宇宙ちゃんねる (Uchu Channel)

宇宙ちゃんねる(Uchu Channel)を通して現役ロケット開発者がわたし自身が語る、ロケット開発の生の声、宇宙や星に関するいろんな情報を発信しています。 そして、この発信からいろんな人に宇宙に興味をもってもらいたい、日本の自然科学・宇宙産業をもっと活発にしたいと思っています。

”ロケット打ち上げは地元漁業組合の協力があってこそです”

僕もバッチリたずさわっているイプシロンロケット3号機。

もうすぐ打ち上げです!1/17(水)の朝に早い時間:6:00ぐらいから打ち上げ予定です。

(1/15 改訂)1/15 本日 JAXAさん よりプレスリリースされましたが、当日の悪天候が予想される為、打ち上げは1/18以降となりました。

 

今日(1/18)朝にイプシロンロケット3号機 無事に打ちあがりました。衛星も軌道投入で来て、ほっとしています。また、次回もうつくしい打ち上げができるように頑張っていこうと思います!

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はじめての1号機から3回目ということもあり、ロケットづくりのほうはずいぶん順調になりました。やっぱり、”繰り返し”というのは人はなれてくるものですので。僕もスケジュールという観点からこのロケットを見守っていますが、3回目となると外しちゃいけないポイントがつかめてきているので、少し安心です。

 

ロケットは発射場から海に向かって打ち上げられます。

あまりしられていないかもですが、打ち上げの日を決めるうえではその地元の漁業組合の方たちと事前にお話をして、おたがいに”よいでしょう”と合意をしたうえできまっていくのです。やっぱり、場所をお借りしているわけですから地元のかたの漁に影響してはいけません。地元の方たちはそれをなりわいとして暮らしているわけですから。

 

そして、そんな風にしてきまった打ち上げ日当日も打ち上げ前後の時間帯は漁にでないなどの協力をしてもらっています。

 

僕も内之浦には弾丸で日帰りでいったことしかないですがこの記事をみると

内之浦のおいしいさかなやえびをたべにロケット打ち上げをみにいきたくなります。

アジ、サバ、カマス、カンパチ、伊勢海老、黒マグロ、カツオどれもおいしそうですね

)^o^(

世界一愛される発射基地「内之浦」〜後編:共存共栄のココロ〜 - ウチノウラキモツキ共和国

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さて、僕も微力ながら協力して、そしてなかまがつくってきたイプシロンロケット

国も日本の衛星ビジネスを新興国を中心に活性化させる候補として援助してきた高性能小型レーダ衛星:ASNARO-2(アスナロ2)を搭載してそろそろ打ち上げです。

シッカリうちあがり、自然災害を未然に防いだり、船が安全に運航でできたりに貢献してくれると僕も目指している日本を”宇宙先進国”へ一歩ちかづいてくれるのだとおもいす。

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人は生身でどのくらい宇宙にただよえるのか?

先日、スターウオーズ 最新作をみた方からこんな質問を受けました。

”人間は宇宙服無く生身で宇宙空間に投げ出されると体が破裂して死んでしまうのですか?”(あまり詳しくは書きませんが、映画中、人間が宇宙空間に投げ出されるシーンがあったようです)

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皆さんはどう思いましたか?先に書いたように

①体が破裂して死んでしまう。

②宇宙は相当寒いので凍死する。

宇宙線に体がやられて死んでしまう。

など、いろんな意見があります。(ちなみに僕は有害な宇宙線でやられてしまうの③と考えていました)

 

実際には”窒息して死んでしまう”というのが正解です。

 

大気がなく無酸素なので呼吸ができないので、10秒程度で意識を失います。(脳に酸素がまわらなくなってです。真空で空気がない事も原因ですが、真空で気圧がないため、肺は酸素に圧力がかかっていないと吸収できず、その結果、脳や血液に酸素がいかなくなる)息を止めていても良いのですが、宇宙には気圧がないため、肺の中の空気が膨張してしまうため、吐き出さないと肺が膨張した空気で破裂してしまう可能性があるので、口は開けたままにしなくてはいけません。(NASAの緊急用の手順書にも口を開けることが書いてあります。)空気を吐き出したら、肺に空気(酸素)がなくなるので息をすいたくなりますよね。でも、空気がない、あったとしても肺に圧力がかかっていないため、脳に酸素がいかず、10秒ほどで意識がなくなります。ちょっと想像しただけでもこわいですね。

