星々へ続く1,000kmのケーブル「スカイフック」：英語学習ノート

Getting to space is hard.

宇宙へ行くのは困難です。

Right now,

今のところ、

it's like going up a mountain on a unicycle with a backpack full of explosives. 話の流れ

爆薬が詰まったバックパックを背負って一輪車で山を登るようなものです。

Incredibly slow,

とてつもなく遅く、

you can't transport a lot of stuff,

多くの物を運ぶこともできず、

and you might die.

死ぬ危険さえあります。

A rocket needs to reach a velocity of about 40,000 km/h to escape from Earth. フレーズ

ロケットが地球を脱出するには、時速約4万kmという速度が必要です。

To get to that speed,

その速度に到達するため、

rockets are mostly containers for fuel with a tiny tip of payload.

ロケットの大部分は燃料タンクで、先端にわずかなペイロード（積載物）があるだけです。

This is bad if you want to go to other planets

これは他の惑星へ行きたい場合には厄介です。

because you need a lot of heavy stuff

なぜなら、そこで生き延び、そしておそらく帰還するためには、

if you want to survive and maybe even come back.

多くの重い物資が必要になるからです。

So,

では、

is there a way to get to space

宇宙へ行く方法で、

with less fuel and more payload?

燃料を減らしてペイロードを増やす方法はないのでしょうか？

A nice thing that solved most of our transport problems on Earth

地球上の輸送問題の大部分を解決した素晴らしいもの、

is what you call infrastructure.

それは「インフラ」と呼ばれるものです。

Whether it's roads for cars, 文法

車のための道路であれ、

ports for ships,

船のための港であれ、

or rails for trains,

電車のための線路であれ、

we've made it easier to get to places. 文法

私たちは各地への移動を簡単にしてきました。

We can apply the same solution to space travel.

宇宙旅行にもこれと同じ解決策を適用できます。

Space infrastructure will make getting into orbit

宇宙のインフラは、軌道に乗ることを、

and out to the Moon,

そして月や、

Mars,

火星、

and beyond easier and cheaper.

さらにその先へ行くことを、より簡単で安価にしてくれます。

Great.

素晴らしいですね。

But what exactly is space infrastructure?

しかし、宇宙のインフラとは具体的に何でしょうか？

Unlike an Earth space elevator, 話の流れ

地球の軌道エレベーターとは異なり、

which is currently science fiction,

（それは今のところSFの話ですが）、

there is a simple yet promising technology

シンプルでありながら有望な技術が存在します。

that does not require new science,

それは新しい科学や、

magic materials,

魔法のような素材、

or huge investments,

莫大な投資を必要とせず、

and that has been tested successfully in orbit already. 文法

すでに軌道上でテストも成功しています。

A cable and a weight,

ケーブルと重り、

known as a tether. フレーズ

「テザー（係留索）」として知られるものです。

The concept is so simple, 文法

そのコンセプトは驚くほど

it's surprising.

シンプルです。

What if we put tethers, 意図と語調

もし私たちが、

hundreds or thousands of kilometers long,

数百から数千キロメートルもあるテザーを、

into space

宇宙に配置し、

and had spacecraft use them as ladders to climb to higher altitudes and gain speed? 文法

宇宙船がそれをハシゴのように使ってより高い高度へ登り、加速できたとしたらどうでしょう？

This concept is known as the skyhook.

このコンセプトは「スカイフック」と呼ばれています。

It works even better if we make it spin.

これを回転させるとさらにうまくいきます。

A counterweight holds a long cable in place

カウンターウェイトが長いケーブルを固定し、

while it rotates around a circle.

円を描くように回転させます。

A rotating tether slows down its tip

回転するテザーの先端は、

relative to the ground at the bottom フレーズ

下部では地面に対して相対的に速度が落ち、

and speeds it up at the top like a catapult.

上部ではカタパルトのように加速します。

This means that you can transfer energy from the tether

つまり、テザーからエネルギーを受け取り、

and get a massive boost when released,

離れる時に巨大な加速を得ることができるのです。

more or less for free, フレーズ

それも、ほぼ無料で、

equal to twice the tether's rotation velocity.

テザーの回転速度の2倍のスピードに匹敵します。

Specialized fibers already exist

スカイフックが直面するであろう並外れた張力に

that can survive the extraordinary stresses a skyhook would be faced with. フレーズ

耐えられる特殊な繊維は、すでに存在しています。

To protect against cuts and collisions from debris and meteorites,

スペースデブリや隕石による切断や衝突を防ぐため、

we can thread our tether into a web of redundant fibers.

