SIC 有⼈宇宙学研究センター

News Letter 2022 年 3 ⽉号
2 ⽉の活動報告
宇宙ステーションでの⽊材の宇宙曝露実験―宇宙⽊材プロジェクト(LignoStella Project)―
宇 宙 ⽊ 材 プ ロ ジ ェ ク ト で は 、 2023 年 に ⽊ 造 ⼈ ⼯ 衛 星(LignoSat) の 打 ち 上 げ を ⽬ 指 し て 開 発 を 進 め て い ま す 。
LignoSat の投⼊を計画している地球低軌道(LEO)では⾼真
空、銀河宇宙線、太陽⾼エネルギー粒⼦、真空紫外線や原⼦状酸素などの影響で材料が劣化する可能性があります。LEO の環境で⽊材がどのように劣化するのかを確認するため、宇宙曝露実験を⾏います。
2022 年 2 ⽉ 20 ⽇(⽇)午前 2 時 40 分(⽇本時間)に⽶
国バージニア州 NASA ワロップス⾶⾏施設 中部⼤⻄洋地域宇宙基地からシグナス補給船運⽤ 17 号機（NG-17）がアンタレ
スロケットで打ち上げられ、翌⽇には国際ステーション(ISS)に到着しました。このミッションの JAXA 搭載品に簡易材料曝露実験
ブラケット(ExBAS)があります。宇宙⽊材プロジェクトの⽊材試験
体も NG-17 に積載され打ち上げられました。順調に進めば 3 ⽉には ExBAS で真空曝露実験が開始されます。⼀定期間の曝露後に回収し、地上で解析を⾏います。宇宙空間における⽊材の曝露実験は、世界で初めての試みとなります。(村⽥功⼆記)

シグナス補給船運⽤ 17 号機(NG17)を搭載したアンタレスロケットの打上げ©JAXA/NASA Wallops/Allison Stancil

ExBA
S

ISS きぼう・船外実験プラットフォーム©SpaceBD

ExBAS ⽤⽊材試験体(京都⼤学)

2022/02/19 15:00「地球に優しい⽊造衛星、ISS で世界初の耐久実験...京⼤など開発⽬指す」で読売新聞オンラインに掲載-1-

SCB2 アリゾナスペースキャンプの実施
⼟井隆雄、伊藤河聞、紺⾕昌平、平嶺和佳菜
第 4 回 SCB2 スペースキャンプが⽶国アリゾナ州にある準閉鎖⽣態系研究施設であるバイオスフィア
2 において、⽇⽶学⽣ 8 ⼈が参加して 2022 年 2 ⽉ 13 ⽇（Day1）から 18 ⽇（Day6）かけて実施された。参加クルーの毎⽇の報告をもとにどのようにスペースキャンプが⾏われたのかを⾒てみよう。
Day1︓アメリカ⼈学⽣ 5 名、⽇本⼈学⽣ 3 名が無事バイオスフィア 2 に集合し、SCB2#4 が開始された。全員による⾃⼰紹介の後で、3 つの班を作る。⼟
井隆雄による天体観測、Curt Laumann による宇宙無線通信実験、寺⽥昌弘による宇宙医学の講義が予定通り⾏われた。夜は FO-29 衛星(⽇本の⼈⼯衛星）を使った無線通信実験に成功した。系外惑星観測システムを宿舎の裏庭に作り調整を続ける。全員元気である。
Day2︓朝⼀番で John Adams 副所⻑によるバイオスフィア 2 の⾒学が⾏われた。続いて、Jason
Deleeuw と Van Haren による B2 Forest の講義の後で、B2 森林実習が始まった。B2 森林実習
では、 バイオスフィア 2 の熱帯⾬林に⽣えている⽊々の幹の円周を測ることによって、⽊々に蓄えられている炭素量の特定を⾏う。学⽣チームは、泥だらけになりながら 2 時間近く熱帯⾬林の中で働き、続いて教室で炭素量の計算をまとめた。夜に⼊って、昨⽇と同様に Curt Laumann の指導の下で FO-29を使った無線通信実験に成功した。その後、系外惑星観測⽤望遠鏡を使って、⽉、カストル（2 重星）、オリオン星雲、アンドロメダ銀河、そしてプレアデス星団の観望が⾏われた。最後に宿舎で、全員でお菓⼦を⾷べながら、宇宙について、また⽣命について⼤いに議論した。忙しいが⾮常に充実した⼀⽇となった。
Day3︓今⽇は Ocean Day である。午前中は、⼭敷庸亮による海の役割の講義に続いて、John
Adams が B2 Ocean の構造と研究について、さらに Curt Laumann による⽔質検査装置の使い⽅の説明が⾏われた。午前中は最後に新しい海洋技術者の⼥性⼆⼈組が B2 Ocean の⾒学に付き添ってくれ、いろいろと説明を受けた。⼀昨年の B2 Ocean に⽐べると⽔が澄んでいる。午後からは、学⽣チーム 3 班がそれぞれボートに乗って B2 Ocean の⽔質検査を⾏った。夜になって少し雲が発⽣してきたが、系外惑星（HAT-P-13）のト
ランジット観測を⾏う。今⽇も忙しい⼀⽇であったが、充実した実習が続いている。
Day4︓Desert Day。John Adams による B2 Desert の講義から始まり、Kai Staats による⽕星基地設計の講義と Space Analog for the Moon ＆Mars（SAM）の⾒学が⾏われた。午後にはKai Staats らが作ったウェブサイト（https︓//simoc.space）を⽤いて⽕星基地シミュレーションを-2-