 

①体が破裂して死んでしまう。 

大気圧がないので人間の血液が沸騰し、気体となるので膨張して破裂するなんていう事も言われたりしていますが、実際には血液にも”血圧(心臓によって送り出された血液が動脈の壁を押す力)”と言う圧力がかかっているので、大気がない(気圧がない)としてもそうなることはありません。

ただ、先ほどの肺の空気を吐き出さないと膨張してしまうために口を開けますが、

口の中の水分は圧力がかかっていないので、すぐ蒸発してしまうと考えられます。

水分の蒸発は水であれば、水が沸騰する温度100℃で上記になりますね。これは私たちが暮らしている地球 大気圧:1気圧の場合です。地球上では下のように大気圧があるので、常温では抑えられているため100℃にならないと蒸気になりません。

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宇宙空間は真空なので気圧がありません。気体になるのをおさえる圧力がないので、体の水分は蒸発してどんどん蒸発して奪われていきます。口を開けているので、一番早く蒸発をかんじるのは口の中の水分、特に敏感な舌の水分の蒸発を感じます。

 

では、体の中の血液は気化しないのか?というとそうではありません。人の最低血圧って80mmHgぐらいですね。その血圧が:47mmHgぐらいまで下がると血液が沸騰(圧力が低い為、気体になりはじめようとする)してきます。なので、そこまで血圧が下がった状態になると血液などが気化しはじめるので、体に気体がどんどんたまってきて、膨張します。およそ2倍くらいに膨れ上がりますが、皮膚や血管はその膨張に耐えられるので破裂ということはありません。

 

また、″凍死”するというものですが、たしかに宇宙空間は絶対零度:マイナス273℃です。ただし、宇宙には空気がありません。なので、暑い寒いがそもそもないのです。

”寒い!”と感じるのは体の熱を奪うものがあるので、そう感じます。真冬にTシャツ1枚で外にでたら”寒い”と感じるのは、外の空気が体の熱をうばうからですね。

ちなみに宇宙服は宇宙飛行士が生命を維持するため、密閉されています。体から発する熱がにげるところがないので、体温が上がりすぎないように冷却装置(チューブに水を流し冷却)がついています。

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私、宇宙ちゃんねるが考えていた宇宙線でやられてしまう”ですが、太陽などの恒星の近くでは当然その熱で死んでしまいますが、宇宙の有害な宇宙線 放射線の一種が飛んでいて、それをあびることになります。即座に死に至るということではないです。ただ、放射線なのである被ばく量を超えると人体に悪い影響を及ぼすことになります。

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この宇宙線の被ばくは今後の宇宙活動での課題です。惑星探査というと何年もかかります。その間宇宙線を浴び続けることは間違いなく人体に影響します。放射線により人の遺伝子が破壊されるので、累積されると”がん”などの病気を発症するかリスクが高くなります。これからは”いかに宇宙線を浴びないようにできるか”が重要になってくるのではないかと思います。

と考えると放射線を完全に通さない宇宙服が必要ですね。よく言われるのが鉛は放射線を遮断するのによくつかわれますが、ある程度の厚さ:10センチくらいないと防げません。さすがに10センチを全身にまとうことはきびしいですね。なぜ鉛などがよくつかわれるかというと、放射線はそれ自身が持つエネルギーを透過する物質に与えて、エネルギーを失います。エネルギーは物質のもつ電子にあげるようになります(中性子線以外)電子をいっぱい持つのは密度が高い物質になりますね。鉛はその中でも密度が高く安いのでよく使われるのです。密度は1立方センチメートル当たり:11gほどです。ちなみに金は19gともっと重いです。金の延べ棒は見た目の大きさより重いのはそのためです。

でも、さすがに金は高すぎて使えませんね。

なので、今後は放射線のエネルギーをより多く奪う新しいもの”が必要ですね!

