【NASA発表】月面着陸､意外すぎる9つの候補地
月の「日当たり」が鍵となる。写真は月を模擬したNASAの実験室（Credits: NASA/Uland Wong）
「火星移住」や「月面着陸」などのニュースから、UFO、宇宙人の話題まで、私たちの好奇心を刺激する「宇宙」。だが、興味はあるものの「学ぶハードルが高い」と思う人も少なくない。
だが「ブラックホールの正体は何なのか」「宇宙人は存在するのか」など、現代科学でも未解決の「不思議」や「謎」は多く、知れば知るほど知的好奇心が膨らむ世界でもある。また、これらの知見を得ることで視野が広がり、ものの見方が大きく変わることも大きな魅力だ。
そんな宇宙の知識を誰でもわかるように、「基本」を押さえながらやさしく解説したのが、井筒智彦氏の著書『東大宇宙博士が教える やわらか宇宙講座』だ。「会話形式でわかりやすい」「親子で学べる」と読者から称賛の声が届いている。
その井筒氏が、「NASAが発表した月面着陸の候補地の意味」について解説する。
「アルテミス計画」第3弾、意外な候補地
先月29日、NASAは、「アルテミス計画」の第3弾にて、宇宙飛行士が月面着陸する候補地を9カ所に絞り込んだと発表しました。9カ所はすべて、「月の南極」付近です。
アルテミス計画とは？ いったい、なぜ月の南極に？
今回は、月の基本をおさえながら、ニュースの意味を紐解いていきましょう。
アルテミス計画とは、NASAが提案する月面探査プログラムの総称です。月面に基地をつくり、人が持続的に活動することを目指しています。
アメリカ、日本、カナダ、イタリア、UAEなど、現時点で50カ国近くが参画する国際プロジェクトになっています。
アルテミス計画の第1弾は、2022年に実施され、無人の宇宙船が月を周回して地球に無事帰還しました。第2弾は、最短で2025年9月に実施し、4人の宇宙飛行士が月を周回して（着陸はせずに）地球に帰還する予定です。
第3弾は、最短で2026年9月に実施し、4人の宇宙飛行士が月に向かい、そのうち2人が月面に着陸する予定です。成功すれば、アポロ計画以来、50数年ぶりの有人月面着陸になります。
先日、日本人宇宙飛行士として新たに認定された諏訪理さんと米田あゆさんは、アルテミス計画の第4弾で、日本人初の月面着陸に挑む可能性があります。
月では昼と夜が「2週間ごと」に替わる
では、月面はどんな世界なのでしょうか？
ここで、地球を中心にして、そのまわりを月が回り、ある方向から太陽光が差し込む様子を考えてみましょう。
昔、理科の教科書で似たような図を見たことがありますよね？ こういう図が出ると「お勉強感」が出て、気が滅入るかもしれませんが、じつは、月探査という観点において、とても大切なことがわかるのです。
月面では約2週間ごとに「昼」と「夜」が入れ替わる（画像：『東大宇宙博士が教える やわらか宇宙講座』より）
｢『中秋の名月』今年は"土星"も見える!?鑑賞のコツ」では、図のAの地球上から月を見たときに、「月は満ち欠けをする」「月の出は毎日50分遅れる」ことをお話ししました。
今度は視点を変えて、月面から太陽を見てみましょう。図のB・C・Dを見ながら、自分が月面に立っている状態をイメージしてみてくださいね。
図のBにいるとき、月の地平線から太陽が顔を出すのを目にします。これが月面における「日の出」です。
図のCのとき、太陽は最も高い位置に昇ります。図のDのとき、太陽は月の地平線に沈みます。月面における「日没」です。
この「日の出」から「日没」までのB→C→Dの期間が、月面にとっての「昼」になります。
つまり、月が地球を公転する約1カ月の半分にあたる約2週間が昼になるということです。そして、残りの約2週間は、その反対にまったく太陽の光が当たらない「夜」になります。
つまり、「月面では、約2週間ごとに昼と夜が入れ替わる」のです。
昼が2週間続き、その後、夜が2週間続く。月で長期間滞在することを考えると、生活のリズムがめちゃくちゃになって大変そうですよね。
他にも大変な点はたくさんあります。
月面での活動には、エネルギーが欠かせません。太陽からの光を電力に変える太陽光発電の場合、夜になると2週間も太陽光が途絶えてしまうので、電力をまかなうことはできません。
また、月面の温度は、昼は170℃、夜はマイナス120℃になります。「極端な低温」や「300℃近い寒暖差」は、機器の損傷を招きます。
