宇宙時代の未来洞察逆算思考と地理空間情報科学

　筆者が想像する理想的社会の実現に向けて、GISなどの科学技術を、どのように発展させるべきかを説明する。「宇宙化時代の地理教育論」を提起した山口幸男氏（碓井編2018）は、地理教育の領域を「人工衛星飛行宇宙空間」及び「月の地理学習」にまで拡張する意義を示した。筆者も未来のGISを、地球から宇宙に広げる方向性を考えたい。

　SPSは、気象に左右されない宇宙空間で、太陽光から電気エネルギーを取り出し、これをマイクロ波に変換して、地球に送る発電所である。1978年に米国エネルギー省・航空宇宙局が発表した構想では、発電能力5GWの衛星60基を投入し、全米の電力需要を賄う案が示された。この案に関しては、環境評価法の一つである「環境分析用産業連関表」計算による研究事例（朝倉啓一郎2007）がある。それによると、耐用年数30年のSPSにおける、発電1kWh当たりのCO2排出量は、次のようになる。

　SPSは建設に際して、大量のCO2を排出するが、経常運転・合計の排出量は、既存の発電所に比べ非常に少ない事が分かる。では、このようなSPSを実用化する上で、どんな課題があるのだろうか？

　そこで注目されるのが、地球の近くを周回する小惑星（地球接近天体Near Earth Object）である。小惑星には水などのほか、各種の金属など鉱物資源を含んでいると推測される。地球より重力が小さいので、小惑星から採掘・加工した材料を、地球上空軌道に輸送するのは、地上からのロケット射出よりも、遥かに少ないエネルギーで済む。

　なお、地球衝突方向に飛来する小惑星を迎撃する手段として、Ｘ線レーザーや電磁レイルガンなどが構想されてきたが、これには膨大な電気が要る。また、隕石衝突や火山爆発は、太陽光を遮断して地球寒冷化（核戦争の冬）を引き起こす恐れがある。こうした点を考慮しても、宇宙空間で太陽光を受け取り、効率的に発電できるSPSは、その材料資源となり得る地球接近小惑星と共に、研究が急がれる分野である。SPSは、地球上空の静止軌道で建設され、地球接近小惑星も、地球との位置関係に重大な意味がある。どちらもGISとの相性が良く、位置情報の範囲を、地表から小惑星軌道の高度まで拡張する事で、情報処理の対象になる。

　小惑星との往復を伴うSPS建設は、地球と宇宙、軌道と軌道の間で、物資そして人間を効率的に運搬する「輸送系」技術を発達させ、移動コストを削減する。これにより、人類は宇宙に行き易くなり、長期的には移住の可能性をも見据えた、月や火星への本格的進出が始まるかも知れない。

　測地学では、重力と垂直角に交わる平均海面（ジオイド）に近似する地球楕円体（測地系）を定め、座標系（経緯度など）を決める。月・火星などの表面には海洋が存在しないので、岩石を測量する事になるが、自転地軸（北極・南極）が存在し、経緯線を引き、模型（月球儀・火星儀）及び地図を作れるのは地球と同じであるから、地球で発達したGIS技術を改良して持ち込める。

　例えば、ここに「火星の土地」を持っているが、火星に行けるほどの資金は持っていない「私」が居たとする。私が「バーチャル火星」にログインすると、私の周囲には、私が持っている土地の様子が、探査機などの「火星GIS」に基づき、リアルタイムで立体表示され、歩き回る事もできる。それを見た私は、この土地を、自分が望む衣食住の環境に開拓するため、人工知能とも呼ばれるコンピューターの助力で、様々なシミュレーションを試みる。一例として、現地に長居するならば、最低でも酸素の供給が必要である。そこで私は、そのような設備の追加コマンドを、火星GISアプリケーションに入力する。その結果、私の要望を反映した立体映像が「完成イメージ」として描画されると共に、これを実現するのに必要な作業と納期・費用、現地での工事を担う業者（人間またはロボット）の候補が表示される。問題なければ契約を締結し、私は地球に居ながら、リアルタイムで火星開拓に携わる事ができる。また、仮に費用などの条件が合わなかったとしても、こうしたシステムの存在で、自分のような一般人にも、宇宙参加のチャンスがあり得る事を実感できるであろう。