単位体積あたり、電子をより多く持っている物質、かつエネルギーをもらいやすい物質の開発をしていく必要があるのだと。

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魚がたくさん獲れるようになる!人工衛星の活用法 

今週は12/23(土)10:26にH2Aロケット37号機でふたつの人工衛星が打ち上げられます。

 

ひとつはGCOM(気候変動観測衛星)です。

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目的は地球の気候の変動を長期にわたって観測し、地球温暖化がどのように進むかを

計測した値を反映して、具体的な温暖化の予測をよりよくたてることができるように

なります。JAXAの方がインタビューでいっていましたが”地球の健康診断をする”

という表現がぴったりかなと思います。健康診断をして問題なければよいですが、

異常が見つかると対策→より厳しい温暖化防止に向けての対策をする必要があります。

 

また、この衛星は海の状態も見ることができます。海の色を識別することで、魚が食べるプランクトンがどのあたりに発生しているかがわかります。プランクトンのある場所に魚は集まるので、漁に出るときにあらかじめ魚がいる場所が事前にわかるようになるのです。探しまわらずに効率的に目的地につくことができるので、日数や燃料の削減につながるのではと考えられています。

 

一次産業は労力の割には、収入が多くないことが多いので、この活動が高利益につながって、”漁師でももうかるんだ”ということができると漁師になるひとが増えてこの産業が活気あるものになればよいですね。

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もう一つの衛星はSLAT( 超低空高度衛星技術試験機)です。

 

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通常の衛星は高度600-800kmというところを回っています。ほんのわずかですが、大気があるので高度を維持するため、液体燃料を燃やし、ノズルから噴射し、高度を保っています。しかし、燃料も限りがあるので、それが尽きると同時に衛星の寿命も終わります。

 

この衛星はさらに空気の抵抗を受ける高度300kmをまわります。

なんで、低い高度を飛ぶかというと地上に近い方がより地表の画像を明確にでき、その分衛星に積むセンサーが安いもので対応できるようになります。ちなみにグーグルマップも衛星画像ですが、一般的な解像度は15メートルといわれています。この低軌道での衛星が運用できるようになるともっと細かい解像度で地表をみることが可能になります。

今でも、解像度:1メートルとか50センチなんていうのもあるのですが、ありとあらゆる所が解像度30センチとかになると、ドローンを飛ばさずにリアルタイムで地表の状態を

確認できるようになるとまた、世の中の動きがかわりますね。

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この低軌道では空気の抵抗が大きいので、そこを補うために、はやぶさでも使われたイオンエンジンで高度を保ってやってみようという試みです。イオンエンジンは液体燃料のものより10倍効率が良いので、燃料の消費が小さく、寿命が長持ちするのです。

 

将来につながる取り組みですが、もしかすると光学センサーの価格が民生化などの普及によりより高性能で安いものが出てくると、低軌道で衛星を周回させる必要がなくなることもあるかもしれません。(個人的な意見なので、この衛星にはもっと深い考えがあるかもしれませんが)

 

二つとも人の暮らしや生活を豊かにするための衛星。これが数年後、実を結び

身近に活用されるようになっていることが大切ですね。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GCOM

SLAT

 

12/13(水)、12/14(木)、3大流星群のふたご座流星群で多くの流れ星が見える!

12/14 15時ごろ ふたご座流星群が最も活発な”極大”を迎えます。昼間なので実質は13日(水)の夜と14日(木)の夜が見ごろとなります。

 

ふたご座流星群は、毎年ほぼ一定して多くの流星が観測できる流星群で、観測できる流星の数からすると年間最大の流星群と言えます。条件の良いエリアで観測すると1時間に45個程度の流星が期待でき、これはおよそ1分半で1個以上のペースで流れ星が見られる計算となります。流れ星はふたご座の周辺のみに出現するわけではなく、放射点を中心に四方八方に流れるため、夜空のどこにでも現れます。一点を凝視するのではなく、広く空全体を眺めるのがおすすめです。

