宇宙
火星のテラフォーミング：赤い惑星を植民し新しい地球を築く
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火星へのレース：2025年にどれだけ近づいているか？
Elon Musk率いるSpaceX (SPCX ) が先駆けとなった再使用型ロケットの進歩により、新たな宇宙開発競争が激化しています。短期的な見通しについては、別の記事「月と火星へ：新たな宇宙開発競争を読み解く」で取り上げました。
再使用型ロケットによって軌道へ到達する費用は10分の1に下がり、今後数年でさらに同程度下がる可能性があります。
出典: ARK Research
SpaceXのStarshipは試験中で、近く軌道上での燃料補給を実施するとみられています。今後5～10年で、火星への旅行が現実的な可能性になるでしょう。物資を赤い惑星へ届ける無人飛行を十分に重ねた後、最初の有人飛行が検討されることになります。
もはや単なる理論ではないため、最初の有人火星ミッションをどう進めるべきかが盛んに議論されています。最近では著名な宇宙物理学者Lawrence KraussがMuskの火星探査計画を「火星という虚栄の計画」と呼び、両者の論争に発展しました。
「この計画は、兵站面では荒唐無稽で、戦略面では誤っており、科学的・政治的には分断を招く危険なものです」
火星へどう行くか、そもそも行くべきなのかという議論の核心には、この惑星が地球生物にとって極めて過酷だという事実があります。放射線、ほとんど存在しない大気、猛烈な寒さのため、現在の環境では大規模な居住地を維持できません。
そのため科学者やSF作家は長い間、火星を適度な気温、液体の水、呼吸可能な大気を備えた地球のような惑星に変えることを夢見てきました。それが可能かどうかによって、自給自足型の火星コロニーを造る試みに労力を注ぐ価値があるかが決まるでしょう。
なぜ火星は人類の生命にとって非常に過酷なのか
火星は太陽系で4番目の惑星で、表面積は地球上の全大陸を合わせた面積とほぼ同じです。
現在の火星は、人が住まない南極の最奥地を含む地球上のどの場所よりも、人間の生命にとって過酷です。明確な生命の兆候だけでなく、顕著な地質活動もなく、全体として死んだ惑星だと表現できます。
惑星内部の活動が乏しいことは、火星で暮らす際の最初の大きな問題です。地球のような強力な溶融鉄の核がないため、火星には太陽放射や星間放射から守る磁場がほとんどありません。
火星の地熱活動が止まったのは惑星が小さいためで、重力は地球の約3分の1しかありません。弱い重力と磁気シールドの欠如が重なり、大気の大半が失われました。火星の気圧はわずか6ミリバール、地球の約166分の1です。
大気のほぼ全てはCO2で、窒素と酸素はわずかしかありません。気圧が低いため、現在は液体の水も存在できず、氷を温めると直接水蒸気になります。
火星には一般に生命がいないと考えられていますが、最近の観測はこの前提に疑問を投げかけ、何らかの細菌生命が存在する可能性も検討されています。
火星の土壌には、非常に強い酸化性を持つ過塩素酸塩（ClO4-）も大量に含まれています。これは火星土壌で植物を栽培する際の問題になり得ます。そのため、映画『オデッセイ』のMatt Damonのようにジャガイモを直接育てるのは難しいでしょう。
火星のテラフォーミングを検討すべき理由
火星の植民とテラフォーミングを支持する人々には、人類文明を宇宙へ広げる計画を正当化する数多くの理由があります。
Elon Muskが最もよく挙げるのは「予備の惑星」を持つことです。地球から十分に離れていれば、地球で起きた災害が火星に影響しません。
冒険への憧れや、拡大そのものを目的にすることも理由の一つです。
さらに、この技術的偉業を成し遂げる国が惑星全体を手に入れて豊かになる可能性も、それ自体が十分な理由になり得ます。特に、米国と同盟国を一方に、ロシアと中国をもう一方にして宇宙開発競争が激化しているためです。
ほかにも、「生命を広げる」という哲学的・宗教的な目標、科学的成果の追求、宇宙の発見などが挙げられます。
火星の植民とテラフォーミングに反対する議論
早すぎる
Muskの時間軸で火星へ向かうことに対する最も強い反論は、火星についての十分な知識、必要な技術、そして地球に近い月で得られる地球外生活の経験を持たないまま、計画を急いでいるように見えることです。
この議論には、有人火星ミッションが、最初の恒久有人月面基地など、より実現可能なプロジェクトから重要な資源を奪うという問題も伴います。
予算が厳しくなる中、それによって多数の無人科学ミッションが崩壊しかねません。米国の有人宇宙計画を代表するArtemisミッションでさえ、複数の問題と遅延に直面しているようです。