予備の繊維を網目状に編み込んでテザーを作ることもできます。

Since our skyhook would pass over the same spot many times a day,

スカイフックは1日に何度も同じ場所を通過するため、

this would allow small reusable shuttles to catch up with it. 句動詞

小型の再利用可能なシャトルが追いついてドッキングすることが可能になります。

Of course, 話の流れ

もちろん、

it's not that easy.

そう簡単にはいきません。

At its lowest point,

最下点において、

the tether's tip is dashing through the atmosphere at around 12,000 km/h.

テザーの先端は時速約1万2000kmで大気圏を駆け抜けます。

Because of Earth's atmosphere,

地球には大気があるため、

we can't lower the skyhook too much or it will get too hot from air friction.

スカイフックを下げすぎると空気摩擦で熱くなりすぎてしまいます。

So,

したがって、

it will dip to a height of 80 to 150 km and no lower.

その高度は80〜150kmまで下がり、それ以下にはなりません。

To match this,

これに合わせるため、

we'll need specialized spacecraft that can get to the tether.

テザーに到達できる専用の宇宙船が必要になります。

While this isn't exactly easy, 文法

これは決して簡単なことではありませんが、

it's still much cheaper than getting a big tin can filled with rocket fuel to go 40,000 km/h. 慣用句

巨大な金属の缶にロケット燃料を満たして時速4万kmで飛ばすよりはるかに安価です。

Catching the tip will be a challenge, too.

先端をキャッチするのもまた課題です。

There's only a short time window of 60 to 90 seconds フレーズ

わずか60〜90秒という短い時間の枠しかなく、

to find a tiny thing in the sky moving at Mach 12.

その間にマッハ12で動く空の上の小さな物体を見つけなければなりません。

To make this easier,

これを簡単にするため、

the tip could have a sort of fishing line,

先端に釣り糸のようなものを

a kilometer long,

1キロメートルほど垂らし、

with a navigation drone that helps the spacecraft connect.

宇宙船が接続するのを助けるナビゲーションドローンを付けることもできます。

Another challenge is keeping our skyhook in orbit. 話の流れ

もうひとつの課題は、スカイフックを軌道上に維持することです。

As more and more ships latch onto it and pull themselves up, 句動詞

ますます多くの船が捕まり、引き上げられるにつれて、

they use up the momentum that keeps it in place. 句動詞

スカイフックをその場に維持する勢い（運動量）が消費されていきます。

If we don't do anything,

何もしなければ、

it will slow down and crash into the atmosphere.

スカイフックは減速して大気圏に墜落してしまいます。

And here,

しかしここで、

we can cheat the universe a bit. 慣用句

宇宙の法則を少し「裏技」のように使うことができます。

The skyhook is a battery of orbital energy. 慣用句

スカイフックは軌道エネルギーのバッテリーです。

It's possible to balance the payloads coming in and being sent off. 文法

到着するペイロードと出発するペイロードのバランスを取ることが可能です。

Arriving ships bringing humans and materials home to Earth add energy to the tether,

人や物資を地球に持ち帰る到着船はテザーにエネルギーを与え、

which it can give to other ships departing into space.

そのエネルギーは宇宙へ出発する別の船に与えることができます。

This way,

このようにすれば、

the tether doesn't lose any energy.

テザーはエネルギーを一切失いません。

The more we use it, 文法

使えば使うほど、

the cheaper it gets.

安くなるのです。

If we're still losing energy with each boost,

もしそれでも加速のたびにエネルギーが失われるなら、

we can recover it with small electric or chemical engines that regularly correct the tether's position.

小型な電気または化学エンジンを使って定期的にテザーの位置を修正し、エネルギーを回復させることができます。

A set of tethers,

テザーのセットを、

one around Earth and one around Mars,

地球の周りに1つ、火星の周りに1つ配置すれば、

could make trips between the planets fast, straightforward,

惑星間の移動を速く、簡単で、

and low-cost compared to rockets.

ロケットに比べて低コストにすることができます。

The Earth tether would sit in low Earth orbit 文化背景

地球のテザーは地球低軌道に配置され、

to grab people and payloads and fling them off to Mars.

人やペイロードを掴んで火星へと放り投げます。

The Mars tether catches them and slows them down for a landing on the surface.

火星のテザーはそれらをキャッチし、地表への着陸に向けて減速させます。

In the opposite direction,

逆方向では、

the tether could pick up a vehicle traveling through Mars's thin atmosphere at only about 1,000 km/h, 句動詞

テザーが火星の薄い大気中を時速約1000km（

not much faster than our airliners on Earth,

地球の旅客機より少し速いくらい）で飛ぶ乗り物を拾い上げ、

and fling it back to Earth to be caught and lowered down.

