天体物理学者であり映画評論家でもある私は、太陽系全体を舞台にした大予算の冒険映画をずっと待ち望んできました。『アド・アストラ』には息を呑むようなシーンがいくつかあり、宇宙飛行士の生活や宇宙旅行に関する描写の多くは的確です。しかし、物語の核となるテーマやアイデアの中には、天文学に関する誤解に基づいているものもあります。
『アド・アストラ』はNASAの協力を得ていると謳っているので、おそらくどこかの誰かが何らかのアドバイスをしたのでしょう。しかし、科学的なアドバイスがうまくいかないことは多々あります。コミュニケーションの行き違い、脚本の矛盾、誤解、そして明らかな間違いなどです。『アド・アストラ』では、宇宙旅行に関する誤った考えから、基本的な天文学に関する不正確な情報まで、多岐にわたります。
『アド・アストラ』では、宇宙飛行士ロイ・マクブライド（ブラッド・ピット）が大気圏上に伸びる通信塔で勤務中、宇宙からの爆発によって大惨事が発生する。宇宙司令部から、16年前に死亡したと思われていた父クリフォード・マクブライド（トミー・リー・ジョーンズ）が海王星でまだ生きており、爆発に何らかの関係があるかもしれないという知らせが届く。ロイは父にメッセージを送るため、月、そして火星へと旅立たなければならない。旅の途中で、彼は月の海賊、宇宙猿、無能な宇宙飛行士、秘密主義の宇宙司令部、そして彼自身の心の闇と戦わなければならない。
『アド・アストラ』のストーリーの核心は、地球外生命体を探そうとする大きな動きです。地球外生命体を探すのは素晴らしいことですが、この宇宙の誰もが極めて誤ったアプローチを取っています。
間違った場所で人生を探す
映画：数年前、クリフォード・マクブライドとクルーは、他の恒星系周辺での生命探査のため、数十年にわたる海王星への旅に出発しました。彼らは「太陽の磁場が観測機器に影響を与えないように、太陽圏の端まで行く」と語っています。
現実：これは全く意味をなさない。太陽圏は実在するものであり、太陽風の影響を受ける領域である。しかし、海王星はその端とは程遠い。実際、探査機は太陽圏の端を越えて送り込まれている。ボイジャー1号は2012年に太陽圏を抜け出し、ボイジャー2号は2018年に同じ道を辿った。ボイジャー2号は1977年に地球を出発し、海王星までの30億マイル（約48億キロメートル）を12年かけて旅した。さらに80億マイル（約13億キロメートル）を旅して太陽圏を抜け出すのに29年かかった。つまり、たとえ太陽の磁場がアド・アストラの将来の機器に影響を与えたとしても、海王星への探査は太陽の影響から逃れることには程遠いのだ。
生命を探す最良の方法は、地球に留まり、他の文明からの信号を探すか、他の太陽系外惑星を発見してその大気を分析することです。私たちはすでにこの両方を行っています。最近、2つの天文学者グループが「スーパーアース」の大気中に水蒸気を発見したと発表しました。スーパーアースとは、地球から約110光年離れた赤色M型矮星K2-18を周回する、地球の8倍の質量を持つ惑星（おそらく巨大ガス惑星）です。
監視塔に沿って
映画：ロイ・マクブライドは宇宙飛行士のように見えるが、外に出ると、宇宙に伸びる巨大な塔の上にいることが明らかになる。そして、一連の爆発と事故が起こり、主人公は地球へと転落していく。
まず、ブラボー！宇宙飛行士のあり方に対するあなたの予想を覆す、壮大なシーンです。映画のオープニングにふさわしい素晴らしい出来栄えです。映画でも描かれているように、あの高度では摩擦を生み出すのに十分な大気がなく、落下時には制御不能な回転に陥り、意識を失う可能性があります。
現実：50年以上にわたり高高度パラシュート記録を保持していたジョセフ・キッティンジャー氏も、同じような経験をしました。1959年、高高度気球からの初挑戦で、彼は毎分約120回転という制御不能な回転に陥り、20G以上の重力に晒され、意識を失いました。パラシュートが自動展開に設定されていたため、彼は命を取り留めました。この映画は、その高度からの落下がどのようなものかを驚くほど見事に描写しており、まさに驚異的なスタントです。
