火星居住の夢を阻む「砂嵐」という大きな壁

火星にも大気が存在すると言われていますが、気圧は地球よりもはるかに低い。これが火星居住への道のりを阻んでいると、惑星探査機「はやぶさ」の開発メンバーでもある齋藤潤氏は語ります。地球の1000分の6ともいわれる超低気圧では、具体的にどのような悪影響があるのでしょうか？

※本記事は、齋藤潤 :​著/渡部潤一:監修『本気で考える火星の住み方』(ワニブックス:刊)より一部を抜粋編集したものです。

「人類が火星に住める可能性」について

火星には月とは異なって、薄いながらも大気が存在しています。地球地表面での平均的な気圧は１気圧ですから、これを物理の単位に変換すると約1,013ヘクトパスカルです。

天気予報をテレビで見たときに、高気圧は周りより高い気圧(ヘクトパスカルの値が大きい)で、低気圧のところは1,000以下を示していることがわかると思います。そして台風になると、900台とはいっても並の低気圧よりもずっと低い気圧になっていますから、台風の中心へ向かって強い風が流れ込むということになります。

さて、火星には大気があるということが注目されているわけですが、その平均気圧はどのくらいになるのかというと、地球表面の気圧のほぼ1000分の6、単位でいうと約６ヘクトパスカルになります。大気があると聞いて居住拠点も作りやすいかな、と思われた人にとっては絶望的な低気圧です。

そして、火星にも嵐が起こります。特に大きな嵐だと気圧が低いせいもあるのでしょうが、嵐が火星全体を覆いかねないほどの大きさになります。そういうときに地上から望遠鏡で見ると、さすがに真っ白な極冠は見えますが、それ以外に普段は濃淡や色の違いで見える地形模様が、全然見えないということもあります。

火星居住の可能性を考えたとき、この嵐は明らかに大きなマイナス点です。風とともに表面を覆う酸化鉄に加え、砂粒までも飛んできますから、嵐というよりも砂嵐といったほうがよいかもしれません。

気圧が低いということは大気が薄いことを意味します。そして、飛ばされた砂粒は、大気で速度が落ちることなく周囲の突起物に叩きつけられるのです。着陸機の太陽電池が、砂嵐のため太陽光を受けられなくなり、電力不足で休眠したという例もあります。もし居住することになると、居住区の外壁を痛めつけかねません。

地形観測のためにはヘリコプターより気球

大気が薄いと、いろいろな問題が生じます。火星の低大気圧でヘリコプターを飛ばすことには成功しましたが、気球を飛ばせるでしょうか。飛行船型にしておけば、少なくともヘリコプターよりも少ない電源で飛べるはずです。

ちょっと脱線しますが、大気圧がとても高い金星(この惑星では大気圧が90気圧以上にもなります)では、1980年代に旧ソ連の金星探査機が、大気圏の上層部で気球型の観測機をリリースしています。しかし、いずれも数分もせず通信が途切れてしまったという結果になってしまいました。

金星は大気が濃いので、ヘリコプターよりも気球のほうが向いていると思いますが(大気の気温ですら400℃もあります)、火星でも大型の風船とヘリウムガスを持ち込めば、飛行船探査も可能になるかもしれません。

ヘリコプターだと、飛ばすためにエネルギーの大半を使いますが、気球は自分を飛ばすのは風船部分なので、あとは推進用の動力さえあれば空中を移動できるはずで、同じ搭載燃料でも航続距離は長くなるはずです。

もっとも、火星は地球の100分の1以下の低気圧ですから、かなり大きな風船と大量のヘリウムガスを持ち込まないと難しいと思いますが、もし気球が使えるのであれば、ヘリコプターよりも航続距離が長いだけ機動力が高いと思います(砂嵐のときにガスを抜いて格納するのは、どう考えても大変な作業になるという気がしますが)。

これが使いこなせれば、低空飛行による地形の詳細観測が可能になります。これは居住地域を決めるのに重要な要素になるでしょう。