Trump政権は、有人宇宙ミッションを優先するため、NASAの無人科学プログラム全体を事実上解体する案を提示しています。
宇宙物理学部門の予算は3分の2削減され、2026会計年度の科学予算全体もほぼ半減して39億ドルになります。
宇宙の清浄を保つ
火星を科学的に研究するには、できる限り手つかずの状態に保つ必要があるかもしれません。固有の生命が存在する場合、現地の生物圏を汚染しないこと、さらには火星の微生物を地球へ持ち帰らないことが一層重要です。
科学的には強い主張ですが、火星コロニーをめぐる経済的・政治的な議論には押されつつあるようです。
テラフォーミングで火星を居住可能にする方法
反対論があっても、全く新しい世界への誘惑はおそらく抑えきれません。また、挑戦そのものが科学を大きく前進させるという反論もあります。Elon Muskが不可能とされたことを実現できると示すまで宇宙技術はほぼ停滞していたため、この主張を完全に退けるのは困難です。
自給自足の火星コロニーから始める
惑星全体を変えるほど壮大な巨大プロジェクトには、少なくともAIが人間並みの自発性と未知の状況への対応力を完全に身につけるまでは、現地の人手が必要です。
したがってMuskが主張するように、最初の段階は自給自足型の火星コロニーを設けることです。その建設方法と、さらに重要な経済的な成立条件については「未来の火星経済」で詳しく説明しました。要約すると、次の要素を組み合わせます。
- 研究
- 宇宙観光
- 希少資源
- 高付加価値産業
- リモートワーク
それでも最初の入植者の生活は困難で、短命になる可能性があります。仕事量が多すぎ、放射線も強く、死亡事故も頻発するためです。
火星の改善
生命を支えるための火星の温暖化
火星を少しでも生存可能にする最初の段階は、気温と気圧を上げ、単純な細菌や植物が生きられるようにすると同時に、最初の入植者の日常生活の困難を大幅に減らすことです。空気と暖かさは密接に結びついています。
一つの方法は、大気中に人工的に大量の砂塵またはアルミニウムや鉄で作った金属ナノロッドを散布することです。これが大気を温め、極冠の氷に閉じ込められたCO2を放出し、暴走的な温室効果を引き起こします。
出典: SciTechDialy
別の方法として、軌道上の太陽光反射鏡で極冠を溶かし、同じ結果を得ることも考えられます。冷戦の最盛期には核爆発で氷を溶かす案まで検討されましたが、現在では支持を得にくいでしょう。
さらに、大気にガスを加える方法もあります。小惑星を火星表面へ落とし、崩壊させて大量のガスを放出させます。
あるいは、メタンなど温室効果の強いガスを工業規模で生産することが、暴走的な温室効果へ傾ける小さな一押しになるかもしれません。
火星の水源を解放する
彗星は主に砂塵と氷でできているため、長い間、その軌道を変えて火星へ衝突させることが、死んだ惑星へ十分な水を運ぶ唯一の方法だと考えられていました。
水は強力な温室効果ガスでもあるため、気温の上昇にも役立ちます。
しかし、火星の地下層から、惑星表面を海で満たせるほど巨大な水の埋蔵量が発見されています。
出典: SciTechDialy
残念ながら、この水は11～20kmの岩盤の下に閉じ込められており、到達するのは非常に困難かもしれません。
それでも長期的には、火星の海を再現できるほど大量の水を表面へ運ぶ最善策になる可能性があります。また、これほど膨大な水を今まで見落としていたのなら、もっと浅い場所にある小さな水塊へ到達できるかもしれません。
火星を保護する磁場の創造
火星に安定した安全な環境を作るために必要な最後の地球工学的偉業は、何らかの形で磁場を与え、太陽風によって大気が吹き飛ばされるのを防ぐことでしょう。
磁場は表面の放射線量も大幅に減らします。入植者が一日の大半を地下施設に隠れて過ごさず、地表で普通に生活するための最後の要素になります。
太陽そのものを動力源とする巨大な軌道インフラを建設すれば、実現できる可能性があります。
出典: Phys.org
ただし、それには現時点で全く手の届かない超伝導材料と宇宙建設インフラが必要です。
完全にテラフォーミングされた火星はどのようになるか
テラフォーミングされた火星の変化する地理
北半球と南半球の標高差が極端に大きいため、北部には巨大な海が広がり、南極へ向かうにつれて砂漠が増えていく可能性が高いでしょう。
出典: Vice
完全なテラフォーミングの残念な結果として、太陽系最大の峡谷Valles Marinerisが浸水する可能性があります。その長さは米国全土にほぼ匹敵します。
出典: Wikipedia
同様に、大小のクレーターは数多くの湖、池、湿地へと変わります。
