【Pythonでみる科学ニュース】ボーイング新型宇宙船の安全性懸念と、宇宙飛行士帰還シナリオをシミュレーションするPythonスクリプト

ボーイング新型宇宙船の安全性懸念と、宇宙飛行士帰還シナリオをシミュレーションするPythonスクリプト

米ボーイングが開発した新型宇宙船「スターライナー」の安全性に対する懸念が、改めて表面化しています。初の有人飛行試験において、推進システムの不具合が複数確認され、計画されていた国際宇宙ステーション（ISS）へのドッキングを断念。現在、地球への帰還を目指している状況です。

この事態を受け、NASAは万が一の場合に備え、スターライナーに搭乗している宇宙飛行士が、別の宇宙船（例えば、SpaceXのCrew Dragonなど）を使用して地球に帰還するシナリオも検討していると報じられています。

今回の件は、宇宙開発におけるリスク管理の重要性を改めて浮き彫りにしました。複数のバックアッププランを用意し、想定外の事態に対応できる体制を整えておくことは、宇宙飛行士の安全を確保する上で不可欠です。

そこで、今回は、このニュースにちなみ、宇宙飛行士の帰還シナリオを簡単にシミュレーションするPythonスクリプトを作成してみました。今回のスクリプトでは、スターライナーの推進システム故障確率、代替宇宙船の利用可能性、そして宇宙飛行士の安全な帰還確率をシミュレーションします。

import random

def simulate_return_scenario(starLiner_failure_rate, alternative_ship_availability, num_simulations):
    successful_returns = 0
    for _ in range(num_simulations):
        if random.random() < starLiner_failure_rate:
            if random.random() < alternative_ship_availability:
                successful_returns += 1
        else:
            successful_returns += 1
    return successful_returns / num_simulations

def main():
    starLiner_failure_rate = 0.1  # スターライナーの推進システム故障確率
    alternative_ship_availability = 0.9 # 代替宇宙船の利用可能性
    num_simulations = 10000       # シミュレーション回数

    safe_return_probability = simulate_return_scenario(starLiner_failure_rate, alternative_ship_availability, num_simulations)

    print(f"スターライナーの故障確率: {starLiner_failure_rate}")
    print(f"代替宇宙船の利用可能性: {alternative_ship_availability}")
    print(f"シミュレーション回数: {num_simulations}")
    print(f"宇宙飛行士の安全な帰還確率: {safe_return_probability}")

if __name__ == "__main__":
    main()

このスクリプトを実行すると、指定された故障確率、代替宇宙船の利用可能性に基づいて、宇宙飛行士が安全に帰還できる確率が算出されます。

このシミュレーションは非常に単純化されたモデルですが、宇宙開発におけるリスク評価の一端を示すものです。現実の宇宙開発は、より複雑な要因が絡み合っており、綿密な分析と対策が不可欠です。今回のスターライナーの件を教訓に、今後の宇宙開発がより安全かつ確実なものとなることを願います。

注意: このスクリプトはあくまで教育目的で作成されたものであり、実際の宇宙開発の状況を正確に反映するものではありません。宇宙開発は非常に複雑で高度な技術を必要とする分野であり、安全性を最優先に考慮する必要があります。