As much as we all wish there were an easy, and affordable way to see our planet floating in the dark.

私たちは皆、暗闇に浮かぶ地球を簡単に、そして手頃な価格で見る方法があればと願っています。

Right now, the only way is to become an astronaut or a billionaire.

今は、宇宙飛行士になるか、億万長者になるかしか道はないのです。

But there is a concept that might make it possible, while serving as the starting point for the exploration of the universe.

しかし、宇宙探索の原点となりながら、それを可能にするかもしれないコンセプトがあるのです。

The space elevator.

宇宙エレベーターです。

How exactly does it work?

具体的にはどのような仕組みなのでしょうか？

To understand how a space elevator will get us into space, we must first understand what an orbit is.

宇宙エレベータでどのように宇宙へ行くかを理解するためには、まず軌道とは何かを理解する必要があります。

Being in orbit basically means falling towards something but moving fast enough to miss.

軌道に乗るということは、基本的に何かに向かって落ちていくことですが、失敗しない程度に速く移動することです。

If you throw a ball on earth, it makes an arch through the air, and then hits the ground.

地球上でボールを投げると、空中でアーチを描きながら地面に落ちます。

In space, gravity makes you move much the same way, but if you move sideways fast enough, the curvature of the earth makes the ground fall away beneath you as fast as gravity pulls you towards it.

宇宙では、重力によって同じように動きますが、横に速く動くと、地球の曲率によって、重力に引っ張られるのと同じくらい速く地面が下に落ちてきます。

So to enter Earth's orbit, rockets have to go up and sideways fast.

ですから、地球の軌道に入るためには、ロケットは速く上ったり、横になったりする必要があります。

By contrast, a space elevator taps into energy from Earth's rotation to get the cargo going fast.

一方、宇宙エレベーターは、地球の自転エネルギーを利用して、貨物を高速で移動させることができます。

Imagine a child spinning a toy on a rope with an ant on the child's hand.

子供の手にアリが乗っていて、子供がロープでおもちゃを回しているところを想像してください。

As the ant climbs out along the rope, it starts to move faster and faster as it ascends.

アリはロープに沿って登り出すと、どんどん速く移動し始めます。

Compared to rockets, with cargo launched on an elevator, you only need to provide the energy to go up.

ロケットに比べ、エレベーターで荷物を打ち上げれば、エネルギーを供給するだけで上昇することができます。

Fast sideways movement comes free with the Earth's rotation.

地球の自転に伴い、高速の横移動が自由にできるようになります。

But the space elevator would, without a doubt, be the single largest and most expensive structure ever built by humans.

しかし、宇宙エレベーターは間違いなく、人類がこれまでに建設した中で最も大きく、最も高価な建造物となるでしょう。

So is it worth it?

では、その価値はあるのでしょうか？

It all comes down to costs.

結局はコストの問題なのです。

Rockets burn a huge amount of rocket fuel just to get a small amount of cargo into space.

ロケットは、少量の荷物を宇宙へ運ぶだけで大量のロケット燃料を燃やします。

At current prices, it costs about 20,000 dollars to put one kilogram of payload into space.

現在の価格では、1kgのペイロードを宇宙へ運ぶのに約2万ドルかかります。

That's 1.3 million dollars for the average human, 40 million dollars for your car, billions for an international space station.

平均的な人間で130万円、自動車で4000万円、国際宇宙ステーションで数十億円です。

This immense cost is one of the major limitations of human spaceflight.

この膨大なコストが、有人宇宙飛行の大きな制約の一つとなっています。

Even with advancing technology, this cost isn't likely to be comparable with the price of an airline ticket anytime soon.

このコストは、技術が進歩しても、すぐに航空券の価格と比較できるものではなさそうです。

A space elevator would solve this problem.

宇宙エレベーターがあれば、この問題は解決します。

After construction, a space elevator is projected to reduce the cost one hundredfold to 200 dollars per kilogram.

建設後の宇宙エレベーターは、1キログラムあたり200ドルと、100倍のコストダウンになると予測されています。

If an inexpensive space elevator costs 20 billion dollars, then we'll recoup our losses after launching only one thousand tons.

安価な宇宙エレベーターが200億円だとすると、たった1,000トンを打ち上げただけで損失を回収することになります。

Close to the weight to two international space stations.

2つの国際宇宙ステーションに重量を近づけます。

So what would a space elevator look like in real life?

では、実際に宇宙エレベーターはどのようなものなのでしょうか？

A space elevator has four major components: the tether, anchor, counterweight and climber.

宇宙エレベーターは、テザー、アンカー、カウンターウェイト、クライマーの4つの主要部品で構成されています。

The elevator part of the space elevator is the tether and the climber.

宇宙エレベーターのエレベーター部分は、テザーとクライマーです。

It extends from the surface of the Earth to space.

地表から宇宙まで広がっています。

The climber is like a conventional elevator carriage, a chamber that works its way up and down the tether.

