How humanity can reach the stars | Philip Lubin

翻訳: Charlotte Swift 校正: Yasushi Aoki

We're here at the University of California, Santa Barbara

ここカリフォルニア大学 サンタバーバラ校から

to discuss a dream of humanity:

人類の夢について お話しします

the ability to exit our solar system

「太陽系を脱出し 他の星に行くことはできるのか」

and enter another solar system.

And the solution is literally before your eyes.

その実現法は まさに目の前にあります

So I have two things on me that you have -- I have a watch,

ここにある 皆さんもお持ちの ２つの物

「時計」と「懐中電灯」です

and I have a flashlight,

which, if it's not on you, it's on your phone.

お持ちでなくとも 携帯電話についているでしょう

時計は時間を示し

So the watch keeps time,

and my flashlight just illuminates my environment.

懐中電灯は周りを照らします

So like art, to me, science is illuminating.

科学は 私にとって 芸術のように 明るくしてくれるものであり

I want to see reality in a different way.

違った角度から 世界を見せてくれます

When I turn on the flashlight,

懐中電灯を点けると

suddenly the dark becomes bright, and I suddenly see.

暗闇が一瞬にして明るくなり 突然見えるようになります

The flashlight and its light,

懐中電灯から光が 放たれるのが見えますが

which you can see coming out --

the light on my hand is not only illuminating my hand,

手に当たる光は 手を照らすだけでなく

it's actually pushing on my hand.

実は 押してもいます

Light carries energy and momentum.

光にはエネルギーと 運動量があるのです

So the answer is not to make a spacecraft out of a flashlight,

別に 懐中電灯から宇宙船を 作ろうというのではありません

by having the exhaust come out this way

「一方から放出して その反動で前進する」という

and the spacecraft goes that way --

that's what we do today with chemistry.

今日の化学的ロケットの やり方ではなく

The answer is this:

Take the flashlight and put it somewhere on the Earth,

懐中電灯を 地上のどこかか

軌道上か 月に置き

in orbit or on the Moon,

and then shine it on a reflector,

宇宙船の反射鏡に照射して 押すことによって

which propels the reflector to speeds which can approach the speed of light.

光に近い速度まで加速できます

Well, how do you make a flashlight that's big enough?

十分大きな懐中電灯は どう作るのか？

これでは小さすぎます

This isn't going to do it,

手は ビクともしません

my hand doesn't seem to be going anywhere.

力があまりにも弱いからです

And that's because the force is very, very low.

この問題を解決するには

So the way that you can solve this problem

たくさんの懐中電灯が必要で 実際にはレーザーを使い

is taking many, many flashlights, which are actually lasers,

and synchronizing them in time,

時間的に同期させ

and when you gang them all together into a gigantic array,

全てを一体化させて 巨大なアレイを構成します

which we call a phased array,

「フェーズドアレイ」と呼んでいますが

you then have a sufficiently powerful system,

十分な出力のシステムなら

which, if you make it roughly the size of a city,

都市くらいの大きさのアレイで

it can push a spacecraft, which is roughly the size of your hand,

手の平サイズの宇宙船を

to speeds which are roughly 25 percent the speed of light.

光の速度の25%くらいまで 加速させることができます

That would enable us to get to the nearest star, Proxima Centauri,

一番近い恒星の プロキシマ・ケンタウリまでは

４光年くらいの距離なので

which is a little over four light years away,

in less than 20 years.

20年ほどでたどり着けます

最初の探査機は たぶん手の平サイズで

Initial probes would be roughly the size of your hand,

and the size of the reflector that you're going to use

反射鏡の大きさは

is going to be roughly human size,

おおよそ人間の大きさ―

so not a whole lot larger than myself,

僕よりずっと大きなものではなく

but a few meters in size.

数メートルになるでしょう

It only uses the reflection of light from this very large laser array

とても大きいレーザーアレイから出る 光の反射だけで

to propel the spacecraft.

宇宙船を進ませるのです

So let's talk about this.

言うなれば これは

This is a lot like sailing on the ocean.

帆船のようなものです

When you sail on the ocean, you're pushed by the wind.

帆船は帆が風に押されて

And the wind then drives the sail forward through the water.

その力で水上を進みます

In our case, we're creating an artificial wind in space

同じ原理で 宇宙空間に「人工的な風」を

レーザーアレイで作り出すのです

from this laser array,

except the wind is actually the photons from the laser itself,

ただし 風となるのは レーザーから出る光子です

the light from the laser becomes the wind

レーザー光が「風」となり

upon which we sail.