それでも、この順序にはいくつか問題があります。まず、宇宙塔の目的は宇宙における生命の探査に役立つことだとされています。では、どの波長を使うのでしょうか？アンテナであれば電波を使うことになりますが、電波のほとんどは地球の大気圏を透過するため、塔を宇宙空間まで延長する必要はありません。これは、ガンマ線、X線、赤外線とは対照的です。これらは大気圏に遮られるため、衛星を介して観測する必要があります。さらに、宇宙塔を建設するよりも衛星を打ち上げる方がはるかに安価です。
大型アンテナの唯一の用途は、波長の長い電波を感知することです。米軍とロシア軍はどちらも、地球自体または地球の電離層をアンテナとして利用し、潜水艦との通信に極低周波（ELE）電波を使用しています。しかし、この方法では送信できる情報はごくわずかです。これらの技術は、実際には地上に指令を送ったり、信号ブイを浮かべてより効率的な通信を実現するために使用されています。しかし、低周波電波は1分間に数文字しか送信できないため、宇宙人との通信には非常に非効率です。2400ボーモデムがどれほど遅かったかを覚えている方なら、これは0.1ボーモデムのようなものだとお分かりいただけるでしょう。携帯電話はそれの1億倍の速度で信号を送信できます。
愚か者の連鎖
映画：クリフォード・マクブライドの宇宙船には、海王星で故障した物質・反物質エンジンが搭載されており、火星と地球を含む太陽系全体で数万人の命を奪うエネルギーパルスを引き起こしている。このエンジンは宇宙線を放出しており、「地球に向かって放射されるにつれて強度が増す」とされている。また、故障したエンジンは「連鎖反応」を引き起こし、太陽系のすべての生命を絶滅させる可能性があるとも言われている。
現実：宇宙線は移動するにつれて「強くなる」わけではありません。一般的に、あらゆる種類の粒子や放射線は、発生源から遠ざかるにつれて強度が低下します。強度は距離の二乗に比例して弱まるため、実際にはかなり弱くなります。つまり、もしこれらのバーストが地球上で数千人の命を奪っているのであれば、発生源で生きていた人なら間違いなく全滅していたはずです。
エンジンの種類について言えば、化学ロケットでは海王星までは行けそうにありませんが、物質反物質推進は考えられる中で最も効率的な推進方式であり、実現可能性も高いと考えられます。問題は、物質反物質の対消滅では連鎖反応が起こらないことです。映画製作者はこれを原子炉で起こることと混同しています。核分裂では、原子核が1つ壊れると中性子が発生し、これが基本的に破片のように作用して他の原子核を破壊します。これは物質反物質反応では起こりません。物質が反物質に衝突すると、両方が破壊され、E=mc2の法則によって物質がエネルギーに変換されます。しかし、反物質は宇宙では希少なため、宇宙旅行のために製造する必要があります。対消滅で使い果たされると、連鎖反応で反物質が新たに生成されることはありません。太陽系が危険にさらされることはありません。
興味深い事実：宇宙の始まりには、巨大な物質と反物質の反応が起こりました。理由は不明ですが、反物質の粒子10億個に対し、物質の粒子は10億1個存在していました。10億分の1を除くすべての物質は消滅し、今日私たちが目にする物質だけが残りました。この反応によって光子が生成され、その光子の数を現在存在する原子の数に換算することで、それがわかるのです。また、今日の宇宙には大量の反物質は残っていませんが、特定の素粒子物理学的相互作用によって生成されています。反物質を生成するには、粒子加速器とそれを保管する方法が必要になります。
宇宙海賊
映画：月は無法地帯だ。ロイは商業着陸センターから裏側の軍事発射施設まで、危険な地域を抜けて行かなければならないが、そこでバギーに追われながら鉱山海賊に襲われる。海賊たちは人々にエネルギー兵器を発射し、バギーはクレーターに突っ込む。