大気密度が大幅に高まっても、最も高い山頂では空気がほとんどない状態が続きます。特に、高さ21.9km（13.6マイル、72,000フィート）の火山Olympus Monsが該当します。
その結果、火星最大の火山群は、惑星全体が緑化された後も元の火星が手つかずで残る「自然保護区」になります。そして植民初期からそうであったように、主要な観光地であり続けるでしょう。
出典: Wikipedia
バイオスフィアの構築：火星の新しい生態系
気温が上昇し、大気が十分に濃くなり、水が豊富に自由に流れるようになっても、惑星は依然として不毛です。
最初の段階は水を基盤とする生態系で、海の大半は当初淡水になります。海中で成長する微細藻類がエネルギー生産と食料源の大部分を担う、北極圏の生態系を模倣します。
しかし現在では、地球上に存在する非常に強靭なコケの一部は、現在の火星でもほぼ生存できることが分かり始めています。
そのため、惑星が完全にテラフォーミングされるはるか前に、地衣類、コケ、草、おそらく低木や無脊椎動物からなるツンドラのような生態系が最初に繁栄する可能性があります。特に、より暖かく標高も低い赤道地域が有望です。
過塩素酸塩も、災い転じて福となるかもしれません。地球の多くの細菌はこれを消費して酸素に変換できます。これにより、土壌を有機物で豊かにする最小限のバイオマスと、大気を呼吸可能な水準へ近づけるのに十分な酸素を同時に作れる可能性があります。
一方、低重力によって火星は鳥やあらゆる飛翔動物にとって楽園になる可能性があります。
いずれにしても、火星が受け取る太陽放射は地球の3分の1にすぎないため、多くの植物はより多くの光を吸収するため、濃い緑色、あるいは黒っぽい葉を持つようになるでしょう。
それでも、完全に安定し繁栄する生態系が火星に成立するには、数十年から数世紀を要する可能性があります。遺伝子工学の助けがあったとしても、土壌の形成と生命の適応にはそれほどの時間がかかるためです。
テラフォーミングされた火星での生活：期待すべきこと
火星での生活の初期課題
何があっても、火星入植者の最初の数世代はかなり厳しい生活を送ることになるでしょう。
多くの都市は、致命的な放射線や微小隕石を避け、熱を保つために地下に建設されます。Elon Muskが、事前の設置作業なしに稼働できる、より優れた電動掘削機の開発に熱心なのも、おそらくこのためです。
この段階では、日々の全ての労働が生活必需品と生存の費用を賄うか、火星での生活を安価で容易にする初期テラフォーミングに充てられます。
テラフォーミングされた火星はユートピアを創造できるか？
火星のテラフォーミングは、人類が検討した中で群を抜いて野心的なプロジェクトです。そのため、ユートピアまたはディストピアにつながる可能性について数多くの構想が生まれるのも不思議ではありません。
火星が地球と同じほど人間に優しい環境になることは、おそらくありません。例えば、大気を完全に均衡させるには窒素が永遠に不足する可能性があります。太陽からはるかに遠いため、農業生産性が低く、太陽光発電も地球ほど効率的に利用できないでしょう。
技術で代替できるかどうかにかかわらず、惑星に磁場がないという問題も未解決です。
一方、ゼロから生物圏を作る可能性は興味深い問いを生みます。厳格な検疫手順のもとで慎重に進めれば、地球で危険な多くの病気、害虫、毒を持つ動物が火星には存在しない可能性があります。多くの島にそうした問題がないのと同じです。
最後に、火星の住民自体が新しい惑星へ適応するよう改変されるかもしれません。低重力、異なる大気、強い放射線に耐えるための人間への遺伝子工学は、地球よりも火星で受け入れられやすいでしょう。
火星の経済はどのようになるか
当初は地球経済と結びつきますが、火星は徐々に独自の経済的な重点を発展させます。
空から築かれた火星経済は、宇宙開発を中心に据え続ける可能性が高いでしょう。これは次の要因が重なるためです。
- 太陽系の外側へ向かう途中にある最大の惑星で、その先には、はるかに小さく過酷な巨大ガス惑星の衛星しかありません。
- 金属などの貴重な資源が豊富な小惑星帯に最も近い惑星です。
- 重力が地球の3分の1なので、火星から軌道へ到達する方が常に容易です。そのため、燃料補給、物資補充、修理を求める惑星間宇宙船の天然の港になります。
低重力は、宇宙エレベーターのような高度な宇宙インフラを火星で建設しやすくすることも意味します。
火星の住民は生存を確保するためにこれらの技術を長く利用するため、人工居住環境、バイオエンジニアリング、採鉱も火星が強みを持つ分野になるでしょう。
結論
火星植民計画への批判の多くは目前の危険に焦点を当て、速度を落とすか、試みる前に数十年から1世紀待つよう求めています。
これは合理的な姿勢かもしれませんが、歴史を振り返れば、人類が選ぶ道とは考えにくいでしょう。