宇宙船を前進させるのです

It is a very directed light --

この光は指向性が高く

it's often called directed energy.

よく「指向性エネルギー」と 呼ばれています

So why is this possible today,

なぜ今これが現実的で

why can we talk about going to the stars today,

恒星へ行くみたいな話が できるのでしょう

when 60 years ago,

60年前に

when the space program began in earnest,

宇宙計画が 本格的に始まった当初は

people would have said, "That's not possible"?

人々は「不可能だ」と 言っていたことでしょう

Well, the reason it's possible today has a lot to do with the consumer,

このようなことが今日 可能なのは 消費者と

皆さんが僕の動画を見ている事実に 大いに関係があります

and the very fact that you're watching me.

You're watching me over a high-speed internet,

この動画を 高速インターネットで 見られるのも

which is dominated by the photonics of sending data over fiber optics.

光ファイバーを通してデータを送信する フォトニックス（光工学）のおかげです

Photonics essentially allow the internet to exist

フォトニックスは

今日のインターネットを 可能にしているものです

in the way it does today.

The ability to send vast amounts of data very quickly

膨大な量のデータを 高速で送信する技術が

is the same technology that we're going to use

宇宙船を とても速い速度で 恒星へ飛ばす技術にもなるのです

to send spacecraft very quickly to the stars.

You effectively have an infinite supply of propellent,

推進力の源になるものは 実質無限にあり

you can turn it on and off as needed.

必要に応じて 点けたり消したりできます

You do not leave the laser array that produces the light on

宇宙船が旅する間ずっと 点けっぱなしにするわけではありません

for the entire journey.

For small spacecraft, it's only on for a few minutes,

小さい宇宙船であれば 数分点けるだけで

and then it's like shooting a gun.

銃の弾のように

You have a projectile which just moves ballistically.

飛行体は進み続けます

Even if we, as humans, are not on the spacecraft,

例え 人間は乗せられないにしても

at least we have the ability to send out such spacecraft.

そういう宇宙船を 飛ばすことはできるのです

You want to remotely view,

そして 遠くから観察し

or have remote imaging and remote sensing,

遠隔撮影や遠隔観測を することができます

of an object.

So when we go to Jupiter, for example,

例えば木星に接近する探査機は

with a flyby mission,

we are taking pictures of Jupiter,

木星の写真を撮影し

we're measuring the magnetic field,

磁場や粒子密度を計り

the particle density,

and we're basically exploring remotely.

リモートで探査しています

The same way that you are looking at me.

皆さんが私を見ているのと同じです

And all of the current missions that are beyond the Moon

現在の月より遠くの ミッションはすべて

are remote-sensing missions.

リモートセンシングで 行われています

What would we hope to find if we visited an exoplanet?

系外惑星を訪れるとしたら 何を期待するでしょうか？

Perhaps there's life on an exoplanet,

系外惑星に生命がある証拠が

and we would be able to see evidence of life,

見つかる可能性だってあります

either through atmospheric biosignatures

それは 大気中の 生命存在指標かもしれないし

or through, you know, a dramatic picture,

あるいは 地表の何かが写った 衝撃的写真かもしれません

we would be able to see something actually on the surface.

We don't know if there's life elsewhere in the universe.

宇宙のどこかに 生命が存在するかは分かりません

Perhaps on the missions that we send out, we will find evidence for life,

私たちが送り出す探査機で 生命が存在する証拠は見つかるかもしれないし

perhaps we will not.

見つからないかもしれません

And while economics may seem like an inappropriate thing

恒星間航行の可能性を語るのに

to bring into a talk on interstellar capability,

「経済」の話を持ち出すのは 不適切と思われるかもしれませんが

it is in fact one of the driving issues in achieving interstellar capability.

実は 恒星間航行を実現させるのに 最も重要な要素です

You have to get things to the point where they're economically affordable

やりたいことを実現させるには

経済的コストが 妥当でなければなりません

to do what we want to do.

So currently,

現在 私たちの実験室にある システムでは

we have systems in the lab

which have achieved the ability to synchronize over very large scales,

とても大きい規模―

10キロほどの大きさのアレイを 同期させることが可能です

out to about 10 kilometers or roughly six miles.

レーザーシステムの同期に成功し

We've been able to achieve synchronization of laser systems,

and it's worked beautifully.

