【宇宙開発】火星で快適な温度を確保するために「エアロゲル」を使った研究が進行中[07/17]

火星で快適な温度を確保するために「エアロゲル」を使った研究が進行中（記事全文です。）
https://sorae.info/030201/2019_7_16_aerogel.html
2019/7/16
sorae

【科学(学問)ニュース＋】

（写真）凍った煙とも呼ばれる「エアロゲル」
https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/07/PIA23343_hires.jpg

巨大なナタデココか寒天のようにも見えるこちらの物体は「エアロゲル」。その見た目から「凍った煙」とも呼ばれるエアロゲルはガラスと同じシリカ（二酸化ケイ素）を材料としており、99パーセントが空気でできていることから極めて軽く、熱や紫外線を遮断します。NASAの火星探査車ではこれまで断熱材としてエアロゲルが利用されてきました。

ハーバード大学は7月15日、同大学のRobin Wordsworth氏らによるエアロゲルに関する研究成果が論文にまとめられ、Nature Astronomyに掲載されたことを発表しました。

今回の研究では火星の地表を実験的に再現し、そこに厚さ2〜3cm程度にエアロゲルを敷き詰めました。すると、火星における太陽光を模した照明からの光だけで、エアロゲルに覆われた部分は最大で摂氏65度も温められることがわかりました。これは、火星の地表面を温めて、水の氷を融かすのに十分な温度です。

火星の中緯度地域における冬の気温は夜になると摂氏マイナス90度程度にまで低下するといいますが、今回の研究では、エアロゲルを使うことで火星の厳しい冬を乗り切れる可能性が示唆されています。

（写真）実験では砕いたエアロゲル（左）と板状のエアロゲル（右）の双方で高い保温効果が認められた（Credit: Robin Wordsworth/Harvard）
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NASAのジェット推進研究所（JPL）に所属する地質学者のLaura Kerber氏によれば、火星に基地を建設するには豊富な水と適度な気温がそろっていることが理想的ではあるものの、水の氷は気温が低くなる高い緯度の地域に存在しています。エアロゲルがあれば、こうした水を得やすい地域にも温かい環境を作り出すことができるだろうとしています。

Wordsworth氏は「エアロゲルの断熱効果はサイズが大きくなるほど効率も良くなるはず」と語っており、今後はアルマ望遠鏡がある南米チリのアタカマ砂漠や、南極のマクマードドライバレーといった、寒くて乾燥した過酷な環境での野外実験に進みたいとしています。

2018年には、現在人類が利用できる技術では火星をテラフォーミング（地球化）することはできないという研究結果が発表されました。しかし、エアロゲルを使って地上に小さな温室を作り、訪れた人類が命をつなぐだけの作物を育てることは、不可能ではないのかもしれません。

Image Credit: NASA/JPL-Caltech
https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7456
https://www.seas.harvard.edu/news/2019/07/material-way-to-make-mars-habitable
文／松村武宏

>>1
地球でも、これで農業用温室作ってハウス栽培すれば、食料問題解決しね？

でも地震とかすっごいんでしょ？？想像だけど

>>2
NASA｢火星じゃなきゃ予算貰えねぇだろ？｣

エアロジェル触ってみたい
おっぱいとエアロジェルがあったらエアロジェルを選ぶ

大気が薄いので隕石ぶつかり放題ｗ
そんな惑星なんか快適に住めるわけねえだろがｗｗ

1位が驚きの結果に…「美人度が高い国ランキング」トップ10
https://tuimjg.ddo.jp/1z001.html

温度上昇に成功したら、
氷が水になってエアロゲルに染み込み、
エアロゲルが単なる含水シリカゲルになってしまうはず。
それから水分が蒸発して乾燥する過程で、
水の表面張力がシリカ分子の隙間を縮めるから、
最後に残るのは単なるシリカゲル。

>>2
実物触ったことあるけど、脆いのが欠点かと
厚いの作れば良いのかな？

いつかアスベストみたいな問題になりそうだな

【宇宙開発】火星で快適な自慰を確保するために「エロゲーム」を使った研究が進行中[07/17]