⾏った。その後、⽇本⼈クルーは帰国のための PCR 検査を受け、⼣⾷を迎えた。夜には系外惑星のデータを⽤いた系外惑星の軌道計算にクルー全員が悪戦苦闘したが、３つの系外惑星の軌道や半径や表⾯温度を求めることができた。
Day5︓早くもキャンプ最終⽇を迎えた。午前中は、NASA ⼩惑星ミッション OSIRIS-REX の
Principal Investigator である Dante Lauretta による⼩惑星探査に関する講義が⾏われた。午後はこの 5 ⽇間の成果を各チームが発表を⾏い、実験の内容と結果や考察について議論した。明⽇は朝にバイオスフィア 2 を出発し、ツーソンからサンフランシスコに移動する。
Day6︓最終⽇朝ごはん⾷べたのち、最後のB2 探索を⾏った。すべてのミッションが終わり、アメリカクルーと再会を誓い、ハグでお別れをする。
その後、無事⾶⾏機に乗りサンフランシスコに到着。サンフランシスコでは、ゴールデンゲートブリッジを⾒て、フィッシャーマンズワーフでシーフードを堪能した。素晴らしい経験を積ませてくれたバイオス
フィア 2 よ、ありがとう。（⼟井隆雄・伊藤河聞・
紺⾕昌平・平嶺和佳菜記）

SCB2 屋久島・種⼦島スペースキャンプの実施
⼭敷庸亮、⽣⽅紗貴 、 佐野愛華
第４回 SCB2 スペースキャンプにおいて、屋久島・種⼦島班は、地球(Biosphere 1 – B1) および B2 を構成する主要⽣態系（コアバイオームと称する）である海洋、森林をより深く学び、世界遺産の屋久島を準隔離⽣態系と⾒⽴てて共に学ぶことを主眼として実施した。
Day1︓抗原検査ののち、全員屋久島空港に到着し、レンタカーで屋久島を⼀周する。道中では、⽇本⼀のウミガメ産卵地として有名ないなか浜を訪れ、⻄部林道ではサルやヤクジカといった動物に遭遇した。その後、「⽇本の滝 100 選」にも選ばれている屋久島最⼤の滝、「⼤川の滝」を⾒学し、屋久島以南で⽣育する「絞め殺し⽊」といわれる独⾃の成⻑⽅法をもつガジュマルとアコウの⼤樹について、樹⽊の上の着⽣植物など特徴的な様⼦を観察した。屋久島実習の良いスタートを切ることができた。
Day2︓今⽇は⼀⽇かけて往復距離 19.2km、標⾼差 696m の荒川登⼭⼝から縄⽂杉までのトレッキングコースを歩いた。朝 7 時前に宿を出発、現地でお弁当を⾷べてから 8 時前に歩き始め、トロッコ道、登⼭
道を経てお昼前にウィルソン株を⾒学した。標⾼に伴い海浜植物群、照葉樹林帯、スギ樹林帯と環境に合わせて植⽣が変化する垂直分布を視察できた。そこからさらに 1 時間半程かけ、樹齢 7000 年ともいわれる
縄⽂杉まで到達することができた。屋久島の⼭中は想像以上に寒く、登⼭道には雪が積もっていた。ゴールの縄⽂杉地点の気温はマイナス 1 度-3-

だったようだ。その後来た道を戻り、16 時過ぎに登⼭を終了した。我々
学⽣チームは往復 8 時間であったが、教員チームは往復 11 時間の苦⾏だった様⼦。
登⼭後は宿近くのレストランで晩ごはんを⾷べ、その後⼭敷先⽣より減圧症への対策などダイビングに関するオリエンテーションを受けた。
Day3︓今⽇は朝からズームで宇宙⽣物学ゼミに出席し、系外惑星の概要と NASA の Vladimir Airapetian ⽒の講義を受けたのち、モーターボートに乗って宮之浦川の河川調査を⾏った。島に降り注いだ⾬が岩
種子島実習 Day4 報告 2022/2/19
盤を通じて浸透し、短い河川から海洋に流れ出る特異な屋久島の⽔循
種子島実習 Day4 報告
環を学ぶため、CTD センサーを⽤いて、宮之浦港からの塩⽔遡上の状
今日は朝 7:00 のトッピーで屋久島から種子島へ移動しました。

況を計測する調査だったが、東⾵で沖が荒れており、船で⾏くことができた
6 地点のみで計測を⾏った。
まず、車で島内を探索し、喜志鹿の灯台とアコウのアーチなどを見学したのち、鉄砲伝来の地である門倉岬で昼食を取りました。午後は種子島宇宙センターを訪問し、科
午後は気温が 9 度と予想以上に低かったため、⼭敷先⽣と佐藤さんのみダイビングを⾏った。その後⽇学技術館やロケットガレージ、大型ロケット発射場などを見学しました。本物のロケッ

本で⼆つしかないと⾔われる海に直接落ちる滝（海岸瀑）である「トローキの滝」を⾒学した。夜は、⼭トや発射場を間近に見学することができ、大変感銘しました。
敷先⽣による EXOKYOTO を⽤いた系外惑星に関する講義を受け、活発な議論となった。
佐野愛華

Day4︓朝 7:00 の超⾼速⽔中翼船[トッピー・ロケット]で屋久島から種⼦島へ移動した。到着後、レンタカーで島内を探索し、喜志⿅の灯台と「締め殺しの⽊」であるアコウのアーチなどを⾒学したのち、鉄砲伝来の地である⾨倉岬で昼⾷を取る。午後は種⼦島宇宙センターを訪問し、科学技術館やロケットガレ
ージ、⼤型ロケット発射場などを⾒学した。本物の H-II ロケットや⼤型発射場を間近に⾒学し、我が国のロケット開発の歴史を学び取り、
JAXA 種⼦島の⽅々の⻑年の努⼒に⼤変感銘を受けた。
Day5︓本⽇は午前中鉄砲館にて種⼦島の歴史や鉄砲の伝来に関することを学んだ。その後、サンゴ礁が敷き詰められた奥神社を参拝し、サンゴの様⼦や⾷⾍植物など植⽣についても観察した。昼⾷を⾷べた後は、海⾷による岩窟である千座の岩屋を訪れた。種⼦島の雄⼤な⾃然に触れることができた。
その後、我々が学んだコアバイオームであるオーシャンを⽣かした B3 を設計した。その後天体観測を⾏なったがあいにく曇りで望遠鏡はセットしたが星は⾒えず、ExoKyoto を⽤いた仮想の星の講義を受けた。
その後 VR にてダイビングの様⼦などを学習した。
Day6︓ 今朝は 9:20 のトッピーで種⼦島から屋久島へ移動後、千尋の滝を⾒学した。現地では初めてドローン操作を⾏い、雄⼤な⾃然を撮影することができた。その後 Biosphere3 設計案のイメージ画を完成させ、⾶⾏機にて伊丹空港まで帰り、全員抗原検査が陰性であることを確認し、屋久島・種⼦島実習を完了したことをここに報告する。
-4-

