Borealis Dynamics · Borealis Horizon
簡略化

創作上の裁量

旅を実現するために Borealis Horizon が行った簡略化。現実はどうなのか、シミュレーションは代わりに何をしているのか、そしてずれの大きさ。

宇宙船 01

エンジン

完全な光子ロケット:燃料はすべて光に変わり、後方へ平行なビームとして放出され、損失はまったくありません。このようなエンジンは存在せず、タンクも放熱器も予備もありません。物質と反物質の対消滅でさえ、エネルギーのかなりの部分を平行にそろえられない生成物として失い、そうした損失はどれも出発時の質量を何倍にも膨らませます。

乾燥質量 100 t · 出発時の質量 52億 t(質量比 5.2 × 10⁷ = e17.77) · 燃料のエネルギー 4.7 × 10²⁹ J、太陽が20分間に放つ量 · 出発時のビーム出力 1.5 × 10²² W
理想化した防護シールド

宇宙船は星間物質に触れないかのように通り抜けます。この速度では、恒星間のガスは莫大なエネルギーをもつ陽子のビームとして船首に届きます。反転時には1個あたり 3.4 TeV で、流束は γ の2乗に比例して増えます。計器盤は防護シールドに当たるものを計算し、それに耐えられるシールドを仮定しています。何もすり減らず、誰も病気になりません。Semyonov(2009、2020)は、受けるガスこそ相対論的な旅で最も強い放射であり、このモデルにはない遮蔽が必要だと見積もっています。

モデルは旅の全行程で1つの密度、1 cm³ あたり 0.1 個の原子(太陽がある局所泡の値)を使っています。太陽の近くと M16 の空洞の内部では、ガスはもっと濃くなります。

反転時:陽子1個あたり 3.4 TeV · 防護シールドでの熱 59 GW/m²(太陽表面の放射発散度の ≈ 930 倍。1 原子/cm³ のガスでは 10 倍) · シールドの平衡温度 ≈ 32,000 K · 乗員の被曝線量、塵による侵食、二次放射:モデル化していない
重力と乗員

船内時間17年にわたる一定の 1 g、中間点での瞬時の反転、そして減速中はコックピットを目的地に向けたままにする船首のエンジン。実際のロケットなら宇宙船全体を回転させ、数分間は無重力になります。生命維持も食料もなく、船内で17年を過ごすことの影響もありません。

反転:モデルでは 0 s · 生命維持:モデル化していない

出発と航路 02

基地

海岸の基地は架空のもので、施設も地形もこの場面のために作りました。近くの海岸線と川はプロシージャル生成で、どこか実在の場所を測量したものではありません。基地の緯度は M16 の赤緯(−13.9°)で、見た目の経度は固定されており、基地が宇宙船の真下にとどまるようにしています。雲は NASA の過去の画像と生成した細部を組み合わせたもので、出発当日の天気を表してはいません。高度 50〜100 km で空が暗くなるのは見た目のための選択です。

宇宙船ははじめから M16 に向いたまま垂直に上昇します。まるで出発の瞬間に星雲が基地の天頂にあったかのようですが、実際はそうではありませんでした。2026年10月19日の正午、その経度で M16 は地平線から約30°の高さにありました。

上昇

宇宙船は 1.1 g の推力(最初の数分間は正味 0.1 g)で地上からまっすぐ飛び立ち、高度 311 km で一定の 1 g に切り替わります。大気も抗力も加熱も、地球の自転も駐機軌道も、太陽の重力もありません。このように打ち上がる実在の機体はありません。高度 400 km の軌道から出発した場合、変わるのは船内時間で41分、燃料の 0.008% です。

無視した太陽の重力:g の 0.06% · 無視した地球の自転:465 m/s · 無視した地球の公転:29.8 km/s
直線

航路は地球から創造の柱の手前に選んだ地点までの直線です。途中で宇宙船の向きを変えたり速度を変えたりするものは何もありません。重力アシストはなく、フライバイで通る惑星は背景であって質量ではありません。宇宙船は地球に対して静止した状態で到着し、モデルは M16 に速度をまったく与えていません。太陽と星団は銀河とともに公転し、互いに対して動いていますが、目標は写真が置いた場所にとどまっています。

相対速度 1 km/s なら、目標は7,000年で 0.024 光年 動く。数十 km/s なら、1光年の何分の一か
距離

シミュレーションは M16 の中心までの距離として、教科書の古典的な値である7,000光年を採用しており、星雲の寸法はすべて、測定した角度にこの距離を掛けたものです。ガイア計画の年周視差(Kuhn et al. 2019)によれば、NGC 6611 星団までは 1,740 ± 130 パーセク、約 5,700 ± 400 光年です。

採用値 7,000 光年 · Gaia 5,700 ± 400 光年 · 船内時間 17.2 → 16.8 年 · 地球の時間 ≈ 7,000 → ≈ 5,700 年 · 創造の柱の高さ 8.6 → 7.0 光年
停止

