月面基地に使ってもよい火災安全性の高い固体材料かどうかをどう評価する？ How to evaluate solid material with high fire safety that can be used for Lunar base?

他に逃げ場がない有人宇宙船や宇宙ステーションの内部での火災は、絶対に防がなくてはなりません。ところが宇宙船や宇宙ステーションには火災事故の原因となりやすい電線の被覆材をはじめ、可燃性の固体材料がたくさん使われています。我々の研究室では人工的に作り上げた短時間の微小重力（無重力）環境を利用し、固体材料の火災安全性が地上の通常重力環境下と比べてどのように変わるかを調べてきました。

その結果、固体材料の種類によっては微小重力環境下の方が燃え広がりやすい、すなわち火災安全性が低くなることが分かってきました。これを踏まえて次は、長時間の微小重力環境で調べるための実験装置（SCEM）が2020年5月に国際宇宙ステーション（ISS）に打ち上げられました。宇宙飛行士による宇宙実験の準備が進んでいます。

米国が中心となって計画し、日本も参画しているArtemis計画では、月面基地の建設が予定されています。月面では前述した微小重力環境とも通常重力環境とも異なる低重力環境が広がっています。我々がこれまでに実施してきた数値シミュレーションによると、地上のわずか1/6という低重力であってもその影響は大きく、同じ固体材料でも宇宙ステーションと月面では火災安全性が大きく異なることが予測されています。このことを確かめるために現在、我々は新たな実験装置を開発しています（図1）。この装置は固体材料の燃え広がり試験部全体を回転させ、遠心力によって重力加速度を与え、その回転数を制御することで月面や火星面など様々な低重力レベルの環境を自在に作り出せる特徴を持っています。開発が順調に進めば、2024年度にISSへ打ち上げられる見込みです。

こうした実験を積み重ね、最終的にはどのような固体材料であれば月や火星に建設する基地に使用しても火災に対して安全か、という指標を提示することが我々の目標です。宇宙という極限状態に挑む工学のチャレンジは、いつの時代も最先端の知見やサイエンスを生み出してきました。その知見が地上にもフィードバックされていくところに、飽くことのない面白さを感じています。