⼭敷先⽣はじめ、実習のサポートをしてくださった⼩川さん、佐藤さん、またさまざまな⽅々に⼼より感謝申し上げます。6 ⽇間を通して⾃然と伝統、宇宙を満喫し、充実した時間を過ごさせていただきました。
（⽣⽅紗貴・佐野愛華記）

LignoSat 紹介
⽊造⼈⼯衛星学⽣開発チーム
2 ⽉号では超⼩型⼈⼯衛星 LignoSat 開発チームのうちの⼀つ、CDH 班の活動紹介をいたしました。今⽉は、STRUC 班の活動紹介をいたします。
STRUC 班活動報告
Structure 班では、LignoSat の要となる⽊造構体及び外部のアルミ製フレーム、内部構造などの設計、製作を⾏います。また、構造体についての安全審査に関わる検証試験、解析等を担当します。
〇基礎設計
各種部品の設計は Autodesk 社の3DCAD ソフトである FUSION360 を⽤いて⾏います。
3D でのモデリングを⾏い、その後⼨法等を記⼊した図⾯を作成することで外部に製作を依頼します。
他班の担当する基板を CAD 上で再現し、組み⽴てを⾏うことで、その⼤きさや位置関係を確認することもStructure 班の役割です。組み⽴ての際に不具合が⽣じると修正には時間を要するため、他班と連携しながら慎重に作業を進める必要があります。
〇構造体に関わる検証試験・解析
衛星の安全性を証明するための試験や解析を⾏っており、構造体の係る仕事を担当しています。先⽉には九州⼯業⼤学で STM（構造体モデル）の振-5-動試験を⾏いました。振動試験では、ロケットでの打ち上げ時の振動や加速度に構造体が耐えられるかどうかを確かめ、衛星がロケットの振動と共振しないことを確認しました。
また、FUSION360 での応⼒や固有振動数の解析も⾏います。ねじの締結による⼒や打ち上げ時の加速度によって変形や破壊が発⽣しないかどうかを確かめ、固有振動数についても基準を満たしていることを確認します。
今後は詳細な設計を完成させ、EM（エンジニ
アリングモデル）や FM（フライトモデル）の製作を進めるとともに解析や安全性の検証についても安全審査を⽬標により厳密に⾏います。

低圧下樹⽊育成プロジェクト紹介
樹⽊育成学⽣チーム
⼀定低気圧に維持した密閉チャンバー内での育成実験により樹⽊の低⼤気圧下での成⻑特性の究明に向け取り組む本研究について、前回に引き続きご説明します。
将来の有⼈宇宙活動に際しての利⽤を想定して植物を低気圧環境下で育成する試みにはいくつか
先⾏例があり、シロイヌナズナ、ホウレンソウ、レタス等が既に研究されています。しかしながらこれら低圧育成研究で樹⽊を扱った例はありませんでした。わたしたちが試料として⽤いている P.alba (ポプラ) は、
京都⼤学⽣存圏研究所の⾺場啓⼀先⽣が挿し⽊により系統を維持されているクローンの苗を、2020年の実験開始当初より継続していただいています。ポプラは樹⽊としては成⻑が速く、またゲノムサイズが⽐較的⼩さく遺伝⼦組み換えが容易であることから、⼀般的に広葉樹のモデル植物として扱われています。樹⽊を試料に育成実験を⾏うことの難しさは、何よりその成⻑の遅さ、期間あたりに扱えるサンプル（個体）数の少なさによるものです。本研究ではこのポプラのクローン個体を⽤いることで、⼀回の育成あたりに 3 週間程度をかけて実験を回しつつ、結果への個体差の影響を可能な限り排し、低圧による成⻑への影響を⾒ることとしています。
⽬的の成⻑特性を調べるにあたって研究開始当初から⾏っているのは、主に成⻑解析と呼ばれる⼿法です。農学や植物⽣態学において⽤いられる⼿法で、⽣育期間中の葉⾯積変化や個体全体及び各器官の乾燥重量変化を測定・推定します。同化器官（光合成に⽤いられる葉）と⾮同化器官（葉以外、幹など）、また地上部と地下部といった部分ごとの成⻑量を⽐較することで、個体の成⻑における資源配分の特性、すなわちその個体が成⻑する際にどこにエネルギーを使ったかという成⻑の様⼦-6-

を分析することができます。加えて、葉⾯積あたりの炭素同化量といった、光合成などの⽣理学的な性質に関わるパラメータも計算することができ、成⻑解析はこれらそれぞれによる成⻑への影響を定量的に解析する⼿法といえます。本研究では、葉⾯積・乾重の測定及び増加量の推定に加え、クロロフィル蛍光測定による光合成活性の健全さの判定、また定点カメラの撮影画像による樹⾼（苗⾼）変化の解析、地際直径及び根⻑の測定を⾏い、特に樹⽊の成⻑の有様を▲乾燥試料 (左から根, 幹, 葉)