創造の柱の面は、採用した M16 の中心より8光年手前にあり(設計値)、宇宙船はその面の7光年手前で、速度ゼロ、燃料がちょうど尽きた状態で止まります。この地点は設計で選びました。最も近い面から6.9光年の距離では、高さ8.6光年の創造の柱はフロントガラスに丸ごと収まりません。

行程 6,985 光年 · 創造の柱の面から 7 光年 の地点で停止

時間と地球 03

地球の映像

地表は NASA のブルーマーブル地図(2004年1月の合成画像)で、気象も季節も、明かりの灯る都市もありません。表示される地球は自転しません。基地を宇宙船の真下に保つため、子午線と明暗境界線は出発の瞬間のままです。地球が画面から消えるまでの6時間で、本物の地球は4分の1回転していたはずです。

地図:ブルーマーブル、2004年1月 · 表示する自転:なし
時計と通信

信号の遅延の計算では、地球は出発地点に固定されています。半径8光分の地球の公転軌道は計算に入っていません。実際の通信はありません。誰も送信せず、誰も応答せず、船内無線はフィクションです。船内の暦は1年を365.25日、1か月を1年の12分の1とし、ブラジリア時間を使っています。

遅延計算での地球の公転:無視(6,985 光年に対して ≤ 8 光分)

空 04

恒星

空には目録に載った 299,858 個の恒星があります。HYG から 109,400 個、Celestia の Gaia EDR3/Hipparcos/Tycho 配布データから 190,458 個です。本物の空には数十億個あり、暗い星や遠い星が欠けています。また M16 の近く、密な銀河円盤の中では、光行差によって窓に入ってくるはずの星も欠けています。各恒星は、色(HYG)またはスペクトル型(追加データ)から推定した温度の黒体として輝きます。スペクトル線はなく、青方偏移して見える低温の星は本物と少し違って見えます。追加データの19万個の恒星は固有運動をもたず、止まったままです。またたきも黄道光も重力レンズもなく、水星と金星は目印としてのみ存在します。

目録 299,858 個の恒星 · スペクトル:黒体 · 固有運動:HYG のみ
露出

窓は露出が固定されたカメラのようにふるまいます。露出は旅の全行程に対して一度だけ決めたもので、後方カメラでも同じです。静止時には8等級までの恒星が見え、暗い夜空での肉眼より約5倍高感度です。順応することも、まぶしくなることも、光がにじむこともありません。また、モニターは本物の窓に届くはずの明るさの幅を再現できません。反転時の宇宙背景放射は、どんな画面でも飽和させてしまいます。

静止時の限界 ≈ 8 等級(肉眼 ≈ 6.5) · 全天で ~56,000 個の恒星が見える(肉眼 ≈ 9,000) · ゲイン 固定
塵と天の川

塵による減光は、なめらかな銀河円盤モデル(円盤面で1,000光年あたり 0.55 等級、スケールハイト330光年)によるもので、個々の雲を観測した地図によるものではありません。三次元地図 Bayestar への問い合わせには応答がありませんでした。天の川の淡い光は 5,000 K のスペクトルをもつ円盤モデルで、マゼラン雲、アンドロメダ銀河、M33 はおおよその形をしたランダムな粒子の雲です。

塵:円盤モデル · 系外銀河:おおよその形

宇宙背景放射 05

含めていないもの

宇宙マイクロ波背景放射のうち、含めているのは単極子成分と運動学的双極子成分だけです。原始ゆらぎ(10⁻⁵ 程度)の地図も、旅の間の宇宙論的な変化も、星間物質による散乱もありません。目に見える光の斑点は、ピーク温度が 300 K を超えてはじめて計算されます。画面では同じ固定露出が適用されます。反転時には船首で 19,652 K、217 W/m² となり、中心は白く飽和します。

ゆらぎ:モデル化していない · 計算の下限:300 K

わし星雲 06

立体の形

創造の柱と周囲の星雲の形は、2枚の公開写真(広視野の ESO0926a と、創造の柱を写した Hubble heic1501a)を、測定された恒星の位置に合わせて重ねたものから来ています。奥行きは、3Dプリント用の参照メッシュ(NASA/STScI)をシルエットに合わせて拡大縮小したものと、いくつかの仮定から来ています。ガスの放射は創造の柱の面の15光年後方にある層に、星団の恒星はその3.2光年後方にある共通の面に置き、写真の広報向けの強調は指数 2.4 のべき乗則で元に戻しています。分光観測は速度、密度、創造の柱どうしの相対的な配置を制約しますが、ここで採用した体積までは制約しません。

天球面:写真による · 奥行き:仮定
光

照明には NGC 6611 の8つの恒星系を使っています。星団にある約500個の恒星のうちの8つです。ガスの放射には、MUSE が星雲の1地点で観測した15本の可視輝線の比を使っており、地図ではありません。絶対的な明るさは1つの放射測度で固定しており、もっともらしい範囲の高めの値です。明るさのスケール、散乱、層の奥行きは仮定で、紫外線も赤外線もありません。

