）するためには、これだけではじゅうぶんではない。長（なが）いケーブルを下（お）ろすには、宇宙（うちゅう）ステーションのバランスをとらなければならない。地上（ちじょう）側（がわ）だけにケーブルをたらすと、その分（ぶん）、地球（ちきゅう）に引（ひ）っ張（ぱ）られる力（ちから）が強（つよ）くなってしまい、宇宙（うちゅう）エレベーターは地球（ちきゅう）に落（お）ちてきてしまう。そうならないためには、宇宙（うちゅう）ステーションから、地上（ちじょう）とは反対（はんたい）側（がわ）にもケーブルをのばしてバランスを保（たも）つ必要（ひつよう）がある。そのため、宇宙（うちゅう）エレベーターの全長（ぜんちょう）は、地上（ちじょう）の反対（はんたい）側（がわ）にのばすケーブルもふくめると、5万（まん）〜10万（まん）kmと考（かんが）えられている。これは、地球（ちきゅう）の直径（ちょっけい）の4〜8倍（ばい）の長（なが）さになる。

提供（ていきょう）：JSEA

　これだけ大（おお）きな建物（たてもの）を宇宙（うちゅう）にどのようにして造（つく）るのだろう。建設（けんせつ）は、まずロケットを打ち上（うちあ）げて、赤道（せきどう）上（じょう）の高度（こうど）3万（まん）6000kmの地点（ちてん）に宇宙（うちゅう）ステーションを造（つく）ることから始（はじ）まる。そして、地上（ちじょう）とその反対（はんたい）方向（ほうこう）にケーブルをのばす。初（はじ）めは細（ほそ）いケーブルだけれど、そのケーブルを何度（なんど）も上り下（のぼりくだ）りして、はばや太（ふと）さを増（ま）していく。そして、はばが1mほどになったら、さらに機材（きざい）を上（あ）げて、何本（なんぼん）かはば1mのケーブルを造（つく）り、最終的（さいしゅうてき）には長（なが）いつつ形（かたち）にする方法（ほうほう）も考（かんが）えられている。

宇宙（うちゅう）エレベーターの模型（もけい）。上（うえ）から、宇宙（うちゅう）ステーション、昇降機（しょうこうき）（人（ひと）やものを乗（の）せて移動（いどう）する部分（ぶぶん））、昇降機（しょうこうき）が発着（はっちゃく）するターミナル。

　現在（げんざい）、宇宙（うちゅう）へ行（い）くには、ロケットやスペースシャトルを利用（りよう）している。ロケットやスペースシャトルは、たくさんの燃料（ねんりょう）を燃（も）やして宇宙（うちゅう）へ向（む）かうための推進力（すいしんりょく）を生み出（うみだ）しているけれど、この方法（ほうほう）では多（おお）くの費用（ひよう）がかかるし、行（い）ける回数（かいすう）も限（かぎ）られる。一方（いっぽう）、宇宙（うちゅう）エレベーターは、電気（でんき）でかごを動（うご）かすので、事故（じこ）の心配（しんぱい）は少（すく）ない。ロケットで宇宙（うちゅう）に行（い）くのにかかる費用（ひよう）の100分（ぶん）の1で宇宙（うちゅう）に行（い）けると考（かんが）えられていている。

　また、現在（げんざい）、宇宙（うちゅう）に行（い）くには、特別（とくべつ）の訓練（くんれん）が必要（ひつよう）だが、宇宙（うちゅう）エレベーターなら、特別（とくべつ）な訓練（くんれん）は必要（ひつよう）なく、子（こ）どもやお年寄（としよ）りでも宇宙（うちゅう）へ行（い）くことができるようになるだろう。

　さらに観光（かんこう）以外（いがい）にも、宇宙（うちゅう）エレベーターは、月（つき）や火星（かせい）などへ向（む）かうための中継（ちゅうけい）基地（きち）としての役割（やくわり）も考（かんが）えられ、宇宙開発（うちゅうかいはつ）にはなくてはならない技術（ぎじゅつ）となると期待（きたい）されている。

　カーボンナノチューブが発見（はっけん）されたことにより、実現（じつげん）可能（かのう）な技術（ぎじゅつ）として注目（ちゅうもく）を集（あつ）めている宇宙（うちゅう）エレベーター。その実（じつ）現（げん）に向（む）けて、世界（せかい）でさまざまな活動（かつどう）が行（おこな）われている。

　アメリカやヨーロッパでは、各国（かっこく）の研究者（けんきゅうしゃ）が集（あつ）まって宇宙（うちゅう）エレベーターの国際（こくさい）会議（かいぎ）が開（ひら）かれている。また、アメリカでは、航空（こうくう）宇宙（うちゅう）局（きょく）（NASA）が中心（ちゅうしん）となって、ケーブルを上（あが）る機械（きかい）のスピードを競（きそ）うコンテストも開催（かいさい）されており、各国（かっこく）から参加者（さんかしゃ）が集（あつ）まっている。

　日本では、2008年（ねん）4月（がつ）にJSEA（日本宇宙（うちゅう）エレベーター協会（きょうかい））が設立（せつりつ）され、国際（こくさい）会議（かいぎ）への参加（さんか）や宇宙（うちゅう）エレベーターの情報（じょうほう）の発信（はっしん）を行（おこな）っている。11月（がつ）には、JSEAが主催（しゅさい）となって「第（だい）1回（かい）日本宇宙（うちゅう）エレベーター会議（かいぎ）」が開催（かいさい）され、国内外（こくないがい）の研究者（けんきゅうしゃ）などが、現状（げんじょう）や、実現（じつげん）に向（む）けて解決（かいけつ）しなければならない課題（かだい）を話（はな）し合（あ）った。また、レゴブロックを使（つか）って宇宙（うちゅう）エレベーターの機械（きかい）をつくり、ケーブルを上（あが）らせる技術（ぎじゅつ）を競（きそ）う大会（たいかい）が開催（かいさい）された。さらに、2009年（ねん）には、決（き）められたバッテリーの量（りょう）で、ケーブルを上（あが）らせる大会（たいかい）も予定（よてい）されている。

日本（にほん）大学（だいがく）理工（りこう）学部（がくぶ）精密機械（せいみつきかい）工学（こうがく）科（か）のチームが、レゴブロックでつくった宇宙（うちゅう）エレベーターのターミナル模型（もけい）。船（ふね）の発着（はっちゃく）場所（ばしょ）や、ヘリポート、ホテルなども考（かんが）えて設計（せっけい）されている。

レゴブロックでつくられた、宇宙（うちゅう）エレベーターの昇降機（しょうこうき）の模型（もけい）。2008年（ねん）11月（がつ）には、ケーブルを上（あが）るスピードなどを競（きそ）う「レゴクライマー大会（たいかい）」が開催（かいさい）された。

　すぐに実現（じつげん）はできないけれど、宇宙（うちゅう）エレベーターは実現（じつげん）に向（む）けて、少（すこ）しずつ前進（ぜんしん）している。近（ちか）い未来（みらい）、だれでも宇宙旅行（うちゅうりょこう）が楽（たの）しめる時代（じだい）がくるといいね。