知るのに必要となるデータを集めています。

今までに 0.75、0.50、0.30、0.20、0.10 気圧の 5 条件について各 1 回ずつの育成実験を⾏い、
葉⾯積・乾重変化や樹⾼成⻑を解析してきました。これまでに得られている結果としては、低圧下で育成した個体に関しても光合成活性は正常であること、また低圧下で育成した個体を常圧下の個体と⽐較した際の傾向として①樹⾼の成⻑が早い ②厚く⼩さい葉をつけている ③幹の成⻑量が⼤きい ④
個体全体の乾重において地下部の乾重の占める割合が⼤きい といったものが⾒られること等です。0.1
気圧での育成においてのみ、葉に褐斑が出る、樹⾼伸⻑速度が著しく低下する等の成⻑不良が⾒られました。
これらの結果から分かるのは、まだ低圧環境における樹⽊の成⻑の⼤まかな様⼦だけです。より詳細な現象を究明するためには、葉や幹の組織観察、更には元素組成や⼆次代謝産物の分析等、更なる調査が必要です。今後、引き続き⾏う低圧下での育成実験及び成⻑解析に伴ってどのような測定・観察を取り⼊れるか、学⽣チーム内でも相談しながら研究を進めています。

2022 年 4 ⽉開講︓2 つの市⺠講座
2022 年 4 ⽉より、SIC 有⼈宇宙学研究センターの講師が中⼼となって、⼆つの新たな市⺠向け講座がスタートします。ぜひご参加ください。
2022 年度京カレッジリカレント教育プログラム「宇宙移住の現在・未来について」
2022 年 5 ⽉から 8 ⽉にかけて、現在の教養講座のシリーズで、「宇宙移住の現在・未来について」と題した講演を⾏うことを予定している。講座は全８回で、有⼈宇宙⾶⾏や、⽉・⽕星への移住に関する最先端の知⾒を学ぶことを⽬的としている。各分野の代表がそれぞれのテーマについてオンライン形式
で講演を⾏う。前半では、コアバイオームの概念を提唱し、その概念を、宇宙森林・宇宙海洋の学問的観点から掘り下げていく。さらに、宇宙に移住をするための条件や現状についても講演が⾏われる。個別のトピックとして、宇宙に社会を移住させる際には不可⽋となる宇宙法や宇宙医学という観点からも議論を深める。
講義形態 オンライン-7-

受講料 全８回 ４０００円
https://www.consortium.or.jp/project/sg/recurrent
⼤阪よみうり⽂化センター「学ント」シリーズ講義「⽕星に住もう︕」
2022 年 4 ⽉から 9 ⽉にかけて、「学ント」シリーズ講義の⼀つとして、住友林業及び⿅島建設の⽀援のもと、6 回の講義を⾏う。教室とオンデマンドでのハイブリッド形式の講演を⾏う。⼟井隆雄・京⼤
⼤学院総合⽣存学館特定教授（宇宙⾶⾏⼠）をはじめ、第⼀線の専⾨家が講演を⾏う。例えば、住友林業と京都⼤学が共同で進めている⽊造⼈⼯衛星のプロジェクトや、⿅島建設が協⼒して進めている⽕星への移住の際には⽋かせない⼈⼯重⼒装置の知⾒などが議論される。
講義形態 対⾯およびオンライン
受講料 １回につき１０００円
詳細 URLhttps://www.oybc.co.jp/mananto/
https://passmarket.yahoo.co.jp/event/show/detail/010ydwy7xb721.html

イベント紹介「国際宇宙産業展 ISIEX ZONE」（「2022 国際ロボット展」 併催特別企画展⽰）に⿅島建設ブースとして出展
https://www.kajima.co.jp/news/event/2022isiex.html

3 ⽉ 9 ⽇（⽔）〜12 ⽇（⼟）の 4 ⽇間、東京ビッグサイト（東京都江東区）で開催される「国際宇宙産業展 ISIEX ZONE」（「2022 国際ロボット展」 併催特別企画展⽰）に⿅島建設ブース
として、⼈⼯重⼒施設「ルナグラス」「マースグラス」を出展します。SIC 有⼈宇宙学研究センターは本展
⽰にて、共同出展で⽉⾯・⽕星での VR の紹介等を⾏っています。
本展⽰会は、世界最⼤規模のロボット専⾨展である「2022 国際ロボット展」の併催特別企画展⽰として、宇宙開発事業に特化したロボットや製品・様々なサービスを集めた展⽰コーナー・ステージイベントが開催されます。⽉⾯や⽕星での宇宙建築、特に⼈類の宇宙進出になくてはならない可能性を秘めた
⼈⼯重⼒施設や、地球での気球を利⽤した浮遊型スペースポート構想について紹介しています。
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研究紹介
有⼈宇宙学講義 ⼟星第 6 衛星 タイタン観光-150 ⼈の住む社会を作るためには京都⼤学 ⼯学部地球⼯学科 松岡勇樹
京都⼤学⼤学院 ⼈間・環境学研究科 ⾦⽥伊代
1 はじめに
1.1 有⼈宇宙学講義
有⼈宇宙学とは、有⼈宇宙活動を宇宙に恒久的に⼈類社会を創造する活動であると定義する時、⼈類が宇宙に展開するための新しい総合科学︓⼈間－時間－宇宙を繋ぐ学問である。⼈類の宇宙進出が地球⽂明にとって何を意味するかを理解し、⼈類が宇宙における持続可能な社会基盤を構築するために何が必要なのかを⾃然科学的・⼈⽂社会科学的に幅広い学問分野の融合から探求することを学ぶ。1)
本講義では、天体ごとに班に分かれ、「宇宙を知る」、「宇宙を⽣きる」、「宇宙を考える」、「宇宙を作る」の 4 段階を経て、ダンバー数 2)に基づいた 150 ⼈の⼩社会を構想した。我々は⼩社会の場所として⼟星の第 6 衛星タイタンを選択し、タイタンの環境やタイタンでの⽣存⽅法、社会と⽂化、タイタン⼩社会の全貌について検討し設計を⾏った。
1.2 タイタン研究の経緯
タイタンは 1655 年にオランダの天⽂学者クリスティアン・ホイヘンスによって発⾒され、地上から観測されていたが、1980 年、2004 年に NASA の探査機が探査を⾏っている。
タイタン研究に関しては、惑星科学者であるアテナ・クステニスが第⼀⼈者とされ、多くの著作を著している 3)。⽇本語の⽂献では、多くが概説にとどまり、関根康⼈による『⼟星の衛星タイタンに⽣命体がいる︕』4)が詳しいものの、社会を構成するところまでは描かれていない。⼀⽅、宇宙惑星居住科学の分野では、宇宙に⼈類の⻑期居住を⽬指す研究が⾏われているが、タイタンでの研究はなされておらず、
本稿のようにタイタンを舞台に観光を主⽬的として 150 ⼈の⼩社会を構想するという研究は新たな試みとなる。
1.3 なぜタイタンを選んだのか
タイタンは原始地球に近い環境を持ち、⽣命体が存在する可能性があることから注⽬され、探査機が送られ調査・研究がなされている。そのため、⽐較的⾃然環境に関するデータの⼊⼿が可能で、⼩社会の設計の議論がしやすいこと、タイタンから⾒える⼟星の満ち⽋けの光景に魅⼒を感じたことが選択の決め⼿となった。
タイタンは、宇宙空間で希少なメタンや⽔などを豊富に有し、また太陽系外縁部に位置するため、資源・エネルギーの採掘や系外探査拠点、研究など多くの可能性を秘めた天体である。その中から、我々は⼟星が⾒えることやタイタンの環境に着⽬し、観光を主⽬的とした⼩社会を構想するに⾄った。