放射点付近のふたご座の位置の目安は東の空、冬の大3角形の星の赤みがかった赤色超巨星”オリオン座のペテルギウス”と白い輝く恒星”こいぬ座プロキオン”の左側に目を向けるとふたご座がありそのあたりを中心にみるとよいとおもいます。ペテルギウスもプロキオンも一等星☆なので見つけやすいとおもいます。

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国立天文台 今日の星空より 12/14  21:00 東京の東方向の空)

今日のほしぞら - 国立天文台暦計算室

↑こちらのリンクは場所と日時を指定してできるので便利ですね。

 

2017年のふたご座流星群新月直前!夜間は月明かりの影響がほぼなく、比較的良い条件で観察することができます。特に、放射点が空高く上がってくる21時以降の観測がおすすめです。

ふたご座流星群のもととなっているのが、ファエトンと言う名の直径が5kmほどの小惑星です。太陽のまわりを約1.4年で回っています。その軌道に残ったチリやホコリが流れ星になっています。

 

今のところ、12/13、12/14の天気は太平洋側では晴れ時々曇りと十分見れそうな感じです。宇宙ちゃんねるも前回、おうし座流星群のときは見逃したので、1時間に40個ほどの流れ星が期待できる今年最大の流星群をみてみたいと思います。

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ロケットの作り方 その3 モータ編

”モーター”という言葉を聞くと、ダイソン掃除機の”モーター”や東京”モーター”ショーのモーターとか浮かぶかもしれません。

 

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JAXAさんより引用)

 

ロケットで”モーター”というと固体ロケットを動かす動力源になります。

2つの液体を合わせて燃やす液体ロケットは一般的には”エンジン”という呼び方をします。

 

 固体ロケットはその名前の通り、固体の火薬を燃やした熱が爆発的に気体:ガスとなり、そのガスの爆発的な圧力がロケットを地球からときはなつ推進力となります。

 

そんな、爆発的な力を発生させるところ”モーターケース”は熱にも圧力にも耐えうる強さを持ったものを作らなければなりません。

 

(具体的な作り方)

火薬を入れる”モータケース”は最近はだいたいが”繊維(せんい)やゴム”から作れています。

まず、火薬が入る部分の形取った型があります。

それに数ミリ程度の薄いゴムを何層か巻いていきます。

なぜゴムを巻くかは後程お話しします。

ゴムは巻いただけだと、それぞれが一体とならないので、大きな炉に入れ、熱と圧力をかけて固めます。

ゴムは固めただけだとデコボコしているので均一な厚さとなるように少し削ります。

 

”なぜ、デコボコのままではいけないか?”

ゴムの上にはこれから解説するように繊維を巻いていきます。デコボコだったら

その繊維が波うってしまいます。波うってしまうときれいにならべることで強さがでる

繊維がバラバラになり強さがでなくなってしまうからです。できあがったものはその強さを検査するために、中に水をいれて水圧をかけて検査します。その時に、水が漏れたら大変ですね。ロケットとしては使えないものになってしまいます。

 

次に巻くのは”樹脂を染み込ませた繊維(せんい)”です。

繊維と言ってもみなさんが抱くイメージの繊維と少し違うかと思います。

 

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 (東レさんより引用)

 

FRP:繊維強化プラスチックというのが正式な言い方なので、線状のプラスチックをイメージしてもらった方が近いかと思います。

 そんな繊維を固めたゴムの上にぐるぐる巻きつけていきます。巻きつけ方も強さがしっかり出るように工夫します。斜めに巻くとかです。繊維なので、洋服とかと同じように縦横と編みこむようにしていかないとまんべんなく強くできないのです。

そして何層か巻きつけ、巻きつけが終わったらゴムと同じように

 大きな炉に入れて、熱で繊維を固めます。この時は繊維に染み込ませた樹脂が

熱と圧力に反応して、カチカチに固まります。この樹脂と繊維の組み合わせでも

強さやもろさが変わってきます。

 