見事に機能しています

We've known how to build lasers for many decades,

何十年も前から私達には レーザーをつくる知識はありましたが

but it's only now that the technology has gotten inexpensive enough,

近年この技術が 手頃な価格となり

and become mature enough

また成熟したことによって

that we can imagine having huge arrays, literally,

大規模なレーザーアレイの構築を 検討できるようになりました

kilometer-scale arrays, much like solar farms,

それは 太陽光発電所のような 数キロ規模のアレイで

but instead of receiving light, they transmit light.

光を取り入れる代わりに 放出するのです

The beauty of this type of technology is it enables many applications,

この種の技術の優れた点は 多くの応用があることです

not just relativistic flight for small spacecraft,

小さな亜光速宇宙船だけでなく

but enables high-speed spacecraft,

太陽系内の高速宇宙船や

high-speed flight in our solar system,

it enables planetary defense,

地球の防衛システム

it enables space debris removal,

宇宙ごみの排除

it enables powering of distant assets that we may want to send power to,

月やその他の場所にある 宇宙船や基地への

such as spacecraft or bases on the Moon or other places.

遠隔電力供給などが 可能になります

It's an extremely versatile technology,

極めて汎用的な技術なのです

it's something that humanity would want to develop

例え宇宙船を他の恒星系に 飛ばさないとしても

even if they didn't want to send spacecraft to the stars,

確立させたい技術です

because that technology allows so many applications

今は現実的でない 様々な応用を

that are currently not feasible.

実現可能にしてくれるからです

And therefore, I feel it's an inevitable technology,

この技術は必然的なものだと 思います

because we have the ability,

既に作ることは可能で

we just need to fine-tune the technology

ただもっと磨きをかける 必要があるだけだからです

and in a sense, wait for economics to catch up with us

あとは経済性が良くなって

so that it becomes cheap enough to build the large systems.

大きいシステムを 安価に作れるようになるまで待ちます

The smaller systems are affordable now.

小さいシステムであれば 今でも手頃な価格でつくれ

And we've already started building prototype systems in our lab.

実験室では 原型となるシステムの作成に 既に取り掛かっています

So while it's not going to happen tomorrow,

明日 実現するわけではありませんが

we've already begun the process,

既に着手しており

and so far, it's looking good.

今のところ順調です

これは 革新的技術という点で

This is both a revolutionary program,

in terms of being a transformative technology,

革命的な計画であると同時に

but it's also an evolutionary program.

進化し続ける計画でもあります

So personally, I do not expect to be around

個人的には 最初の亜光速航行が 行われるのを

when the first relativistic flight happens.

この目で見られるとは 思っていません

I think that's probably 30-plus years off before we get to that point,

そこまでいくには あと30年か

もっとかかる かもしれませんが

and perhaps more.

But what inspires me

最終的な目標は 実現可能だということに

is to look at the ability to achieve the final goal.

私は刺激を受けます

Even if it does not happen in my lifetime,

私が生きている間に 達成できなくとも

it can happen in the lifetime of the next generation

次の世代 あるいは その先の世代で

or the generation beyond that.

達成し得るのです

The consequences are so transformative

これは人類に変革を もたらすことになるので

that we literally, in my opinion, must go down this path,

推し進めるべきだと思います

and must explore what the limitations are,

そして限界を見極め

and then how do we overcome the limitations.

それをいかに乗り越えるか 探るのです

The search for life on other planets

他の惑星の生命の探索は

would be one of humanity's foremost explorations,

人類最大の冒険です

and if we're able to do so,

これが実現し

and actually find life on another planet,

他の惑星に生命を発見したなら

it would change humanity forever.

人類は永久に変わるでしょう

Everything is profound in life.

人生とは奥深いものです

If you look deep enough,

十分深く掘り下げて見たならば

you'll find something incredibly complex and interesting and beautiful in life.

とても複雑で興味深く美しいものを そこに見出すことができます

And the same is true with the lowly photon

同じことが ちっぽけな 光子にも言えます

that we use to see every day.

日常的に見るために 欠かせないものですが

But when we look outside and we imagine something vastly greater,

外に目を向け 大きなスケールで考えたなら

同期したレーザーアレイのような

an array of lasers that are synchronized,

we could imagine things which are just extraordinary in life.

同じようにすごいものを 想像できるでしょう

And the ability to go to another star

他の恒星に行ける能力というのは

is one of those extraordinary capabilities.

そういうすごいことの ひとつに過ぎません

(Birds chirping)

（鳥のさえずり）