-9-

2 タイタンの紹介(宇宙を知る)
2.1 基本情報
タイタンは⼟星の最⼤の衛星で、太陽系内では⽊星衛星ガニメデに次いで 2 番⽬に⼤きな衛星である。⼤気があり、それが地球⼤気圧に近い 1.45 気圧であるという点、平均気温が­179℃と低温であるため、メタンが気体、液体、固体の三態で存在することで降⾬が起こり、地表に安定した液体が存在するという点が特徴的である。重⼒は地球の約 1/7 倍と⼩さい。また、タイタンでの 1 ⽇の⻑さは約 16⽇(地球時間)と⻑く、⼟星重⼒によって⾃転周期と公転周期が同期しているため、常に同じ⾯を⼟星に向けている。
表 1 タイタンの基本データ
項⽬

数値

⽐較

直径

5150 [km]

⽉の 1.48 倍

密度1.88 [g/m3]

地球の約 1/3 倍

重⼒

1.352 [m/s2]

地球の約 1/7 倍⼟星の軌道半径9.54 [au]地球の軌道半径の 9.54 倍

平均気圧1.45[気圧]

平均気温-179[℃]

公転周期15.9 [day]⾃転周期15.9 [day]

地軸の傾き

1.94 [°]

離⼼率

0.292

地球の地軸の傾きは約 23.4°

図 1 タイタンの⾚外線画像 5)

図 2 探査機が撮影したタイタン 6)

2.2 気候と地形
タイタンは地軸が傾いているため季節が存在する。夏には極域において液体メタンが蒸発してメタンの⼤⾬が降り続けるが、⼀⽅で⾚道地域では夏極が逆転する春分と秋分以外は降⾬量が少なく乾燥している 4)。そのため極域にはメタンの湖が形成されており、⾚道付近には固体炭化⽔素の砂漠や砂丘が広がっている。4)- 10 -

図 3 タイタンの地形分布 7)

図 4 タイタンの季節 4)

3 タイタンでの⽣存⽅法(宇宙を⽣きる)
3.1 ⽔・空気⽣成
タイタンは⽔氷の地殻で覆われており、地下 50km〜200km ほどに帯⽔層がある 8)。また、帯⽔層からアンモニア⽔和物が噴出している可能性が指摘されており 9)、⼈間の⽣存に不可⽋な⽔は地殻の⽔氷や帯⽔層の噴出から豊富に⼊⼿可能である。
⼤気組成は約 97%が窒素で 3%がメタン 10)であり酸素が含まれていないことから、⽔を電気分解することで酸素を⽣成する。⼀⽅、⼤気中の酸素の割合が上がると酸素濃度や酸素分圧が上昇し、⽕災や酸素中毒が発⽣する危険性がある。そこで、タイタン⼤気中の窒素とメタンを分離(例えば、ガスの吸着容量の差を利⽤する PSA 法 11))することで窒素を⽣成する。居住施設内の空気中の酸素の割合を下げるために、窒素を加える。
3.2 発電⽅法
⼈間の⽣存や社会の成⽴には、エネルギーが不可⽋であるが、タイタンでは、⽔⼒・⽕⼒・太陽光・地
熱・核融合などが発電⽅法の候補として挙げられる。その中で、タイタンの特徴を⽣かした持続的なエネ
ルギー源として、潮汐発電と空中⾵⼒発電が有⽤であると考えた。
タイタンの公転軌道は楕円であるため、重⼒の差から液体メタンの湖に 4m 程の潮汐が発⽣する 12)。
メタンの湖に貯⽔池を作り、満潮時の貯⽔・⼲潮時の放⽔の際に発⽣する⽔流を⽤いてタービンを回す
ことで潮汐⼒を利⽤して発電する。
また、地上での⾵速は⾮常に⼩さい(~0.2m/s)13)が、上空では⽐較的⼤きい(⾼度 3km で~2m/s、
⾼度 40km で~20m/s)14),15)。そのためタービンを空中に浮上させ、上空の⾵⼒を利⽤する空中⾵⼒発電も有⽤であろう。
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㈼㊋侭