最後に他の部分との結合部は、さらなる強さが必要になる箇所なので、ここではアルミなどの軽い金属リングを使うことが多いです。

こちらは繊維と金属リングをボルトなどでつなぎます。

 

これで火薬を入れる筒”モーターケース”は完成します。

他の商品もそうだと思いますが、そこから、このものの強さは規格を満足しているかの

試験や内部に欠陥がないかのX線検査などをして、初めて使っても問題ないことを

認められます。

 

そのモータケースはその後、中に火薬を入れます。一般にはロケットの”推進薬”と

呼び方をします。

推進薬は爆発的に燃焼しやすいようにアルミ粉末や空気が空気がない状態でも燃焼するように酸化剤、そしてそれぞれを混ざるようにするゴム(バインダー:接合剤。※文房具のバインダーと同じ言葉です。)などを混ぜたペースト状のものを詰めていきます。ここでも燃焼時の高圧ガスがしっかりロケットの推進力になるように工夫された形状にペーストを流し込み時間をかけて固めます。

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推進薬が固まったら、形状を削って整え、モーターケースが

”モーター”として完成します。

そして再び固まった推進薬が問題ないかを非破壊検査などを通して、確認します。

そこで合格となったらやっと、全てが終わり”モーター”として完成です。

 

前にでた”なぜゴムを巻きつけるか”ですが、推進薬とモーターケースの間にゴムをいれることによって、モーターケースを推進薬の燃焼の熱から守るためです。

また、ゴムはそれ自身が推進薬が燃焼によって、ゴムも高温で溶けていきますが、

その時ガスを発生します。(ゴムを燃やすと変なけむりがでてくるやつです)

そのガスの発生でさらに溶けることを防ぐ断熱効果もあります。

 

結構長い道のりを経て、ロケットを動かす推進力となるモーターは作られます。

燃えている時間がたった数分ですが、作る時間は何ヶ月もかかるのです。

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JAXAさんより引用)

モーターはロケット打ち上げで燃えて分離された後は海に落下し、海底で魚の住処となります。

これだけ手間がかかっているので、もちろんコストもかかります。

これからはもっとロケットを安く打ち上げるために、使い捨てでなく再使用かもっとスピーディーにモーター作って安くしなければならないのが宇宙ちゃんねるの宿題でもあります。

 

またこれからはもっと比推力:重さに対して推力の大きさを大きくしていく、つまり軽いけどロケットを押し上げる力は強い”を目指さないといけません。

 ロケットが軽ければそれだけ重い人工衛星を打ち上げられるからです。

そのためには軽くても強い”新材料”の開発もどんどんしていかなくてはいけません。

そこは以前に記事にも出た”化学(ばけがく)”の力で切り開いていくのです。

 

 

 

 

 

 

 

 

今日は大きな流れ星が見えるかも!おうし座北流星群☆彡

今日12日(日)はおうし座北流星群が見頃を迎えます。 

おうし座は21時頃から東の空の少し高度がある位置に見えてきます。

ちょうどみなさんが見つけやすい、オリオン座の真上あたりにおうし座があります。

おうし座には明るい1等星でだいだい色のアルデバラン”(下の画の赤い星)があるので、それを目印に探すと見やすいでう。そのすこし上に流れ星の放射点と呼ばれる、流れ星のスタート位置があります。

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このおうし座北流星群は1時間に見える数は少なめで1個から数個と少ないですが、”火球(かきゅう)”と呼ばれるとても明るい流れ星が見れる可能性があります。この流れ星は地球が365日かけて太陽のまわりを一周している軌道上に、太陽を3.3年という短い周期で回っているエンケ彗星の通った軌跡があり、そこにはチリなどが残っています。そのため、地球の大気圏にそのチリが降ってきて大気圏で燃えてなくなる時に明るく輝くのが流れ星☆彡となるのですが、そのチリが大きいと”火球”となるんのです。

 

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(青くかがやくエンケ彗星)

 

セーラームーンに出てくるセーラー戦士に変身する”火球皇女(かきゅうプリンセス)”

はここからきているのかもしれません。

 

