Why is everyone fighting over these tiny spots of space? - Fabio Pacucci

翻訳: Kaori Nozaki 校正: Moe Shoji

Since the launch of the first artificial satellite in 1957,

人類が人工衛星を 初めて打ち上げた1957年以降

governments, companies, and research institutions

各国政府 企業 研究機関はこぞって

have been planting flags among the stars.

いろいろな天体の所有権を 主張しています

But while it might seem like there's plenty of room in this vast expanse,

宇宙は広大で スペースはほぼ無限だと 思えるかもしれませんが

some pieces of celestial real estate are more valuable than others.

宇宙空間の中には 他と比べて ひときわ価値の高い場所があります

Each of these dots is a Lagrange point,

それはラグランジュ点です

and as far as human space exploration is concerned,

人類が宇宙探査を行なった限りでは

they may be the most important places in our solar system.

太陽系で最も重要な場所かもしれません

Named after the 18th century mathematician who deduced their positions,

ラグランジュ点は その位置を推測した 18世紀の数学者にちなんで名付けられ

Lagrange points are rare places of equilibrium

絶え間なく変化する宇宙の中でも

in our constantly shifting universe.

平衡状態が保たれる希少な場所です

All celestial bodies exert a gravitational force on nearby objects,

どの天体も 周りの天体に重力を加え 軌道に乗せたり

pulling them in and out of orbits.

軌道から引き離したりしています

And gravity acts alongside several apparent forces

また重力は 複数存在する 見かけ上の力と並行して作用し

to determine what those orbits look like.

軌道のあり方を決定します

However, Lagrange points are places where all these forces balance out.

ところがラグランジュ点では すべての力のバランスが取れています

So if we place a relatively low mass object here,

そのため 比較的質量の小さい物体を そこに配置すると

it will maintain a constant distance from the massive bodies pulling on it.

それを引っ張る 巨大な天体との距離は一定に保たれます

Essentially, Lagrange points are celestial parking spaces—

本来 ラグランジュ点は 天体の駐車場のようなものです

once an object is there, it requires little to no energy to stay put.

そこに到達した物体は 静止を続けるための エネルギーをほとんど必要としません

So whenever humans want to keep an object in one place for a long time

したがって 大量の燃料を使わずに

without using tons of fuel,

物体を長期間１か所に留めたい場合

it needs to be orbiting a Lagrange point.

その物体が ラグランジュ点を周回すればいいのです

However, there are only so many of these parking spots.

ただし この駐車場は それほど多く存在しません

Pairs of massive bodies in our solar system

太陽系の中で 巨大な２つの天体の間には

generate sets of five Lagrange points.

５つのラグランジュ点から成る 集合が生成されます

This means our Sun has five points with every planet,

つまり 太陽は どの惑星との間にも５つの点を持っていて

and our planets have five points with each of their moons.

惑星と衛星の間にもそれぞれ ５つの点が存在します

Adding these up, there are over 1,000 Lagrange points in our solar system—

太陽系には 合計すると 1,000超のラグランジュ点がありますが

but only a few are useful for human purposes.

その中で人間が 活用できそうなものは ごくわずかです

Many are in locations that are too difficult to reach

その多くが 到達するのが極めて困難な場所や

or simply not very useful.

役に立たない場所にあるからです

And for reasons we'll explain in a bit, many others are unstable.

また 後で説明する理由から 不安定なラグランジュ点も少なくありません

Currently, only two of these points are heavily used by humans.

今のところ ラグランジュ点のうち 人間が頻繁に使用しているのは２つだけです

But we’ll likely use many more in the future—

しかし 将来的には 他の点も使用する可能性が高いので

making these limited points exclusive real estate.

その限られた座標の所有権をめぐって 競争が激しくなっています

Which begs the question: what exactly should we park in them?

ここで 次の疑問が湧いてきます いったい何を配置するべきでしょうか

That answer depends on where each point is.

その答えは それぞれの点が どこにあるかによって異なります

Consider the five Lagrange points generated by the Sun and the Earth.

太陽と地球との間にある ５つのラグランジュ点を考えてみましょう

L1 is located inside Earth's orbit,

L1は地球の軌道の内側にあり

about 1.5 million kilometers away from the planet.

地球から約150万キロメートル 離れたところにあります

With this panoramic view of the Sun, unobstructed by Earth’s shadow,

地球の影に遮られることなく 太陽を一望できるので

L1 is the perfect place for solar-observing satellites.

L1は 太陽観測衛星に最適な場所です

L2 is at the same distance from Earth but outside its orbit

L2は地球からの距離が L1と同じですが 軌道外にあり

and shielded from the Sun,

太陽から遮られているので

making it the perfect spot to observe outer space.

宇宙の観測に最適です

In 2022, the James Webb Space Telescope went online here,

そこでジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が 2022年に稼働を開始しました

in a spot where the Sun and Earth only occupy a tiny fraction of the sky.

この場所では 太陽と地球が 空のごく一部しか占めていません

L3 is in a particularly mysterious location

L3は とりわけ不思議な位置にあり

that can never be directly observed from Earth’s surface.

地球の表面からは 直接観測できません

This has made L3 a frequent locale in science fiction,

そのため L3は SFの世界では しばしば言及されるものの

though it hasn’t offered much use to scientists yet.

科学者にはまだ あまり役に立ってはいません

L4 and L5, however, are a bit different from their siblings.

ところが L4とL5は 他のラグランジュ点とは少し異なります

In every set of five, the first three Lagrange points are slightly unstable.

どの５つの点においても L1～L3の３つは 少し不安定なものです

This means objects will slowly drift away from them,

つまり 物体は徐々に その位置から遠ざかっていきますが

though keeping what we’ve parked there in place is still energetically cheap.

配置したものをその座標に留められれば エネルギーの観点からは経済的です

The stability of L4 and L5, however, varies from set to set.

ところが L4とL5の安定性は セットによって異なります

If the heavier of the two bodies generating the points

ラグランジュ点を生成する２つの天体のうち

has less than 25 times the mass of the lighter body,

重い方の天体の質量が 軽い方の質量の25倍未満の場合

these points are too unstable to park things in.

ラグランジュ点は不安定すぎて 物体を留めることができません

However, if the heavier body is massive enough— like it is in Sun-Earth set—

ただし 太陽と地球との間の点のように 重い方の天体が十分に重い場合は

then the relevant forces will always return objects

関連する力が物体を

to these equilibrium points,

常に 本来の平衡点に戻すので

making them our most stable parking spots.

最も安定した駐車場所になります

That’s why points like these naturally accumulate space objects,

そのため 宇宙内の物体が このような場所に自然に蓄積されます

such as the Sun-Jupiter set’s L4 and L5, which host thousands of asteroids.

たとえば太陽と木星間のL4やL5には 何千もの小惑星が存在します

Every Lagrange point in our solar system has its quirks.

太陽系のラグランジュ点には いずれも 面白い特徴があります

Some might be perfect for scavenging construction materials

たとえば 建設用の資源を 採取するのにうってつけの

from drifting asteroids.

小惑星が漂っているかもしれません

Others might make ideal gas stations for ships headed to deep space,

また 宇宙の深部を目指す宇宙船にとって 理想的な燃料補給場所となるものや

or even host entire human colonies.

人間が生活できる環境を築ける場所も 存在するかもしれません

These points are already home to advanced technological achievements,

高度な技術の成果で 人間が活用している拠点もありますが

but soon, they could become our stepping stones to the stars.

地球外の星に飛び出すための足がかりも 近いうちに実現するかもしれません