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図 6 空中⾵⼒発電の実証実験の様⼦ 16)

図 5 潮汐発電の仕組み- 11 -

3.3 ⾷料調達
⾷料の調達法として、野菜の⽔耕栽培と産業⽤⼤⿇(ヘンプ)の栽培を考案した。タイタンでは⼟の⼟壌化が困難である⼀⽅、⽔耕栽培は宇宙開発での実⽤化にむけた研究が進められており、適⽤可能であると考えた。また、⽣育速度が速く、環境適⽤性が⾼く、⾷⽤のみならず燃料や建材、繊維など多様な⽤途に使⽤できることから、産業⽤⼤⿇は有⽤であると考えた 17)。また、タイタンで採掘できる⽔や、存在可能性のある微⽣物を利⽤し、ご当地グルメとして酒やパン、チーズなどの発酵⾷品を作り、観光に活⽤する。

4 タイタンの社会と⽂化(宇宙を考える)
4.1 タイタン⼩社会の前提条件
タイタン⼩社会は、不定期に希望者の帰還、訪問、永住も可能とする。⾔語や国籍、⼈種は問わな
いため、⼦供から⾼齢者まで幅広い年齢層の様々な構成員から成る。
4.2 タイタンで考えられる観光
タイタン⼩社会の主⽬的は観光であるが、タイタンでどのような観光資源があるかを表 2 に⽰す。
表 2 タイタンの観光資源
項⽬

内容

⼟星観測

⼟星の満ち⽋けを観測

⾶⾏

⼤気が厚く，重⼒が低いため，簡単に⾶⾏体験が可能

サーフィン

メタンの湖を活⽤したマリンスポーツ

散策

与圧服が必要なく、容易に外出可能

遊覧⾶⾏

⼤気があるため，⾶⾏機やドローンが⾶⾏可能

冠婚葬祭

結婚式や葬式、通過儀礼

⼟星の観光拠点

⼟星や、他の⼟星衛星へ観光する際の拠点

4.3 職業・仕事の内訳
150 ⼈でタイタン⼩社会を運営するために、構成員の職業・仕事の内訳を考えた(図 7)。職業を考える上で、業務内容に応じて「運営」、「⽣存」、「社会」、「観光」の 4 部⾨を設定し、⼈数の振り分けを⾏った。

構成員全員が担う業務● 警備団・消防団● 冠婚葬祭● ⾏事の運営
● 清掃
● 接客
● ガイド
● 広報

子ども

20人

運営部門

40人

● ⾦銭の管理● 名簿管理● 暦・時間・⾏事の管理● 空港業務● 貿易● 通信● 気象・天体観測

観光部門
30人

● 医療職
● 調理師
● 理容師
● ドライバー・パイロット● 保育⼠・教師● レスキュー

生存部門
社会部門
30人

30人

● ⽔の供給● 空気環境の維持● エネルギーの供給● ⾷料の供給● 廃棄物の除去● 技術職(⼟⽊・建築・
機械整備)

図 7 タイタン⼩社会の職業・仕事の内訳(計 150 ⼈)- 12 -

4.4 組織とルールの仕組み
タイタン⼩社会は、上下関係がなく対等（ホ㏜㏒

ラクラシー）な円環構造の組織を構想した(図"䯒8)。150 ⼈規模であれば直接⺠主制が可能であるが、各⼈の専⾨性を最⼤限⽣かすた

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め、直接⺠主制ではなく、各部⾨から選出さ

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意思決定者

れた代表者が話し合うことで、⼩社会のルールや資源配分などを決定する仕組みとする。権㌊㋼"䯒

⼒の集中を避ける⽬的で、各部⾨の代表者をくじ引きや輪番制により定期的に選出する。

図 8 タイタン⼩社会の組織構造

また、緊急時には迅速な意思決定が必要であることから、代表者の中から緊急時の意思決定者を定める。この意思決定者は、⾏事や冠婚葬祭での取りまとめも⾏う。

タイタン中央銀⾏

4.5 タイタン通貨(TATAN)
タイタンでの物資の売買や地球に帰還した後の⽣活を可能にするために、構成員に仕事の対価として通貨を⽀払う。観光客が⽤いる通貨が異なると、同じ観光資源を提供してもその価値が異なってしまうことから、独⾃の通貨を導⼊することでその価値を統⼀する。また、特定の国の通貨を⽤いないことで、その国の⼲渉を避けることができる。
通貨の流通量をコントロールするために、タイタン中央銀⾏をつくり、各部⾨の代表者が通貨発⾏権をもつ。また、外国為替取引により

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球
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通
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通
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図 9 タイタン通貨流通の仕組

地球の通貨と交換する⽅法を取る。

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タイタンの通貨は「タイタン（TAITAN）」の名称から取って「TATAN(タタン)」と名付けた。通貨名はいくつかの候補のうち、呼びやすく、俗語ではないものを選定した。
4.6 埋葬の⽅法(タイタン葬)
もし将来、科学技術が進歩して⼈間が永遠に⽣きられるようになったとしても、⼈類は発展し続けることができず、いずれは衰退していってしまうであろう。⼈類の発展のために個体の死と次世代への継承が不可⽋であり、タイタンでは永住も想定していることから死後の埋葬⽅法について考えた。埋葬法は地球で⾏われている中から、タイタンの環境に適した⽅法を抽出した。
表 3 タイタンでの埋葬⽅法
埋葬法の名称⽅法

⼟葬

地球上で伝統的な⽅法。タイタンの岩⽯部に埋める。

⽔葬
⽕葬

⽇本では船舶の航⾏時、インドではガンジス川で⾏われている。
⼈体はメタンよりも重いため、タイタンではメタンの海に沈む。
⽕葬炉を作り、酸素を使⽤して焼却する。
- 13 -