月面で極寒の夜を越えることを専門用語で「越夜（えつや）」といいます。越夜をするには、特別な対策を施す必要があるのです。
「月の南極」が選ばれる理由とは？
アポロ計画では、月面着陸のミッションを6回行いました。このとき、月面での滞在は、2週間続く昼のうち、たった2〜3日程度だったので、極寒の夜は問題になりませんでした。
では、月に長期滞在する場合は、どうしたらいいのでしょうか？
そこで、注目されているのが、月の南極なのです。
地球の北極や南極に近い場所では、1日中太陽が沈まない「白夜」があります。これと同じように、月の北極や南極では、太陽は沈まずにずっと地平線付近に居続けたまま、横方向に移動していきます。
なので、太陽電池パネルをヒマワリのように常に太陽の方向を向くようにしておけば、電力を安定して確保することができるわけです。
実際には、月の自転軸や地形などの関係から、太陽光が1年中ずっと当たり続ける場所はないものの、年間の8割以上の期間、日の当たる場所はあるそうです。
2週間ごとに昼と夜がころころと変わる赤道面に比べて、月の北極や南極のほうがむしろ「日当たりがいい」といえるのです。
では、なぜ月の北極ではなく、南極なのでしょうか？
月の北極や南極は「日当たりがいい」といいましたが、私たちが日常でイメージする日当たりのよさとは異なります。太陽の光は上から照り付けるのではなく、横から差し込みます。
月面には、クレーターという凹凸があちこちにあります。月の北極や南極にあるクレーターの穴のなかでは、太陽の光がまったく差し込まない場所が存在するのです。
こうした場所は、永久に日が当たらず影になっていることから、「永久影（えいきゅうかげ）」と呼ばれています。
日当たりが悪すぎる場所の近くがいい
永久影は、1年中どころか、何百年、何万年、いや、なんと何億年にもわたって、太陽の光が当たっていない「日当たりが悪すぎる」場所です。
マイナス200℃を下回るようなところもあり、月面でキンキンに冷え続けている場所なのです。
この永久影には、「凍った水」が存在すると期待されています。
月面は、水気のない、カラッカラに乾いた土地です。そこに、なんらかのプロセスで水分子が発生し、キンキンに冷えた永久影にピタッと凍りつき、何億年にもわたってコツコツ蓄積している可能性があるのです。
永久影の領域は北極よりも南極のほうが広く、2018年の研究でも、南極のほうに水が集中していそうな観測結果が出ています。
「スペースXが狙う『100万人火星移住』実現可能か？」でお伝えしたように、月面での水は、一石三鳥にも四鳥にもなる重要な役割があります。
地球から月まで水を運んでいければいいですが、そうすると水1kgあたり1億円もかかってしまいます。金1kgが約1500万円なので、月面での水は金よりも貴重なのです。
人類が月面基地をつくるうえで最もいいのは、年間を通して日当たりがよくて電力の確保ができ、かつ、近くに大量の水がある場所です。
ふだん私たちが住まいを選ぶ際にも、日当たりがよくて、必要なものが手に入りやすい場所のほうがいいですよね。それと同じです。
今回NASAが選んだ9カ所は、「日当たりがいい場所」であり、「日当たりが悪すぎる場所（永久影）にアクセスしやすい」ことが考慮されています。
他にも、「地上との通信のしやすさ」や「着陸のしさすや」も重要な条件として考慮されています。
今回NASAが候補地に選んだ9カ所（Credit: NASA）
現地調査してみないとわからない
ただ、実際にどれほどの水が月に存在するのかは、まだよくわかっていません。
さまざまな探査機による観測データから、「月に水がある」ことは確実でしょうが、人類が利用しやすい形で十分な量があるのかは、議論の余地が残っています。
アルテミス計画第3弾では、1週間ほど月面に滞在して現地調査をすることで、水資源の可能性を探り、将来の月面基地の設置場所を検討する意味もあります。
新居を決めるとき、部屋の写真や間取り図を見るだけでなく、実際に内見してみないとわからないことがありますからね。
私たちの住まいの内見とは異なり、月の内見はリスクを伴った大きな挑戦になります。今後の動向に注目していきましょう。
（イラスト：村上テツヤ）
（井筒 智彦 ： 宇宙博士、東京大学 博士号（理学））