それを地球へ向けて放り投げ、地球でキャッチして降ろすことができます。

The tethers could shorten trips between both planets from 9 months フレーズ

テザーは両惑星間の旅程を9か月から

down to 5 or even 3

5か月、あるいは3か月へと短縮し、

and reduce the scale of the rockets required by between 84 and 96%.

必要なロケットの規模を84%〜96%も削減できます。

Even better,

さらに良いことに、

people may be able to travel in relative luxury

人々は比較的豪華な旅ができるようになるかもしれません。

as we could afford to invest in passenger comfort.

乗客の快適性に投資する余裕ができるからです。

Tether travel would be first class seats to Mars. 慣用句

テザーによる旅は、火星へのファーストクラスの座席となるでしょう。

Together,

合わせて、

tethers around Earth and Mars

地球と火星の周りのテザーは

could provide the rapid and cost-efficient transportation backbone 慣用句

宇宙旅行を手頃な価格にするための、

that would make space travel affordable.

迅速でコスト効率の良い輸送のバックボーン（基幹）を提供してくれます。

But let's go further. 話の流れ

しかし、さらに先へ進みましょう。

Starting from low Mars orbit,

火星低軌道を出発点として、

a tether could boost ships to the asteroid belt.

テザーは船を小惑星帯へと押し上げることができます。

The first craft sent to a new asteroid would need rockets to slow down at its destination. 話の流れ

新しい小惑星に送られる最初の探査機は、目的地で減速するためにロケットが必要でしょう。

Subsequent arrivals might find a tether waiting to catch them

しかし、それに続いて到着する船は、キャッチして

and send them back for free.

無料で送り返してくれるテザーが待っているのを見つけるかもしれません。

Getting to asteroids cheaply

小惑星へ安価にたどり着くことは、

is a major factor in opening up the resources of the solar system. 句動詞

太陽系の資源を開拓する上で大きな要因です。

Precious metals and valuable minerals could be delivered to Mars

貴金属や貴重な鉱物は、

just weeks after they were cut out of their asteroid.

小惑星から採掘されたわずか数週間後に火星へと届けられる可能性があります。

They would be the perfect building blocks for our interplanetary civilization. 慣用句

それらは私たちの惑星間文明にとって完璧な構成要素となるでしょう。

But why stop here? 話の流れ

しかし、なぜここで止まる必要があるのでしょう？

Mars's moons are very convenient.

火星の衛星は非常に便利です。

No other moons in the solar system orbit that close to their planet.

太陽系において、これほど惑星の近くを回る衛星は他にありません。

Phobos is so heavy that we don't need to worry about slowing it down, 文法

フォボスは非常に重いため、減速してしまう心配をする必要がなく、

making it the perfect attachment point 文法

約6000kmの長さのスーパーテザーを

for super tethers just under 6,000 km long.

取り付けるのに完璧な場所となります。

The lower tip would fly just over the surface of Mars and be very easy to catch.

下の先端は火星の地表のすぐ上を飛び、非常に簡単にキャッチできるでしょう。

The upper tip can fling ships all the way to Jupiter and Saturn.

上の先端は、船を木星や土星まで放り投げることができます。

The same super tether can also bring the inner solar system closer.

同じスーパーテザーは、内太陽系を身近にすることもできます。

Venus and Mercury are a single swing away. 慣用句

金星や水星にも、一回のスイングで行ける距離です。

Unlike Mars,

火星と違って、

they're bursting with solar energy フレーズ

これらは太陽エネルギーに溢れており、

and are rich in minerals.

鉱物も豊富です。

In the long term,

長期的には、

nothing is stopping humanity from constructing a zero propellant transport network 文法

何も人類が推進剤ゼロの輸送ネットワークを構築するのを止めることはありません。

for the terrestrial planets

地球型惑星のために、

centered on the Martian moons.

火星の衛星を中心として。

Tethers are a comparably cheap and sustainable solution to making space travel affordable 文法

テザーは、宇宙旅行を手頃な価格にし、

and the rest of the solar system accessible

太陽系の他の場所を、開発や探査のために

for exploitation and exploration.

アクセス可能にするための、比較的安価で持続可能な解決策です。

Considering that we have the technology to build them today, 話の流れ

今日の私たちがこれを作る技術を持っていることを考えれば、

there's really no good excuse to wait any longer. 意図と語調

これ以上待つべき正当な理由は本当にありません。

Parts of the solar system are far away, 話の流れ

太陽系の一部ははるか遠くにありますが、

but they could be very close.

とても近い存在になる可能性を秘めているのです。