冷凍葬

スウェーデンの企業が開発した技術 18)。タイタンでは、遺体を外気に(プロメッション)

曝して凍らせ、もろくなった状態で粉砕して⼟に還す。

堆肥葬

アメリカの⼀部の州で合法化。遺体をウッドチップなどと共にゆっくり回(コンポスト葬)

転させ、微⽣物の⼒で 1 か⽉くらいかけて堆肥にする 19)。

冷凍保存
(クライオニクス)
⼟星葬

⾎液を不凍液と⼊れ替え、-196℃で保存する。
未来の医療技術の発展に望みをかけ、蘇⽣する技術が開発された
時点で解凍、治療しようとするもの。
遺⾻を地球⼤気圏に突⼊させる宇宙葬のように、⼟星⼤気圏に打ち上げて燃焼させる。⼟星探査機カッシーニの最期でもある。

4.7 タイタン暦（⼟星太陽暦）の考案
タイタンは⼟星を周回する衛星であるが、⼟星が太陽のまわりを回る公転周期が約 30 年（地球時間）、タイタンの⾃転周期が約 16 ⽇（地球時間）と、地球に⽐べてはるかに⻑い。そこで、⽉の満ち⽋けを周期とした太陰太陽暦を援⽤し、⼟星の満ち⽋けを基準にタイタン暦（⼟星太陽暦）を新たに考案した。
「1 回の⼟星の満ち⽋け=1 タイタン⼟星」とし、「⼟星公転周期=1 タイタン年」とする。タイタンには季節が存在するため、1 タイタ
ン年を春夏秋冬に分け、1 タイタン季節から 1 タイタン⼟星までの間が⻑すぎることから間に新たに「節気」という単位を設ける。この図 10 タイタン暦の概念図

暦は全て 13 の倍数で構成される仕組みとなっている。また、1 タイタン⽇が 26 時間あり、地球時間の約 29 時間に相当する。地球に⽐べ、スケールが⼤きく時間がゆるやかに流れるタイタンに滞在すること
で、時間や効率に追われた地球⼈に、⾃⾝の⽣活や時間の概念⾃体を⾒直す機会を提供することができる。
表 4 タイタン暦の仕組
タイタンの暦

⼟星の満ち⽋け地球暦への換算

1 タイタン年=4 タイタン季節

67 回(=169×4)

約 30 年

1 タイタン季節=13 タイタン節気

169 回(=13×13

約 7.4 年

(春・夏・秋・冬)

回)

1 タイタン節気=13 タイタン⼟星

1 回(=1×13 回)

約 6.8 か⽉

1 タイタン⼟星=13 タイタン⽇

1回

約 16 ⽇

1 タイタン⽇=13×2 タイタン時間

約 1.2 ⽇(約 29
時間)

1 タイタン時間

約 1.1 時間

- 14 -

5 タイタン⼩社会の全貌(宇宙を作る)
5.1 タイタン⼩社会の居住区
タイタンは極域では⼤⾬が降り、⾚道地域では砂漠が広がるため、⽐較的穏やかな気候である中緯度に⼩社会の居住区の場所を選定する。また、常に同じ⾯を⼟星に向けているため、⼟星が⾒える表側とする。さらに、降⾬による浸⽔を避け、景観を楽しめるよう居住区は地下ではなく地上の⾼台に建設する。タイタンでは⼤気が厚いため放射線や隕⽯の危険性が少ないことから、地下に居住区を作る必要性がないと考えた。
構成員の増加に伴う⼩社会の拡⼤を⾒越し、建物は巨⼤なドームでなく⼩型構造物群とし、それぞれの施設や住居を個別に作る。建物を⼩型にすることで⽣存環境維持にかかるエネルギーを節約し、⽕災や感染症拡⼤を防ぐ。タイタンの外気は 1.45 気圧であるため、与圧服なしでこれらの建物群を移動することができるという利点がある。また、外気には、猛毒のメタンが含まれるため、建物の内部の気圧を外気よりやや⾼くすることにより、屋内へのメタンの流⼊を防⽌する。さらに、タイタンにはメタンの雪が降る
ため、屋根に傾斜をつけることで、積雪による建物の損傷を防ぐ。加えて、昼と夜が 8 ⽇(地球時間)続
くため、ブラインドや照明を使い昼夜を管理する。
建物は中央に中⼼施設を据え、まわりにそれ以外の施設を配置する。⽣存に関する施設は災害に備えて分散させる。
5.2 中⼼施設の役割
都市の形はその中に住む者の精神に影響を与えると指摘される 20)ことから、コミュニティにとって主要な施設を⼩社会の中⼼に集約した。中⼼施設は観測・通信施設、時計台、代表者の会議場、中央銀⾏、構成員の集会所、⾏事や冠婚葬祭の会場などを兼ねている。タイタン⼩社会にとって、⼟星や気象観測、地球や他の天体との通信が重要になることから、建物は天⽂台のような形状で機能的な役⽬をしているとともに、⼩社会の中⼼にあることでコミュニティへの帰属意識や団結⼒を⾼め、構成員の精神的な拠りどころとしての機能も果たすと考えた。