現実：これはおそらく映画の中で最もクールなシーンなので、かなり許容範囲で評価します。海賊に追われる世界を構築するのは、何の問題もありません。
銃は宇宙の真空中でも使えるのでしょうか？実は、火薬自体に酸化剤が含まれているので、宇宙でも普通の銃の弾丸を撃つことは可能です。映画に登場するプラズマ兵器などは、その仕組みが正確には分かっていませんので、確かに可能性はありますね。
月面探査車は、この素晴らしい映像でご覧いただけるアポロ 15 号、16 号、17 号で使用されたものと非常によく似ています。
ソ連も1970年代に遠隔操作のルノホート探査機を月面に送り込み、中国は現在も月探査機「玉兔」で月の裏側を探査しています。映画では、バギーがとんでもない滞空時間でクレーターに突っ込むシーンが最高です。月の重力は地球の6分の1しかないので、長時間空中に留まることになるでしょう。
宇宙猿！
映画：月から火星へ向かう探査船ケフェウス号は、17P/ホームズ彗星を観測する探査船からの救難信号を受信する。ロイと仲間たちは救助のために立ち寄るが、放置された探査船に乗り込むと、ヒヒらしきものに襲われる。ロイはその霊長類と格闘し、ついにヒヒがいた場所の気圧を下げ、船を爆発させる。
現実：通常の化学ロケットでは、停止して再起動することはできません。停止するには1トンの燃料が必要で、再起動にもさらに1トンの燃料が必要になり、ロケットの計算式上、余分な燃料を加速するにはさらに多くの燃料が必要になります。イオンエンジンは、NASAのドーンのような軽量の宇宙船が停止して小惑星（ベスタ）の周回軌道に入り、その後別の小惑星（ケレス）に移動して周回軌道に乗ることを可能にします。
ケフェウス号の打ち上げ後、大型の化学ロケットエンジンを搭載していた第一段は撤去されます。その後、「長距離エンジン」への切り替えが発表され、確かにエンジンの色はイオンエンジンのように青色に変わります。また、燃料が尽きるまでしか噴射しない化学ロケットとは対照的に、イオンエンジンのように一定の推力を発揮しているようです。
イオンエンジンの問題は、大きなペイロードには効果がないことです。宇宙船の後部から小さなイオン化粒子を発射しても、大型船を動かすことはできません。また、推力は紙一枚の重さと同程度と、途方もなく低いのです。救難信号を受けてから減速するまでには数週間かかるため、事実上、間に合うように停止することはできません。
ええ、本当に動物を宇宙に連れて行って、無重力状態での行動を研究する人がいるんです。私が一番好きな宇宙動物はネズミです。ネズミはすぐに適応して、ケージの端から端まで飛び回ろうと、体を押し上げ始めます。そして「レーストラッキング」を習得します。これは、重力を模倣した遠心力を発生させながら、ケージの側面を飛び回る行動です。本当に、動画を見てください。
『アド・アストラ』のシーンは、サルたちが無重力にどう適応したかを示す点で実にクールだ。『2001年宇宙の旅』へのオマージュを惜しみなく捧げている映画なのに、ついに霊長類が宇宙に到達したのが本当に嬉しい。
それでも、なぜ彗星に猿を連れて行くのか、どうしても理解できません。同じ研究を低軌道で行う方がはるかに安価で、簡単で、安全です。
それに、サルも人間も宇宙では爆発しません。真空状態でも1、2分、もしかしたら3、4分は生き延びられるでしょう。少し膨らむかもしれませんが、スカイダイビングの高度記録を樹立したキッティンガー氏は、あるジャンプでグローブが故障し、手が通常の2倍の大きさに腫れてしまいました。しかし、彼は無事に回復しました。
密航
映画：ロイが月と火星の間を航行したのと同じ船、ケフェウス号が、彼なしで海王星へ向かうよう命じられる。ロイは地底湖を泳ぎ、こっそりと船に乗り込む。