クライマーは、従来のエレベーターのキャリッジのように、テザーを上下に移動させるためのチャンバー（部屋）です。

At the base would be an anchor pinning the tether to the Earth along with a port for climbers.

基部には、テザーを地球に固定するアンカーと、クライマーのためのポートが設置されます。

At the top is the counterweight which holds up the tether.

上部には、テザーを支えるカウンターウェイトがあります。

The tether is held tight like a rope and supported from above by the tension from the counterweight.

テザーはロープのようにしっかりと握られ、カウンターウェイトの張力によって上から支えられています。

Located higher than 36,000 kilometers above the Earth's surface.

地表から36,000キロメートル以上の高地に位置します。

At the counterweight could be a space station, a launching point for all missions from the spaceport elevator.

カウンターウェイトには宇宙ステーションを設置し、宇宙港のエレベーターからすべてのミッションの出発点とすることができます。

But can we actually build one?

しかし、実際に作ることができるのでしょうか？

It's hard to say.

何とも言えませんね。

The biggest challenge is the tether.

最大の難関はテザーです。

It needs to be light, affordable and more stable than any material we can produce right now.

今、私たちが作っているどの素材よりも、軽くて、手頃で、安定した素材であることが必要です。

There are promising materials like graphene and diamond nanothreads, but even they may not be strong enough.

グラフェンやダイヤモンドナノスレッドといった有望な素材がありますが、それらでも十分な強度が得られない可能性があります。

And aside from being incredibly strong, the tether would also have to withstand atmospheric corrosion, radiation and micrometeorite and debris impacts.

また、テザーは非常に強いだけでなく、大気中の腐食、放射線、微小隕石やデブリの衝突にも耐えなければなりません。

Additionally, it takes several days to climb the elevator.

さらに、エレベーターで登るには数日かかります。

How do we power the climber?

クライマーの動力はどうするのでしょうか？

It requires a lot of energy to go up.

上に行くには、かなりのエネルギーが必要です。

Do we need a nuclear reactor on our elevator carriage?

エレベーターのかごに原子炉は必要なのでしょうか？

Or do we beam it power from the ground with a super powered laser?

それとも、地上から超強力なレーザーで電力を照射するのでしょうか？

And where do we get the raw materials for a 36,000-kilometer-long tether?

また、36,000 kmの長さのテザーの原材料はどこから調達するのでしょうか？

Do we make it on Earth and launch it into space?

地球で作って宇宙へ打ち上げるのでしょうか？

Or do we make it in space and lower it down to the Earth?

それとも、宇宙で作って地球に降ろすのでしょうか？

Could asteroid mining be the answer?

小惑星の採掘が解決策になるのでしょうか？

Put simply, there are still some major technological hurdles to overcome, and a space elevator is not without risk.

簡単に言えば、技術的に大きなハードルが残っており、宇宙エレベーターにリスクがないわけではありません。

Should the tether break, it would collapse in spectacular style.

万が一、テザーが切れてしまったら、見事に崩壊してしまいます。

If it breaks near the anchor, the force exerted by the counterweight will cause the entire elevator to rise up, ascending into space.

アンカー付近で折れると、カウンターウェイトの力でエレベーター全体が浮き上がり、宇宙へ昇っていくことになります。

Should it break near the counterweight, the tether will fall, wrapping around the world and whipping the end off.

万が一、カウンターウェイトの近くで切れてしまうと、テザーが落下して世界に巻き付き、先端が外れてしまうのです。

The resulting debris in orbit could pose serious problems to future spaceflight.

その結果、軌道上のデブリが将来の宇宙飛行に深刻な問題を引き起こす可能性があります。

If we build a space elevator on Earth, we have to do it right the first time.

地球上に宇宙エレベーターを作るなら、最初からきちんとしたものを作らなければなりません。

For these reasons, some experts have proposed first building a space elevator on the Moon.

そのため、まず月に宇宙エレベーターを建設することを提案する専門家もいます。

The Moon's gravity is much weaker than the Earth's, so a flimsier but existing material like kevlar could serve as a tether.

月の重力は地球よりはるかに弱いので、ケブラーのような薄っぺらい素材でもテザーの役割を果たすことができるのです。

Even with all these challenges, the payoff of having a working space elevator would be immense.

このような困難があっても、宇宙エレベータが実用化されれば、その見返りは計り知れません。

It might be the first step to truly becoming a space-faring civilization.

それが、本当の意味での宇宙文明への第一歩になるかもしれません。

Maybe we will never build a space elevator, but in trying to do so, we might learn an awful lot.

宇宙エレベーターを作ることはできないかもしれませんが、作ろうとすることで、多くのことを学ぶことができるかもしれません。

And when it comes to the exploration of the universe, there can't be too many dreams of a glorious future.

そして、宇宙の探査となれば、輝かしい未来への夢は多くないはずです。