宇宙の世界へようこそ②「月・ラグランジュ点の施設」

月は地球との距離が近いため地球の影響力が非常に強く、そもそも月労働者のほとんどが地球からの単身赴任者のため独立の理由がほとんど無い。このため今でも各国の植民地として各工業都市は直轄管理されており、月面全体で協力する必要がある活動については国際組織の管理下にて実施されている。地球圏最大の宇宙重工業地帯として金属工業・機械工業・窯業などが盛んで、多くの造船所が月軌道上にて宇宙船の製造をしている。なおヘリウム3は核融合転換炉による製造やガス惑星採掘との競争が始まっている。

太陽炉と太陽光パネル、核融合炉が主電源となり、14日間続く月の夜を越すために超電導送電や化学蓄電が行われている。化学蓄電はアルミ硫黄電池やマグネシウム電池、二酸化炭素を酸素と一酸化炭素へ分解する燃料電池などもあり、燃料電池用のガスは昼間にタンクへ貯めるか昼側の地域からパイプラインで供給を受けるなどをする。これらの方法、特に太陽炉が供給する安価で膨大な電力により、月の砂や岩石など低品位な鉱物から酸素、ケイ素、鉄、アルミ、カルシウムなど有用な資源を分離抽出している。

月面上での輸送には鉄道が多用されている。旅客輸送はリニア新幹線がメインだが、金星ガス燃料の供給開始からは弾道ロケットや旅客カタパルトも増えつつある。貨物輸送には地球と同じ鉄輪鉄道とISOコンテナが使われているが、電化率が高いなど地球との違いもある。

月面と周回軌道上との物資輸送についてはマスドライバーが利用されている。月社会は月面だけでなくラグランジュ点との連携が重要であり、月面と宇宙を繋ぐマスドライバーなどの宇宙港は軌道傾斜角の変更量が小さい赤道付近に多い。また月は自転と公転が一致しており地球には常に同じ面を向けているため、衛星を使わず直接通信が可能な月面地球側には月面開発の初期から多くの都市が建設されている。

主な輸入品は労働者・食品・二酸化炭素・窒素・水・硫黄・コンピューター・ソフトウェア
主な輸出品は船舶・スペースコロニー・ヘリウム3・大口径半導体Siインゴット・建築用の砂とレンガ・セメント・アルミ・鋼鉄・エンジン・ガラス製品・セラミック製品

ラグランジュ点について、太陽-惑星系のL3・L4・L5は消費地である惑星から遠いため主に航宙管制か軍事拠点に使われており、貨物と旅客は基本的にL1・L2を利用する。
例として地球周辺のラグランジュ点の主な利用状況は下記の通りである。

太陽地球系(Sun–Earth Lagrangian point)
SEL-1：工業港(惑星間)・貯氷施設(金星ドライアイスなど)・太陽気象観測所
SEL-2：工業港(惑星間)・貯水施設(小惑星由来水など)・貨物港(惑星間)
SEL-3・SEL-4・SEL-5：航宙管制施設・通信施設(惑星間)・軍事施設

地球月系(Earth–Moon Lagrangian point)
EML-1：貨物港(地球-月面)・通信施設(月面地球側-地球)
EML-2：旅客港(地球-月面)・惑星間高速旅客港・通信施設(月面宇宙側-地球)
EML-3：貨物港(惑星間)・惑星間高速旅客港・軍事施設・通信施設(地球周辺-惑星間)
EML-4：工業港(地球周辺)・造船所・工業施設・通信施設(地球周辺-惑星間)
EML-5：工業港(地球周辺)・化学プラント(推進剤や石油化学製品やセメント)・通信施設(地球周辺-惑星間)

・月(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88
・月の地質(英語wiki)　https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_the_Moon
・月の土(英語wiki)　https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_soil
・月の資源(英語wiki)　https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_resources
・月の裏(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E3%81%AE%E8%A3%8F
・月の植民(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E3%81%AE%E6%A4%8D%E6%B0%91
・太陽熱発電(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%86%B1%E7%99%BA%E9%9B%BB
・超伝導直流送電は電力網に革命をもたらすか？(TELESCOPE Magazine)　https://www.tel.co.jp/museum/magazine/environment/120401_topics_04/index.html
・交流送電と直流送電の利点(電験3種ネット)　https://www.denken3.net/lecture-d/list/d010/
・鉄さびやCO2がLIB超えの電池に、材料のパンドラの箱が開く　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01992/00002/
・リチウムイオンに代わる未来の電池 新開発「マグネシウム合金二次電池負極用新合金」開発者向けに負極材サンプルの試験提供を開始　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000007.000063791.html
・東北大、大容量化が可能なカルシウムイオン電池電解質を開発　https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1317119.html
・一酸化炭素(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E9%85%B8%E5%8C%96%E7%82%AD%E7%B4%A0
・燃料電池(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A0
・人工光合成ではない「P2C」でCO2からCOを生成、東芝が工業化にめど(MONOist)　https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2103/22/news051.html
・中温における二酸化炭素からの一酸化炭素製造(日本化学会誌pdf)　https://www.jstage.jst.go.jp/article/nikkashi1972/1980/6/1980_6_966/_pdf
・ISRU火星ロケットビークル(英語)　https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/2.3739
・月面の砂からほぼすべての酸素を抽出する技術。月への入植に前進か　https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1212/296/index.html
・月のレゴリスから酸素を同時に抽出して金属合金を製造するための電気化学的プロセスの実行可能性を証明する(英語) https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063319301758?via%3Dihub
・ポルトランドセメント(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AB%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%BB%E3%83%A1%E3%83%B3%E3%83%88
・再生不可能な資源(英語wiki)　https://en.wikipedia.org/wiki/Non-renewable_resource
・成因別鉱床の分類(概略)　http://www.msoc.eng.yamaguchi-u.ac.jp/collection/origin_21.php
・資源枯渇リスク(NIMS)　https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/dryness.html
・ラグランジュ点(wiki)　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%A5%E7%82%B9
・デルタV予算(英語wiki)　https://en.wikipedia.org/wiki/Delta-v_budget
・10年の終わりまでにLEOを超えた人間の探索：長期間の「ゲートウェイ」生息地の設計(NASAプレゼン)　https://ntrs.nasa.gov/citations/20110007881
・シスルナ空間マップ(NASAフォーラム)　https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=46673.0
・L4とL5に到達して軌道を回るデルタVは、月の周りの軌道に入るのと比べてどうですか？(Ask Nihongo)　https://asknihongo.com/q/l4-l5-v-60348142335