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宇宙建築で使われる材料は、地球と全く同じではありません。
宇宙の建築では、現地にある材料を使うという考え方が基本になります。
それらは、月では月の土であり、火星では土、水や氷が重要になります。
しかし、これだけでは建物は完成しません。
配管、機械部品、太陽光設備等のために必要な金属や特殊素材等も必要になります。
初期段階では、大きな構造物は現地材料で作り、重要な物は地球から持ち込むことが考えられています。
地球では材料を買えば届くものの、宇宙ではそうはいかないので、現地での材料調達を考えた建築になるとも言えるでしょう。
地上の建設では、まだまだ人が主役ですが、宇宙建設ではロボットが主役で、人はサポート役になると考えられています。
宇宙や月・火星は真空で（又は薄い大気）、極端な温度差があり、放射線も降ります。
人が外で作業するには危険が大きく、作業効率もよくありません。
過酷な環境の中で長時間繰り返し作業を行うのはロボットの方が向いています。
そして、人が到着する前に空気、電力、住める場所等を確保しておく為に、無人で建設する事が前提になるのです。
宇宙建設では、掘削するロボット、運搬するロボット、3Dプリンタで建設するロボット等の使用が想定されています。
ロボットの出番が多い中、設計、管理、判断などの人の役割は無くなるわけではなく、人はロボットを使って建設を進める指揮者のような役割をします。
これも人が単独で行うのではなく、AIを活用しながら進める事になるでしょう。
宇宙建築の完成イメージでは、四角型の建物ではなく、ドーム型の建物がよく出てきます。
なぜドーム型なのか、理由はとてもシンプルで、宇宙の環境に近い形だからです。
理由①内部の空気圧に強い
宇宙では、建物の中に空気を入れて人が生活します。
しかし外はほぼ真空なので、内部の空気が外に押し出そうとする力が働きます。
ドーム型は、力が全体に均一に分散し、壁の一部に負担が集中しないという特徴があります。
その為、四角い建物よりも空気圧に対して壊れにくい構造になります。
理由②材料が少なくて済む
宇宙建築では、材料がとても貴重です。
ドーム型は、同じ体積を確保する場合、表面積が小さくなるという特徴があります。
少ない材料で大きな空間を作れるのは、大きなメリットです。
理由③放射線や隕石対策をしやすい
月や火星では、放射線や小さな隕石への対策が必要となります。
ドーム型は、衝撃を分散させ、上から土を被せ易いというメリットがあります。
宇宙建築でドーム型が多い理由は、空気圧に強く、材料が少なくて済む、放射線や衝撃に強い、という宇宙環境に合った形だからです。
宇宙建築はまだ始まったばかりですが、建物の形という基本的な部分は、地球の建築の知恵をそのまま生かせるとも言えます。
宇宙建設で使う３Dプリンターは、一言で言うと、宇宙でその場で建物を作る機械です。
地球のように資材を大量に運べない宇宙では、現地の材料を使ってその場で建物を作ることが基本になります。
その為の技術が、宇宙用3Dプリンターです。
月や火星では、現地の土や砂を材料にする想定です。
その土を固めて積み重ねて、分厚い壁を作っていきます。
地上の鉄筋コンクリート造とは少し違うが、積層して構造体を作るという点では同じです。
過酷な環境の宇宙で建設する為には、3Dプリンターの活躍が期待されています。
宇宙建設は建物を作る技術と言うより、生き延びる空間を自動で作る技術に近い物です。
弊社も3Dプリンターについては、昨年末より対応を始めています。
インフレータブルハビタットを一言で言うと、宇宙で使う膨らむ建物です。
ロケットで運ぶときは小さく、広げると大きくなります。
まるで宇宙テントのような考え方です。
イメージとしては、布や複合材の殻を折り畳んだ状態で打ち上げ、空気やガスを入れて広げると、建物が大きく展開します。
収納力と軽量化の点において優れた工法です。
インフレータブルハビタットは、将来の大型宇宙ステーションや月や火星での活用が期待されています。