>>10
まあ人がすむのが数百年単位なら

テラフォーミングの現代版も楽しそうやね

>>9
あまり厚いと反射が強くて地表まで熱が届かないのでは？
フィルムで強度上げるような巨大な座布団とか？

脆いってどんな感じ？

>>13
9じゃないけど実物が筑波のjaxaだか高エネ研に置いてあった気がする

火星なら地底かな。
太陽光は光ファイバー線でも通せば行けるかも。
酸素は野菜水耕栽培の光合成で自給自足するよ。

人間のシリコン化の方が早いんでないの

99パーセントが空気つうことだけど気圧の低い火星だと空気抜けちゃうよね
ガラス自体は熱伝導率が高いから保温効果ないんじゃねえの

>>13
割れやすいガラスというか、叩いたら割れる。
発泡スチロールみたいな弾力性はない
フィルムで挟んだら良いかもね

>>14
まさに高エネ研でチェレンコフ光を使った粒子識別器に使ったやつだわ

エアロゲル　（馬鹿が書く教科書はそうなってるが）×
アエロゲル　（前段も後段も正しい独語読みだから）〇
豆知識な。

エロイゲル

こんな厳しい環境の所には住みたくないね。
お断り。

これ杏仁豆腐に入ってるやつやん

テラフォーミングは数百年以上先の技術だろうな、火星に進出しても。

火星人は存在する

素直にドーム型都市でOK

地球上でも、この素材の表面を難燃性のプラスティックシートで被うなどしてから、
そうやって作ったブロックの塊を壁と壁の間、屋根裏などに入れて
断熱材とすれば、暖房費、冷房費が劇的に減りそうだな。

まったく別の話やがCMFという発泡金属板を複合装甲に使うと劇的に軽量化できるそうな
これから空気や空隙をたくさん含んだ材料が増えるのかもな

そもそも静止した空気は熱の不良導体なんだけど、
空気自体が移動できるなら効率的な熱媒体に成ってしまう。
エアロゲルや発泡スチロールは、
空気を移動しにくくして熱の不良導体にする構造。

火星の気圧は地球の百分の一だから、
空気じゃなく真空を断熱材にした構造と言う方が、
地球感覚では正確な表現かもしれない。

>>17
> 99パーセントが空気つうことだけど気圧の低い火星だと空気抜けちゃうよね

解釈の仕方がおかしいんじゃないかね？

>>19
エアロジェル

>>17
自分もそう思った
でも火星の条件を再現云々とあるから
どうなってるのか？

>>31
上でも書いてる人がいるように、(1気圧の)空気が入ってることは重要じゃない
別に真空でも良いんだよ

>>18
グズグズと崩れる感じかと思ってた

サイズが大きいほうがいいってのは面積方向の話なんだろうな。
赤外放射は通すが対流は遮断が条件だったら厚さはいらないか
意外と大気動いてるのね。嵐が来るとか言うし。

ヨコレス
>>32
上ってどれかわからんけど真空でも良いっていうなら>>28の真空断熱のことか
それなら放射を抑える仕組みにしなきゃならん
単に夜間はアルミシートで覆うとかでいいんだろうけどさ

空気を断熱材に使うなら空気をホールドするしかないけどこのゲルは気圧差に耐えられるのか

恐らくこの実験は伝熱や対流の優勢な地球の大気圧でやってる
そうでなきゃゲルを敷いた方が温度が高くなる理由が説明つかない

判りやすい日本語記事↓
http://karapaia.com/archives/52277143.html

>>34
夜だけ自動で遮光する仕組み作らないとね。
太陽光発電と液晶シャッターを構造フィルムに貼っつけとけば自動化できるんじゃない？
まーたしかに実験室の環境が全然達してない感ある

伝熱性を悪くするのなら、分子量の大きな気体を封じ込めるのがよいだろうな。
キセノンとか。