不可能を可能にする：月面着陸計画に秘められたハードテクノロジー

みなさんこんにちは、冷知識ブラインドボックスへようこそ。私はユーザー配信者の乔羽蓝（チャオ・ユーラン）です。今回は、佛山のカーオーナーである @... さんに、私の声の代わりをお願いしています。

子どものころ星空を見上げたとき、星間旅行が街への出張のように手軽にできて、SF映画のように自由に行き来できる日が来ることを想像したことはありませんか。

大きくなると、私たちは進学や就職に追われるようになります。天の川がはっきり見える場所を探すことさえ、難しくなってしまいました。

そこで今回の冷知識ブラインドボックスでは、もう一度空に目を向けたいと思います。二回に分けて、人類が初めて月へ降り立った旅にまつわる面白い話と、これから期待される火星計画を振り返ります。

一見不可能に思えるこれらの計画に目を向けて、人類初の月面着陸という前代未聞の技術的難題に、科学者や専門家たちがどのような解決策を用いたのかを見ていきましょう。神の視点から、これらの途方もない構想を改めて見つめ直し、そこに隠されたさまざまな発想のヒントを探り、人類の勇気と讃歌を感じ取りたいと思います。

星をつかむ人は、必ず万丈の光をまとっているはずです。

人類が初めて月へ降り立ってから、もう半世紀以上がたちました。伝えられるところによると、1968年7月21日、世界中で6億5000万人を超える人々がテレビで月面着陸の生中継を見ていたそうです。当時は、ほぼすべてのテレビがNASAの月面着陸チャンネルに合わせられていたと言ってもいいでしょう。その日は犯罪率さえ目に見えて下がったとも言われています。そしてこの偉大な歴史的瞬間は、計画の立ち上げから有人の月面着陸まで、わずか7年しかかかっていません。

何ですって？ これはもはや、どうやって実現したかという問題ではありません。むしろ、どうしてそんなことが可能だったのか、という問題です。それもこれも、1961年にケネディ大統領が議会で、「10年以内に月へ行く」と大口をたたいたからなのでしょうか。

NASAの科学者や技術者ほど驚いた人はいませんでした。それは、十年足らずの間に、月面探査船を発明しなければならないことを意味していたのです。

当時、誰も月へ飛ぶ方法を知りませんでした。どれほど大きなロケットが必要なのかも、誰にもわかりませんでした。どれほど小さく、どれほど強力なコンピューターが必要になるのかも、誰も知りませんでした。月の表面がどんなものなのかも、誰も知りませんでした。宇宙飛行士が月で何を食べればいいのかさえ、誰もわかりませんでした。

この工学プロジェクトがどれほど難しかったかを知ってもらうために、絶望的な課題をいくつか挙げてみましょう。

たとえば、月面着陸の全過程では、コンピューターを使わなければなりませんよね？ 厳密で膨大な数学的計算もしなければなりませんよね？

宇宙飛行士は、月で服を着なければなりませんよね？ その服は放射線を防ぎ、宇宙の粒子を防ぎ、さらに保温もできなければなりません。そのうえ、全身の鎧にも匹敵するほど重たいこの服を着た人が、月の上で跳ね回っても服が裂けないようにしなければなりません。

人を宇宙へ送り出したら、少なくとも交信が途絶えないようにしなければなりませんよね？ できれば、ライブ中継までしたいところです！ 当時どころか、今でさえ、人工衛星との通信を途切れなく維持するのは、100％実現できることではありません。

そうです、それは1960年代のことでした。最初のコンピューターが作られてから、まだ二十年ほどしかたっていなかったのです。大半のコンピューターは、発明されたころとほとんど変わらず、依然として部屋の半分を占領するほどの大きさでした。できたのは、単純な数学の計算くらいでした。私たちが普段使っている個人向けの小型コンピューターが登場するのは、1971年まで待たなければなりませんでした。

大きな機械ではあっても、計算過程で最も重要なメモリの部分は、わずか数KBほどしかありませんでした。これらのコンピューターをまとめて宇宙へ打ち上げようなんて？ 考えないでください。

インターネットでさえ、月面着陸が成功したあとになってようやく登場しました。光信号を使ってほぼ遅延なく情報を送るには、1980年代まで待たなければなりませんでした。しかもこれは、補助的なハードテクノロジーにすぎません。宇宙飛行士が直接使うための技術について言えば、宇宙服の設計と防護そのものでさえ、当時の材料科学にとっては大きな挑戦でした。

そうです、月面着陸そのものに、時代を超えた困難がありすぎたのです。アメリカ人自身の言葉を借りれば、それは「洗濯機を積んで太平洋を横断する」ようなものでした。（今の家庭用洗濯機に内蔵されているスマートチップの計算能力は、アポロの月面着陸船よりはるかに高いかもしれません）。もしあなたが当時の時代に戻ったとしても、どれほど楽観的で自信に満ちた人であっても、人類がこれほど短い期間で月面着陸を完了できるとは、なかなか信じられなかったでしょう。

