火星の移住に必要な人数は何人だろうか？ 数学モデルで算出される

NASAの火星探査のイメージ　

＜「他の惑星で自立的に生活するためには、何人が必要か」という問いに仏ボルドー工科大学の研究者は、独自の数学モデルによって算出した......＞

アメリカの起業家イーロン・マスクが率いる民間宇宙企業スペースXでは、火星の植民を視野に入れた宇宙船「スターシップ」の開発がすすめられている。

言うまでもなく、他の惑星への植民はたやすいことではない。入植者が自活するために、どのように現地の資源を取り出すのか、そのためにはどのような設備やスキルが必要となるのか、といった様々な課題を解決する必要がある。

スペースXの火星植民のイメージ　(SpaceX)

火星で入植者が自立して生活するために最低必要な人数は110名

仏ボルドー工科大学のジャン-マルク・サロッティ教授は、その第一段階として「他の惑星で自立的に生活するためには、何人が必要か」という問いにフォーカスし、独自の数学モデルによって、火星で入植者が自立して生活するために最低必要な人数は110名であることを導き出した。この算出結果は、100名規模の搭乗を想定しているスターシップともほぼ一致している。

サロッティ教授の数学モデルは「現地で利用可能な資源」と「入植者の生産キャパシティ」という2つの要素をベースとしている。マスク氏が主張するように「宇宙船を通じて資源を火星に継続的に届けられる」との楽観的な見解もあるが、サロッティ教授は「資源や技術をどれだけ地球から火星に運び込めるかを予測するのは不可能だ」との考えから、この数学モデルでは、火星外からの資源の供給を考慮していない。

タスクを複数の人々で分担して1人あたりに必要となる時間を減らす

また、この数学モデルでは、タスクを複数の人々で分担して1人あたりに必要となる時間を減らす「シェアリング・ファクター」を前提とし、自立して生活するための人間活動を、生態系マネジメント、エネルギー生産、冶金や化学といった工業、建設およびメンテナンス、育児や家事、教育などの社会活動という5つのドメインに分類したうえで、自立した生活を維持するために必要な時間と入植者が実際に利用できる時間を比較した。

その結果、110名いれば、時間の半分を、育児や健康管理、文化的な活動といった社会活動に充てられることがわかった。

初期の人数が110人を超えると、年間の労働時間能力が年間労働時間要件を上回ることを示す（Salotti、Scientific Reports、2020）

1人（左）と110人（右）の労働時間の要件。 （Salotti、Scientific Reports、2020）

サロッティ教授は、2020年6月16日に「サイエンティフィック・リポーツ」で公開された研究論文で「火星を例にあげ、数学モデルを用いて、他の惑星で生存に必要な入植者数と生活様式を導き出すことができた。この手法によって、生存のために最適な戦略の評価、比較、議論ができるようになるだろう」と述べている。