ロスアラモス

軍は1940年代初頭に、ニューメキシコ州ロスアラモスから出る唯一の道路沿いに大きな標識を設置した。白地に黒の半分筆記体の、ほとんど遊び心のあるレタリングは、政府施設を離れる人に質問を投げかけました。

「プロジェクト情報の保護を続けていますか?」

その「計画」とは、世界初の原子爆弾の製造を目的としたマンハッタン計画であった。そしてそれは、米国政府に関する限り、存在しない場所に建設されていました。

急いで組み立てられた建物、古い木造の小屋、トレーラーの列が並ぶ町に住む何千人もの科学者、技術者、兵士は、どの地図にも載っていない広大な研究所について話し合うことを禁じられていた。

「当時、あなたの仕事については誰も何も言いませんでした」とロスアラモス国立研究所の政府公式歴史家アラン・カー氏はインタビューで語った。 「あなたはそのことについて家族に話しませんでしたね。」

秘密主義が功を奏した。それから2年半も経たないうちに、アメリカ空軍は完成した原爆を広島と長崎に投下しました。しかし、事業が終了した後もロス アラモスは営業を続け、その野心はすぐに地球を超えて火星にまで広がりました。

この研究所は、火星行きのミッションに必要な、地球上で最も優秀な頭脳と高度なテクノロジーがすでに溢れている場所でした。そこで、マンハッタン計画が終了した後、彼らは私たちのテクノロジーを赤い惑星に届ける新しい方法を考え出すことに全力を尽くしました。

米軍機が日本上空を急襲し、破壊兵器を投下してから70年後、私はロスアラモスの惑星科学者ロジャー・ウィーンズのプリウスの助手席に座っていた。ウィーン氏は、報道陣の護衛を乗せた政府のSUVに続いて、私たちを研究室の門まで送ってくれた。ウィーンズはバッジを見せて私をちらりと見てから、警備員にこう言いました。「私は保証します。」そして私たちは敷地内に入りました。

最近では、爆弾製造業者にプロジェクトを秘密にするよう注意を促す看板は、とうに使われなくなった。そして、研究室は決して静かな砂漠の世界ではありません。ロス アラモスのそびえ立つ建造物は、数マイル離れた場所からも見つけることができます。しかし、それでも、部外者のほとんどは研究室の敷地に足を踏み入れることはできず、許可が必要です。

完全ではありませんが、ロスアラモスの時代は大きく変わりました。

レーザー

ウィーンズ氏はエネルギー省政府の研究者かもしれないが、彼の考えは何百万マイルも離れたところにある。

彼は火星を観察するために 10 歳になる前に自分の望遠鏡を作りました。現在、ウィーンズ氏は、NASA の探査機キュリオシティの頂上に設置されているカメラを製作したチームの先頭に立っている。キュリオシティ探査車は、砂嵐の中、石が散乱する火星の山、シャープ山を徐々に登っていく 6 輪ロボットである。

そしてウィーンズ氏は過去1年間、2020年に火星に打ち上げられるNASAの次期自動車サイズの探査機のはるか上に設置される、新しいアップグレードされたカメラの仕上げに取り組んできた。

SuperCamと呼ばれるこのデバイスは、地球の外を飛行するときに写真を撮るだけではありません。レーザーを発射して、8メートル離れたところから岩石や化学物質の成分を検出します。ウィーンのカメラは、探査探査車が果てしなく吹きさらしの火星の砂漠に着陸した後、どこへ向かうべきかを探ることを目的としており、すべては過去の生命の痕跡が保存されている可能性のある場所を見つけ出すという名目で、もし存在するならば。

「SuperCam は私たちにとって本当に重要な機器です」と、2020 年の探査機ミッションの NASA 副プロジェクト科学者、ケン ウィリフォード氏はインタビューで語った。 「ターゲットのトリアージに使用しています。興味深い場所がたくさんあります。」

ウィーンズ氏は加速して研究室の門を通過し、広大な施設に入ると、高地の砂漠のいたるところに広がる高さ1～2階建ての多種多様な建物をフロントガラス越しに手を振りました。

「研究室は広がっています」と彼は少し笑いながら言った。 「爆発物を使用しているなら、それはいいことだ。」

ウィーンの研究室に行くには、より厳格な 2 番目のチェックポイントを通過する必要があります。警備員は私のパスポートを精査し、ウィーンに前へ進むよう合図した。

町のような施設のこのエリアでは、高い砂漠の松と、3 月初旬の寒さで涼しく保たれた雪片に囲まれ、ロス アラモスでは火星探査車の動力として使用される輝く放射性燃料を醸造しています。ウィーンの研究室は、放射性物質から遠く離れた、近くの1950年代に建てられたコンクリートブロックの建物の地下に位置している。

ここでは、SuperCam チームが、平均 1 億 4,000 万マイル離れた惑星で、本番に備えてレーザーで岩をザッピングします。

地下室では、ウィーンのチームがレーザーの電源を入れた。 「100万個の電球の電力をピンの頭ほどの面積に集中させます」と彼は言いました。

愚者の金、または黄鉄鉱の塊が実験対象となり、火星に行く場合と同様に、装置から約 10 フィートの距離に配置されます。 (科学者たちは、汚染物質の侵入を防ぐように設計されたロスアラモスの研究室で、火星に向かうコンポーネントの開発に取り組んでいます。)