現実：ケフェウス号は月から火星まで19日間かかりました。しかし、海王星は月と火星間の距離の10倍から60倍の距離にあります（それぞれの軌道上の位置によって異なります）。つまり、海王星への到達には190日から1,140日かかるはずですが、映画では79日とされています。船の速度を上げることと、航行距離がはるかに長くなることから、火星への航行に使用した燃料の100倍、あるいはそれ以上の燃料が必要になるでしょう。火星に行く船が突然海王星に行くなんて、全く信じられません。
また、このような航海では、必要な重量、食料、そして空気量を慎重に計算しなければなりません。乗客が3人だと想定していたのに4人目が加わると、帰還に必要な食料や燃料が足りなくなり、全員が破滅する可能性があります。結果として、ロイ以外の全員が死亡したため問題は解決しましたが、彼は船に忍び込んだ時点でそのことを知らなかったでしょう。つまり、彼は愚かだったか、誰かを殺そうと計画していたかのどちらかです。どちらもこのキャラクターには当てはまりません。
ロイが地底湖を泳ぐシーンは圧巻です。火星に地底湖が存在する可能性はありますが、宇宙服を着ていても、泳ぐ（あるいはロイのようにロープを使って進む）のは快適ではないでしょう。私たちが知っている地底湖は氷点下1マイル（約1.6キロメートル）にあり、おそらく非常に高い塩分濃度によって液体が保たれているのでしょう。おそらく有毒な過塩素酸塩が大量に含まれているのでしょう。
消火器
映画：ロイがロケットに忍び込んだ後、何者かが彼を撃とうとして、消火器かもしれない容器に命中する。ガスが噴出し、宇宙服を着ていたロイを除く乗組員全員が死亡する。
現実：穴があけば減圧して全員が死亡する船に銃を撃つなんて、馬鹿げている。そもそもなぜ銃を持っているのかと疑問に思うかもしれないが、冗談ではなく、ロシアの宇宙飛行士はソユーズ宇宙船に本当に銃を積んでいる。これは、シベリアに着陸してオオカミやクマに襲われた場合に備えてのものだ。しかし、国際宇宙ステーションには常にソユーズがドッキングしているので、宇宙には常に銃があるということになる。
衝突した容器が消火器かどうかは定かではありませんが、大きさは消火器とほぼ同じです。地球上には、様々な火災に対応する様々な消火器があります。最も一般的な消火器の一つは、空気より重い酸素と置き換わる二酸化炭素を噴射します。映画に出てくる消火器は二酸化炭素なのでしょうか？ 全員を死滅させるには容器に入っている量よりも多くの量が必要で、時間もかかるように思えますが、実際のところは分かりません。実際には、ISSでは既にこの危険性を認識していた人々が、水噴霧式消火器を開発していました。
宇宙では火災が発生しており、特に1997年にミールで発生した火災が有名です。過塩素酸リチウムの容器が燃え、そもそも酸素を生成するために設計されていたため、消火はほぼ不可能でした。宇宙飛行士たちは危うく命を落とし、ステーションも失うところでした。この火災によって、酔っ払った宇宙飛行士たちが祝杯を挙げるパーティーの様子を捉えた唯一の写真が、情報公開法に基づく請求によって初めて公開されました。
そこへ行かないで
映画: 土星を通過した後、宇宙船が宇宙望遠鏡を通過します。
真実：天文学における最大の誤解の一つは、ハッブル宇宙望遠鏡が実際に撮影場所まで行くと思っていることです。実際はそうではありません。ハッブル宇宙望遠鏡は地球の周りを約540キロメートルの高度で周回し、非常に遠くにあるものを撮影しているだけです。地球の大気圏外に到達するために宇宙に打ち上げているのです。太陽系の惑星には探査機を送っているので、このような誤解が生じるのも理解できます。しかし、太陽系を旅しても、ハッブルが撮影しているものの大半に近づくことはできません。それは、光年単位の距離を移動するようなものです。月に近づくために部屋を横切るようなものです。
ジャンピング・ジャック フラッシュ・ゴードン