そのため、これは実はアメリカ政府が、映画監督のスタンリー・キューブリックにスタジオで撮影させたものだ、と今でも考える人が少なくありません。

アメリカの月面計画が偽物であってほしいと最も願っていたのは、間違いなくソビエト連邦でしょう。あれほど強大なKGBでさえ、月面着陸を否定できませんでした。しかも宇宙飛行士たちは、月にレーザー測距反射板と地震計まで設置していったのです。まさか、まだ月面着陸が……偽物だと思っている人なんていませんよね？

では、技術者や科学者たちはどのようにして、時代を超えて不可能を実現したのでしょうか。その答えは意外かもしれませんが、そうなんです。昔ながらのやり方、先進技術がなければ人海戦術を使う、というものでした！ 人工知能のない時代には、人の手で知能を実現したのです！

計画全体の中核である月面着陸用のコンピューターを例に挙げましょう。アポロ宇宙船には二台のコンピューターがありました。一台は、司令船を地球から月へ運び、さらに月から地球へ帰還させる役割を担っていました。もう一台は、月着陸船が月周回軌道と月面の間を往復する計算を担当していました。

そうなんです。MITの天才たちは、その時代で最も小さく、最も速く、最も柔軟なコンピューターを作り上げることに成功したのです。部屋の半分を占領するような普通のコンピューターと比べると、アポロ宇宙船に載っていたコンピューターは、ひとつのブリーフケースほどの大きさしかありませんでした。宇宙飛行士の航法を補助するためのものでした。

当時の地上のコンピューターは、穴あきカードを差し込んで動かさなければならず、計算結果が出るまで数時間かかることも珍しくありませんでした。スマートフォンの電卓ボタンを押してから、答えが出るまで何時間も待つようなものです。

しかし、アポロ宇宙船のコンピューターにはキーボードがあり、即座に反応しました。これは、その独特の設計によるものです。コアロープメモリと呼ばれる方式を使っていて、当時もっとも高密度なコンピューターの記憶装置でした。経験豊富な女性の織物工が、針を使って導線を指定の位置に通さなければなりませんでした。どの一本も完璧に正確でなければならなかったのです。そう、まるでセーターを編むように。磁気リングの中を通る導線が1を表し、リングの外を通る導線が0を表したのです。

絶対的な正確さだけが、プログラムが正しく動くことを保証できました。アポロの月面着陸の裏側には、本当に多くの偉大で、平凡で、そして見過ごされてきた女性たちがいたのです。

『三体』を読んだことがある人なら、人間で構成された配列コンピューターという発想は、この「編み込みメモリ」の原理と同じだとわかるでしょう。どちらも「半導体」と呼ぶことができます。半導体チップがやっていることは、本質的に無数の0と1を処理して、二進数の演算を行うことだからです。

コンピューターを編む仕事はとても単調でしたが、それには技術と経験、そして十分な集中力が必要でした。

伝えられるところでは、工場で働いていた女性工員たちが、一度短いストライキを起こしたことがあるそうです。工場長と班長が進捗を守るために自分たちで座って編んだところ、編んだものはすべて不良品だったとか……

まさに、宇宙を一時間飛行するためには、地上の人々が百万時間の努力を注ぐ必要があったのです。

コンピューターを編むだけでなく、織物工場の工員たちは、月からの帰還カプセルに使うパラシュートも編まなければなりませんでした。

このパラシュートの布は、帰還カプセルの極めて速い降下速度に耐えられるほど丈夫でなければなりません。しかし同時に、十分に軽くなければなりませんでした。ほんのわずかな余計な重さでも、月着陸船が重量超過となり、適切な帰還軌道を逃してしまう可能性があったからです。

どのパラシュートも、布を縫い合わせて作られていて、一つのパラシュートには200万個の針穴が残ります。工員たちは古いミシンで、一針一針踏み込むようにして縫っていきました。一針でも縫い間違えれば、壊滅的な結果を招きかねませんでした。

最後に、これらのパラシュートは工員たちの手で折りたたまれました。1960年代から1970年代のアポロ計画の期間中、アメリカ全土でアポロ宇宙船のパラシュートを折りたたむ資格を認定されていたのは、わずか3人だけでした。

この3人があまりにも重要だったため、NASAは彼らが同じ車に乗ることを禁じていました。もし交通事故で三人が同時に死んでしまったら困るからです。本当に、そんな事故は起こしてはならなかったのです……

コンピューターやパラシュートだけでなく、NASAは電動車を3台も月へ送っていました。宇宙には酸素がないため、ガソリン車の内燃機関は、そこでは完全にエンストしてしまうからです。いつか、初めての蔚来（NIO）の車が宇宙の外まで飛んでいける日は来るのでしょうか？

月面着陸に関するハードテクノロジーは、ほかにもまだまだたくさんあります。ただ一つ変わらないのは、困難に直面したときの人類の勇気と讃歌です。一見不可能に思える計画でも、合理的な計画と協力によって、思いがけない技術の進歩をもたらすことができるのです。そう言ってしまえば、月計画がなければ、現代の便利な技術の多くは、もっと後まで生まれなかったかもしれません。

さて、月面着陸の背後にあるハードテクノロジーの話はここで終わりです。もし他にも聞きたい冷知識があれば、蔚来のアプリを開いて、「友達」の画面からコミュニティの「NIO Radio 深圳城市分站」を見つけてください。好きな冷知識を一緒にシェアしましょう。

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