「無謀な」第一陣の開拓者の一部は、高い死亡率、乏しい快適さ、そしておそらく片道切符となる火星での生活にも、喜んで志願するでしょう。
過去の探検と植民の波と同様に、大国間の競争、企業の利害、科学的好奇心も、こうした危険を冒す大きな原動力になると考えられます。
到着後、最初の住民は敵対的な砂漠である新天地を楽園の庭へ変えようとするはずです。
それはほとんど不可能な課題です。
同時に、革新と目覚ましい工学的偉業を強く促し、金星、水星、木星や土星の衛星へのさらに大胆な拡大のひな型になる可能性もあります。
火星と宇宙探査の未来に投資する方法
テラフォーミングの巨大プロジェクトや火星の不動産へ投資するにはまだ早すぎます。しかし、最初の人類を火星へ着陸させ、将来この惑星へ入植するための足場を築こうと懸命に取り組む企業は複数あります。
重要な要素は、機器を軌道や深宇宙へ打ち上げる費用を劇的に下げる再使用型ロケットです。現在は民間企業SpaceXを率いるElon Muskがこの取り組みを主導し、ほかのロケット企業も急速に追い上げています。
もう一つの要素は、地球人が「無償で」資金を提供する意思に依存せず、テラフォーミングを支えられる自給自足型の宇宙経済と火星経済を作ることです。仕組みの詳細は各リンクをご覧ください。
航空宇宙企業には多くのブローカーを通じて投資できます。Securities.ioでは、米国、カナダ、オーストラリア、英国、そのほか多くの国のおすすめブローカーを紹介しています。
特定の航空宇宙企業を選びたくない場合は、ARK Space Exploration & Innovation ETF（ARKX）、iShares U.S. Aerospace & Defense ETF（ITA）、SPDR S&P Aerospace & Defense ETFなども検討できます。航空宇宙産業の成長を取り込むための、より分散された投資手段です。
また、「航空宇宙・防衛関連株トップ10」の記事もご覧ください。
航空宇宙セクターへの投資
Rocket Lab
RKLB 価格チャート
Rocket Lab (RKLB ) は、再使用型ロケット市場で最も有力な企業の一つです。同社は当初、小型ロケットのElectron打ち上げシステム（ペイロード320kg）に注力し、これを段階的に部分再使用型ロケットへ移行しています。これまでにElectronは44回の打ち上げで177基の衛星を配備しました。
Rocket Labは今後、Falcon 9に相当する中型再使用型ロケットNeutronの開発を目指しています。完全再使用モードで低軌道へ8,000kg、火星または金星へ1,500kgを運べます。NeutronにはStarshipと同じくメタン燃焼ロケットエンジンが搭載され、これは次世代ロケットの主流になりつつあります。
出典: Rocket Lab
同社は衛星製造工程を完全に垂直統合しており、コストと設計期間を最適化できる点が際立っています。
これにより、NASAや米国政府から、5億1,500万ドルの軍事衛星契約や、Globalstar向けの1億4,300万ドルの民間契約など、複数の契約を獲得しました。
Rocket Labは、2022年のSolAero Technologies買収後、衛星用ソーラーパネルの大手メーカーにもなりました。同社のパネルは1,000基以上の衛星に電力を供給し、太陽電池の累計生産量は4MWに達しています。
出典: Rocket Lab
現在、同社の打ち上げシステムは外部供給企業に依存していますが、一連の戦略的買収によって状況は変わるでしょう。衛星の設計と製造ですでに実現した垂直統合を、打ち上げシステムでも再現しようとしています。
同社は継続的な収益を生むLEO通信衛星コンステレーションの可能性も検討しています。また、Varda Space Industriesとの宇宙空間製造や軌道上デブリの点検に関する研究にも貢献しています。
SpaceXがElon Muskの経営手腕を生かして技術をゼロから開発したのに対し、Rocket Labは研究開発と買収を組み合わせ、必要な技術を垂直統合しました。この手法は衛星製造で大きな成果を上げており、現在は再使用型ロケットでも同じ戦略を展開しようとしています。
衛星製造からの既存のキャッシュフローとElectronの成功を考えると、Rocket LabはSpaceXの先行優位に追いつく有力候補です。
同社への投資に関心がある方は、お住まいの地域の主要な株式ブローカー（例：米国、英国、カナダ、オーストラリア）をご確認ください。また、おすすめ投資アプリ10選の記事や、Rocket Labの詳しいレポートもご覧ください。
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