国際宇宙ステーション（ISS）の第44次長期滞在（Expedition 44）は、3名の宇宙飛行士がカザフスタンに着陸して無事に完了しました。このミッションでは、ある宇宙飛行士が 他のどの人間よりも多くの日数 を宇宙で記録したほか、科学史上最も大胆な 双子研究 が始まったことや、宇宙飛行士が宇宙で栽培されたレタスを初めて食べたことも含まれます。
乗組員たちは、自らの惑星の外で生き延びる方法について多くのことを教えてくれました。太陽系を探査する長い旅に出ようとするなら、その知識は欠かせません。
宇宙における身体
宇宙旅行が人体に与える影響を理解することは極めて重要です。宇宙飛行士は 悩まされ ることが分かっています。骨密度の低下、筋力の低下、心機能の低下、放射線被ばく、栄養不足、免疫系の問題、さらに睡眠不足や心理的問題などです。
これらのリスクは、特にパダルカに関係します。彼は地球から離れていた期間の記録をすでに更新しており、5回の任務で合計878日を宇宙で過ごしました。彼は 再び宇宙に行きたい と語っており、1,000日の達成を目指すとしています。これは、宇宙でさらに122日を過ごすことを意味します。
累積的な影響が正確にはどのようなものになるかは分かっていませんが、パダルカは さまざまな健康問題を 発症する恐れがあります。その中には、背部の問題、骨粗しょう症、がん、神経系の損傷が含まれます。
最も一般的な健康問題を特定することが極めて重要になります。 壊血病は かつて何百万人もの船乗りの命を奪いましたが、現在では予防方法が分かっています。しかし、宇宙環境は大きく異なり、 微小重力 や放射線が人体の生化学に影響を及ぼす役割を果たします。これらの要因をすべて比較検討することは、 長期の宇宙滞在中に宇宙飛行士の健康を維持する方法を考える際に重要です。
この合成画像は、5つのフレームから作られたもので、太陽を横切る国際宇宙ステーションのシルエットを示しています。
NASA
このような健康影響を評価するのは容易ではありません。実際に宇宙へ行ったことのある人が非常に少ないためです。双子研究は、これを行うのに適した方法です。一方の双子を 対照群として用いることができます。NASAにとって好都合なことに、ケリーには双子の兄弟がおり、 マーク・ケリーは引退した宇宙飛行士です。二人は 双子研究 に参加しています。この研究では、宇宙がスコットに与える影響を調べ、地球に残ったマークに起きることと比較しています。この研究からの血液サンプルは、帰還する宇宙船とともに、すでに地球へ送り返されています。
この研究は、宇宙が心臓、筋肉、脳に与える影響、宇宙における宇宙飛行士の認知能力の変化、宇宙での食事の違いが腸内細菌叢に与える影響、そして微小重力、放射線、閉鎖環境が人体の分子生物学に与える影響に焦点を当てています。
中でも、 動脈硬化、すなわち脂肪性の沈着物によって動脈が詰まることは、毎年数十万人の死をもたらしており、この研究の焦点の一つです。これは宇宙で生き延びる方法を理解するうえで価値があるだけでなく、人体の生理学について重要な教訓をもたらし、医学における重要な進歩にもつながるものです。
宇宙における精神面
NASAの「ワンイヤー・クルー（One-Year Crew）」も、長期間にわたる閉鎖的な環境での生活がもたらす心理的影響に関する研究に取り組んでいます。宇宙旅行中には多くの精神的問題が明らかになっており、その多くは一時的なもので、 不安、抑うつ、そして歯痛、前立腺炎、不整脈などの心身反応です。
宇宙飛行士は地球が恋しくなるとも報告しています。2010年の飛行後、 コルニエンコは次のように語りました：「そこで最も恋しくなるのは地球そのものです。私は匂いが恋しかった。木々が恋しく、夢にまで見ました。幻覚も見ました。本物の火と、その上で何かが焼かれている匂いがしたと思ったのです！結局、気分を明るくするために木の写真を壁に貼りました。あそこでは本当に地球が恋しくなるのです。」。しかし、地球を見下ろし、その美しさを味わうことは、 宇宙飛行士やコスモノートに強く前向きな反応を引き起こすという効果があります。この現象は、地球と人類の間にある特別な深い心理的つながりを示すものでしょうか？火星で生まれた人類も、この赤い惑星との間に同じつながりを築くのでしょうか？
火星の温室を描いた想像図。
NASA
太陽系内側の探査
これらの身体的・精神的課題は、私たちが 地球を越えて探査し 、太陽系内側全域に持続的な存在を築くためには乗り越えなければなりません。火星への最も楽観的な計画でさえ、数年にわたる旅を必要とします。
また、私たちは次の技術を完成させる必要があるかもしれません。その技術とは、 宇宙での食料栽培であり、これは初めて ISS Expedition 44で実施されました。その乗組員は、宇宙で完全に栽培された食品を食べた最初の人類となりました。この節目を越えた今、次の段階は、これらの作物の収穫量と栄養価を向上させることです。地球ではVEGGIEシステムで、スイスチャード、ラディッシュ、白菜、エンドウ豆が試験されてきたため、これらが国際宇宙ステーションで次に栽培される作物となる可能性があります。また、 小型の容器を用いて月面で食料を栽培する能力を試す 構想もあり、バジルやカブなどが含まれます。
国際宇宙ステーションでは、製造や材料から惑星科学、人体生理学に至るまで、幅広い分野で科学研究が行われています。この研究の多くは他では実施できません。宇宙ステーションは独自の研究所を提供しています。こうした取り組みを通じて、私たちは故郷の惑星を離れて生き延びる方法を学んでいます。同時に、人間であるとはどういうことかについても探究しています。宇宙飛行士は地球に親しみを感じます。では、私たちは出身の惑星によって定義されるのでしょうか？私たちは真に地球人なのでしょうか？
これは決して安くはありません――米国、ロシア、日本、欧州は30年にわたり、国際宇宙ステーションに約 1000億ユーロ を費やしてきました。この期間における欧州の拠出は80億ユーロで、これは欧州市民一人当たり毎年約1ユーロに相当します。
これはEU全体の年間行政予算に相当する額です。大きな額に思えるかもしれませんが、私たちは地球上の仲間を気遣いながらも、人類の限界を押し広げることができますし、そうすべきです。宇宙飛行は、こうした課題に直面した際に、緊縮財政の手軽な標的とされがちです。
本記事は The Conversationとの協力により掲載されています。以下の 原文記事をお読みください.. 掲載は世界経済フォーラムによる見解の承認を意味するものではありません。
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著者：Chris Arridge、研究員／講師、ランカスター大学
写真：最近の日付不明のNASA提供の画像に写る火星。REUTERS/Handout