光の年齢

シミュレーションが見せるのは写真の中の創造の柱です。撮影される約7,000年前にそこを出た光です。宇宙船は出発から地球の時間で約7,000年後に到着し、7年前に放たれた光を見ます。写真の光と宇宙船に届く光の間には約14,000年の隔たりがあり、その日の本物の創造の柱は写真のものとは違います。MUSE で測定された蒸発の速さ(McLeod et al. 2015:100万年あたり太陽約70個分のガス、寿命は約300万年)からすると、1万4,000年で全体の形はあまり変わりません。超新星がすでに柱を倒したという2007年の説は、確認されていません。

星雲と恒星の進化:モデル化していない

途中での遭遇 07

惑星

月、火星、ケレス、木星、土星、天王星、海王星、冥王星は、宇宙船がそれぞれの軌道半径を横切る地点に、左右交互に、中心から天体半径の1.5倍の距離に置いて、間近を通過するようにしました。実際の配置でこうなることはありません。M16 への直線上では、宇宙船はどの惑星の近くも通りません。光は太陽からではなく固定した方向から当たるので、見える満ち欠けは本物ではなく、惑星にはドップラー効果による色の変化もありません。地図の一部には観測されていない領域の補完があり、ケレスは架空のテクスチャを使い、木星の衛星は固定した位置にあり、カロンは実際より約20%冥王星に近く、小惑星帯は20個の岩です。

配置:創作 · 満ち欠け:演出 · 惑星のドップラー効果:適用していない
環

土星の環は合成した素材で、C環・B環・A環、カッシーニの間隙、エンケの間隙がほぼ実際の半径にあります。天王星では、7本の帯、その幅、宇宙船が通り抜ける隙間は映像演出上の選択です。実際の環の幅は 1〜10 km(ε環は最大 100 km)で、場面の帯の幅は数百キロメートルあります。

土星:縁は実際との差が ≤ 0.55% · 天王星:400〜1,500 km の帯に対し、実際の環は 1〜10 km
オールトの雲

90日目、太陽から 2,000 AU の地点で、船内時間24時間の演出区間が始まります。直径 35〜125 km の氷天体3個ずつが9つのグループとなり、月面のテクスチャをまとって、宇宙船から最短 4,500 km のところを通過します。大きさ、位置、照明、頻度はこの場面のための選択で、天体にはドップラー効果による色と明るさの変化を与えていません。光速の4分の1では、それだけで明るさはほぼ3倍になるはずです。本物の雲は推定されたもので、観測されたことはありません。1 km より大きな天体は互いに数十 AU 離れており、24時間のうちにそのどれかから 10,000 km 以内を通る確率は実質ゼロです。局所泡の縁、300光年のところにあるフィラメントの「壁」も演出上の表現です。本物の泡は可視光では見えない高温のガスで、くっきりした縁はありません。

天体:創作 · 実際の遭遇頻度:≈ 0 · 天体のドップラー効果:適用していない

コックピット 08

画像

コックピットは画像生成ツールで作った1枚の画像で、その上に計算した光のレイヤーを重ねています。本物のコックピットは立体で、振動し、音と重さがあります。このコックピットにはそのどれもありません。計器盤はこの旅のために考案した計器で、針が止まらないよう単位のスケールが切り替わります。

視野 78° · 音・振動・重さ:なし
目

目の順応も、個人ごとの見え方の違いもありません。窓は固定したカメラで、スターボウと宇宙背景放射の色はそのカメラが記録するはずの色であり、暗闇で数分過ごした人や、計器盤が灯った状態で人が見る色と同じとは限りません。反射、ガラスの透過率、モニターの測光較正は含めていません。

タワー

船首の2本のセンサータワーは絵であって、工学的な設計ではありません。1 g でトラスを支えられるかどうかの構造計算はしていません。各ビーコンを囲む四方に光る星形は、4本の支柱をもつカメラの回折をまねたもので、4色とも同じ大きさです。実際の光学系では光条は波長とともに長くなり、青は赤より約 30% 小さく写るはずです。青は青を感じるセンサーが少ない目に同じ明るさに見えるよう、ほかの色より 50% 強く点滅させています。

ビーコン:4 s ごとに 1.5 s 点灯 · 色:4

声 09

船内部門

宇宙船 Borealis Horizon、製造銘板、海岸の基地、無線で話す部署はフィクションです。Borealis Dynamics はそうではありません。この実験を手がける企業です。

船内無線

ニュース帯と、そこに交代で登場する声(ミッション管理の Borealis、規程遵守・資産保全部の佐藤課長、運用支援・不測事態対応部の田中さん)は登場人物で、2,415 件のメッセージはどれもこの航路のために書かれました。文章は旅で起きていることに沿っていますが、現実の世界について何かを予言することはなく、実在の人物を引用することもありません。