レーザーは岩石を約 30 回連続して爆破し、青緑色の光のフラッシュを生成します。レーザーが岩に当たると、パチパチという音やパチパチという音が発生し、岩の表面に黒い点が残ります。

これらのフラッシュが鍵となります。

レーザーのエネルギーがターゲットの原子を励起し、一時的なちらつきを生成します。それぞれに固有の特徴を持つこれらのフラッシュを観察することで、SuperCam は、微生物がかつて食べた可能性のある有機物質など、特定の対象が何から作られているかを分析できます。

しかし、火星の地形は、何十億年もの間、乾燥し、凍結し、放射線を浴びてきました。

「その秘密は簡単には明かされないかもしれない」とウィーンズ氏は言う。レーザーは、かつて泉が湧き、谷底に大きな湖が溜まっていた古代の粘土に照射されます。毎週何千発も発射し、火星に隠れている可能性のある過去の生命の痕跡を探し出します。

「惑星科学をやっているときは、予想外のことを予想しなければなりません」と彼は言いました。

火星の夢

ロスアラモスは長く存在するはずではなかった。この研究所の目的は、世界がこれまで知っていた中で最も強力な爆弾を製造する探求において秘密裏に生産的であり、爆発物が使用された後に消滅することでした。

「ここには何もありませんでした」とウィーンズ氏は語った。 「誰もそれについて知りませんでした。」

しかし、爆弾が投下された後もロスアラモスは残りました。 「研究所は営業を続けた」とロスアラモスの歴史家カー氏は語った。 「冷戦が悪化しても、我々はこのままでいる。」

そして冷戦により、ロスアラモスが宇宙開発競争に参加する必要が生じた。

1957年、ソ連は史上初の衛星スプートニクを宇宙に打ち上げた。しかし、すでにその 2 年前に、ロス アラモスではより壮大な空間デザインが行われていました。 1955 年に、同社は野心的なロケット プログラムであるプロジェクト ローバーを立ち上げました。

しかし、これは人類を月に送ったロケットや今日飛行しているロケットとは異なりました。これはロス アラモスの専門知識を活用したロケットで、深宇宙探査用の強力な原子力推進ロケットでした。

「ローバーの背後にあるアイデアは、月に何かを置くことではなく、それをソ連に提供することでした」とカー氏は語った。

1973 年までのほぼ 20 年間、ロス アラモスは原子力ロケットの開発に熱心に取り組みました。

「研究室の半分近くがプログラムだけに取り組んでいた」とカー氏は語った。それは非常に洗練された科学でした。 「ロケット科学が難しいと思うなら、核ロケット科学に挑戦してください」と彼は言いました。

さまざまな原子炉が建設され、ロケット用のテストに成功し、1968 年の大規模な原子炉テストで最高潮に達し、約 80 万世帯に電力を供給するのに十分なエネルギーを生成しました。

しかしその後、お金は枯渇してしまいました。

ベトナム戦争、NASAの巨額の月探査予算、そしてリンドン・ジョンソン大統領の偉大な社会への支出により、国の金庫は空っぽになってしまった、とカー氏は説明した。

米国にはもはや核ロケットや火星への野望を費やす余裕はなくなった。

「私たちは現在火星を探索していますが、1960年代にはそれを行う計画がありました」とカー氏は語った。

しかし、彼は、ウィーンのロボットアイは、埃をかぶった探査車キュリオシティに現在も存在しており、より高度なロボットである SuperCam が登場する予定であると述べています。

「ロジャー（ウィーンズ）は今、火星にいます」とカー氏は語った。 「まるでやり残した仕事を片づけているようなものです。」

核ロケット計画が消滅した後も、ロスアラモスは宇宙への関心を持ち続けた。

1963年、米国とソ連はいずれも、地上での核兵器実験を画期的に禁止した。ソ連が地表に放射性爆弾を爆発させないようにするため、米国はロスアラモスの遠隔探知衛星を使って上空から偵察することにした。

ロスアラモスの衛星は上空からの核活動のパトロールには成功しているが、火星に生命が存在した過去の証拠を見つけるのはそう簡単ではないだろう。それは特に、NASA が何十年も地球を調査してきたにもかかわらず、有望な生命の兆候を発見できなかったからです。

しかし、レーザー射撃機能「SuperCam」を搭載した来るべき2020年の探査機は、火星の鉱物をかなり離れた場所から探査できなかった従来のロボット探査機よりも利点があり、科学者は探査機をほとんどの場所に送る能力が向上するだろう。興味、または可能性。

そしてウィーンズ氏は科学者の一人となり、ロスアラモスの大きなテーブルの周りに座り、スーパーカムが火星の表面の周りにレーザーを発射して赤い岩に黒い跡を残す際に何が発見されるかを評価することになる。

ウィーン氏にとって、子供の頃に手作りの望遠鏡で火星を見つめて以来、数十年ぶりに火星を研究するのは、これまでとは異なる方法だった。

「火星での過去が思い出されて、悩まされました」とウィーンズさんは笑顔で語った。

この記事のレポートは、米国科学財団からの助成金によって部分的に支援されました。

• ライター

  マーク・カウフマン

• サイエンスエディター

  ミリアム・クレイマー

• 機能エディター

  ブリタニー・レヴィン・ベックマン

• 図

  ヴィッキー・レタ