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図 11 タイタン⼩社会のイメージ図- 15 -

6 おわりに
今回、観光を主⽬的として、タイタンの中緯度に、ダンバー数をもとにした 150 ⼈規模の⼩型の建物群で構成される⼩社会を構想した。
タイタン⼩社会における⼈間の⽣存基盤として、地殻の⽔氷・帯⽔層からの⽔の採掘や、⽔の電気分解による酸素の⽣成、⼤気からの窒素の獲得、⼟星重⼒による潮汐⼒や上空の⾵⼒を利⽤したエネ
ルギー発電、⽔耕栽培や産業⽤⼤⿇の栽培、タイタンの微⽣物を利⽤した発酵⾷品といった⾷料の調達法を考えた。タイタン⼩社会の構造や⽂化として、職業ごとに 4 部⾨に分け、上下関係がなく、各⾃の専⾨性が⽣かせる組織を構想した。また、権⼒の集中を避けるためにくじ引きや輪番制によって選出された代表者らによるルール設定、⼩社会と構成員が経済的かつ、地球からの⼲渉なく⾃⽴するための新たな通貨の発⾏、タイタンの環境に適した埋葬法、タイタンから⾒た天体の運⾏に即した暦を考えた。
タイタン⼩社会の居住区は、気候が⽐較的穏やかな、中緯度の地上に定める。建物は⼩型構造物とし、施設や住居を個別に作る。また、建物の配置が構成員の思想や⾏動に影響を及ぼすことから主要な施設を中⼼に集約し、コミュニティへの帰属意識や構成員の精神的な拠りどころとしての機能も果たす。
タイタンにはこれまでに探査機が調査に⾏っているものの、未解明なことが多い。さらに、地球から距離が遠く、⼤気には有害物質が存在し、酸素がなく、超低温であり、⾷料が存在しない環境である。そのため、タイタンに⼈類が⽣存可能な⼩社会を作ることは、現在の技術では困難がある。また、実際には、
まず数名で渡航し、徐々に拡⼤していくことが予測できるが、今回は経時的な変化は考慮せず、基本的に現在の科学技術の延⻑線上で⼩社会を想定した。
タイタン暦では、1 ⽇が約 29 ⽇（地球時間）となり、1 ⽇が 24 時間という地球の固定観念が覆され、時間や暦の概念⾃体が再構築された。このように、⼈類の宇宙進出は我々が当たり前に享受している⾃然環境や社会システムの成り⽴ちや仕組み、有⽤性などを再考する契機となり、地球⽂明の発展につながる新たな視座を与えることになるであろう。
参考⽂献
1) 京都⼤学 有⼈宇宙学シラバス
2) Dunbar, R. I. M.:

Neocortex size as a constraint on group size in primates, Journal of Human Evolution, 22 (6), 469–493, 1992.
3) 例えば Counstenis, A. et al, “Titan: Exploring An Earthlike World (2nd Edition)”, World Scientific, 2008.
4) 関根康⼈『⼟星の衛星タイタンに⽣命体がいる︕』⼩学館, 2013.
5) NASA/JPL/University of Arizona/University of Idaho, http://photojournal.jpl.

nasa.gov/jpeg/PIA2, (2022-2-28 閲覧).
6) NASA/JPL/Space Science Institute, https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA11603, (2022-2-28 閲覧).
7) Lopes, R.M.C. et al.: A global geomorphologic map of Saturnʼs moon Titan,- 16 -Nat Astron, 4, 228–233, (2020).
8) Fortes, A.D.: Titanʼs internal structure and the evolutionary consequences,

Planetary and Space Science, 60(1), 10-17, 2012.
9) Mitria, G. et al.: Resurfacing of Titan by ammonia-water cryomagma, Icaru

s, 196(1), 216-224, 2008.
10) 鳫 宏道『⽊星・⼟星ガイドブック』恒星社厚⽣閣, 2022.
11) 富岡孝⽂ら︓メタン・窒素分離 PSA 技術, 太陽⽇酸技報, No.33, 2014.
12) Tokano, T.: Simulation of tides in hydrocarbon lakes on Saturnʼs moon Titan, Ocean Dynamics, 60, 803–817, 2010.
13) Tokano, T.: Near-surface winds at the Huygens site on Titan: Interpretation by means of a general circulation model, Planetary and Space Science, 55(13), 1990-2009, 2007.
14) Tokano, T.: The dynamics of Titan's troposphere, Phil. Trans. R. Soc. A., 3

67, 633–648.
15) Hendrix, A.R. et al.: Energy Options For Humans on Titan, Journal of Astrobiology and Outreach, 5(2), 2017.
16) Wired: 300m 上空に浮かぶ⾵⼒タービン, 実証実験へ, 2014, https://wired.jp/2014/03/31/altaeros-wind-turbine/, (2022-2-28 閲覧)．
17) ⼤⿇博物館『⼤⿇という農作物︓⽇本⼈の営みを⽀えてきた植物とその危機』⼤⿇博物館,
18) Promessa, 2020, https://www.promessa.se, (2022-3-6 閲覧).
19) Recompose, https://recompose.life, (2022-3-6 閲覧).
20) 多賀 茂『イデアと制度』名古屋⼤学出版会, 2008, p. 123.

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京都⼤学⼤学院総合⽣存学館
SIC 有⼈宇宙学研究センターロゴ募集
募集要項
2022 年 1 ⽉より、SIC 有⼈宇宙学研究センターでニュースレターを発⾏することとなりました。それに伴い、 SIC 有⼈宇宙学研究センターのロゴの募集をいたします。SIC 有⼈宇宙学研究センターは、
以下のように、五つの研究領域があり、各々が研究活動をしています。

これらを踏まえたロゴを募集いたします。その後、募集したロゴをニュースレター編集会議にて決定いたします。
応募期⽇︓2022/3/14(⽉)
応募⽅法︓tsutsui.ryosuke.26e@st.kyoto-u.ac.jp まで、⽒名、所属とともにお送りください。
結果発表︓SIC 有⼈宇宙学研究センターの公式 Twitter にて発表いたします。
問い合わせ︓ tsutsui.ryosuke.26e@st.kyoto-u.ac.jp
⽊造⼈⼯衛星学⽣開発チーム 菊川祐樹 筒井涼輔

京都⼤学 SIC 有⼈宇宙学研究センター
https://space.innovationkyoto.org/〒606-8501 京都市左京区吉⽥本町 吉⽥キャンパス本部構内 総合研究 16 号館 208 号室
編集⼈︓菊川祐樹 筒井涼輔
Tel＆Fax: 075-753-5129 Email: spacewood@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp- 18 -