そして、今回の流れ星は比較的流れる速度が遅いですので、願いを半分くらいまでは

言えるかもしれませんね。

 

今日は晴れ渡り絶好の流れ星日よりの場所もあると思います。

早めにご飯を済ませて、澄んだ空の中、大きな流れ星を期待して見てみると

この日曜の夜のちょっとした楽しみができればいいですね。

 

 

 

星をみると太陽の最後の姿も見れます

50億年も先のはなしですが、太陽もいずれ終わりをむかえます。

 

太陽などの光り輝く星″恒星”が光っているのは、星の中心で核融合をおこしているためです。太陽ぐらいの大きさだと、その寿命は約100億年、太陽は約46億年前にできたので、あと50億年くらいなのです。

 

”太陽の最後”はどう変化していくか。

 核融合する主なものは水素なのですが、水素がなくなると水素が反応してつくられた

 ヘリウムがたまって中心核になります。その時、中心核は重力で縮んでいきます。

 一方その周辺では、残った水素が核融合をおこして、星は膨らんでいきます。

 中心部は非常に高温ですが、外側の温度が低いため、このとき、太陽の色は黄色から

 赤にかわります。赤色巨星と呼ばれています。

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その太陽の最後のほうの姿が、空を見上げたときにみることができます。

一番わかりやすいのはオリオン座のべテルギウスです。オリオン座の左上にある

1等星の赤く輝く星です。冬の空では簡単に見つけることができますので

みてみると赤くきれいに輝いていることがわかると思います。

その大きさは巨星というだけあって、仮にベテルギウスが太陽の位置にあった場合、

木星の軌道までの大きさとなります。想像を超える大きさですね。f:id:Uchu-Channel:20171111000305p:plain

 

 そして、その状態が数億年続きます。赤色巨星は、非常に大きくなっていますから

 その外側では重力がよわくなり、表面のガスがすこしずつ宇宙空間になられていきます。

 

最終的には白く小さな核の部分だけが残ります。この状態が白色矮星です

白色矮星ははじめのうちは核融合のなごりで熱をもち、白く輝きます。

 

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夜空の星で一番わかりやすい白色矮星おおいぬ座シリウスです。さっきのオリオン座の三ツ星を延長してたどっていくととても明るい白い星があります。これがシリウスです。距離は地球からは8.6光年。”シリウス”の言葉の由来はギリシャ語で”光かがやくもの”です。昔の人にも今と同じようにとても輝いて見えていたんだということですね。

 

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白色矮星は次第にその光はよわくなり、そして輝きを失い、”黒色矮星になると考えられています。

”考えられています”と書いたのはまだ、黒色矮星になった白色矮星がないためです。

白色矮星でいる期間が1000億年ほどあると計算されていて、宇宙の誕生が

138億年前ですから、時がたっていないのです。

 

その時、地球は?

まず、太陽が赤色巨星になったとき太陽は膨張していくので、太陽に飲み込まれるというのが有力です。もし飲み込まれなかったとしても、赤色巨星の熱で生命はいきていけなくなります。

 

それもなんとかクリアした場合、地球はどうなるか?

太陽は小さな白色矮星になるので、太陽からのエネルギーが地球にまったく来なくなり

地球は永遠に冬の状態が続きます。そうすると、植物はすべて死滅してしまいます。

連鎖的に草食動物も死に絶え、肉食動物も死に絶えます。永遠の冬では地表がマイナス200℃になるといわれているので、人間も地下に隠れないと死んでいまいますね。

電力は石油や原子力などで少しの間はエネルギーを確保できますが、そのうち尽きてしまいますね。

 

ただ、灼熱の時期が来る前、永遠の冬がくるその前に人間は他の星に移住できるようになっているだろうし、地球の資源がつきても他の星にある無尽蔵の資源をエネルギーに変換しているのだろうと思います。

 

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(スペースコロニー

 

もし、人類が50億年後も地球にいたらそうやって生き延びていくんだろうと。なにせ、人類は単細胞からここまで進化しているので、これからも進化、進歩しつづけていくものなんだと思います。