映画：ロイは海王星に到達したが、軌道がずれてしまい、ディンギーのような宇宙船に乗って父の宇宙船へ向かう。しかし、うまくドッキングできず、そのまま流されてしまう。そして、戻るために、回転するレーダーのようなものの上に立ち、パネルを使って海王星の環の破片を逸らし、再び宇宙船へと着陸する。
現実：海王星まで到達して減速できる宇宙船が、正しい軌道に乗せることも、間違った軌道にいた場合に軌道修正することもできないというのは全く意味不明です。ロイは環の破片が原因だと主張していますが、それはナンセンスです。今では、はるかに広大な土星の環を航行したロボット宇宙船が存在します。
軌道を変えるには膨大なエネルギーが必要です。回転している物体から飛び降りるだけでは無理です。さらに、海王星の最も内側の環だけでも幅が1,000マイル（約1600キロメートル）以上あり、少なくとも5つの主要な環があります。
また、海王星の周りを周回するリング粒子はとんでもない速度で動いています。たとえ一部の粒子と共動していたとしても、全てが共動しているわけではありません。内側の粒子の方がより速く動いているからです。相対速度は秒速数百フィートにも達する可能性があり、まるで銃弾で撃たれたような状態です。金属片では何も助けにはなりません。
スリム・ピケンズ・エクスプレス
映画: ロイは故郷に帰るため、核爆弾の「衝撃波」に乗って海王星から地球まで飛ぶことを決意する。
真実：アメリカは1950年代のオリオン計画において、宇宙船の推進力として核爆弾を使用することを真剣に検討しました。しかし（そしてこれは大きな「しかし」ですが）、それは特殊な形状の爆弾と、押し付ける力を与え、乗組員を保護し、瞬間的な加速の影響を緩和する特殊な制振材の使用に依存していました。
核爆発で衝撃波を見るのは馴染みがあるかもしれませんが、これは爆発によって空気中に衝撃（圧力の不連続性）が伝わることで発生します。宇宙には空気がないので、爆発する宇宙船内の空気からの衝撃（それほど多くはありません）と大量の破片によって、ある程度の衝撃しか受けません。その破片は、加速するはずの宇宙船を突き抜け、全員を死滅させるでしょう。
「冷蔵庫をヌーキングする」というフレーズを聞いたことがありますか？これはインディ・ジョーンズ版の「ジャンピング・ザ・シャーク」です。『インディ・ジョーンズ／クリスタル・スカルの王国』で、インディが核爆発から逃れるために鉛で覆われた冷蔵庫に入ったことに由来しています。信じられないかもしれませんが、これはアド・アストラのこのシーンよりずっと現実味を帯びていましたが、ファンには大嫌いでした。このシーンはロイを無謀で準備不足に見せてしまい、観客を納得させません。彼の宇宙船は、他の問題を解決するために反物質推進装置であるべきなのに、そうやって彼を家に帰すだけでいいのです。
『アド・アストラ』には数々の驚異的な要素がありました。宇宙塔、月面での海賊の戦い、火星基地、そして美しい惑星のショット。問題は、物語全体の起点となる、地球外生命体を探すために海王星へ行かなければならないという設定が、事実と異なるということです。映画の突飛なプロットのほとんどすべてには、確固たる科学的根拠があったはずです。塔は宇宙エレベーター、サルたちは同じ航路を移動する輸送船に乗っていた、乗組員は実際に火災で亡くなった、といった設定も可能でした。それに、クリフォードは地球外生命体を探していた必要など全くありませんでした。ただ太陽系を探検していただけだったのです。一体何が問題なのでしょうか？
結局のところ、『アド・アストラ』はほぼ驚異的だったと言わざるを得ない。
アンディ・ハウエルは、ラス・クンブレス天文台の天文学者、カリフォルニア大学サンタバーバラ校の物理学教授、Film Threat の映画評論家、映画の科学顧問、そして Science Vs. Cinema の司会者兼共同制作者です。
訂正：ハッブル宇宙望遠鏡と地球の距離を更新しました。ギズモードは誤りをお詫び申し上げます。
