火星旅行で健康に生じる6つの影響

An undated artist's rendering depicts a solar storm hitting Mars and stripping ions from the planet's upper atmosphere in this NASA handout released November 5, 2015. Scientists have documented a solar storm blasting away Mars’ atmosphere, an important clue in a long-standing mystery of how a planet that was once like Earth turned into a cold, dry desert, research published on Thursday shows. On March 8, NASA’s Mars-orbiting MAVEN spacecraft caught such a storm stripping away the planet’s atmosphere, according to a report published in this week’s issue of the journal Science. REUTERS/NASA/Goddard Space Flight Center/Handout via Reuters THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS - TM3EBB514MI01
Space travel means being in constant danger from radiation and micro-meteorites.Image: REUTERS/NASA/Goddard Space Flight Center
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NASAは2030年代までに人類を火星に送り込むことを目指している。しかし、長距離の宇宙旅行には特有の健康問題が伴う。

旅に出る人々は、道中の精神的・身体的な過酷さにどう対処するのだろうか。孤立やストレスはどのような影響を及ぼすのか。そして、どんな健康上の危険があるのだろうか。

「私たちが生きている間に火星探査ミッションが実現しなかったら、非常に驚きます」と、メルボルン大学の訓練精神科医で、オーストラレーシア航空宇宙医学会の宇宙生命科学委員会のメンバーでもあるマーク・ジャーブルム氏は語る。

「基本的な能力はあります。物理的に可能です。その大部分を実現するための知識と技術もあります。」

ジャーブルム氏が、宇宙旅行を目指す人々が直面する主な健康問題について語る。

1. 宇宙酔い

地球上では、脳内の小さなジャイロスコープが空間認識をもたらし、頭を傾けたときや加速したとき、位置を変えたときにそれを知らせてくれる。しかし、宇宙では事情が異なる。

「無重力状態ではそれらがうまく働かず、その結果、宇宙飛行士はひどい吐き気に襲われます。何日もひどく具合が悪いまま過ごす人も大勢います。船酔いのようなものです。」

実例は数多くある。1968年、NASAはアポロ8号を打ち上げた。月へ向かう途中で宇宙飛行士のフランク・ボーマンはひどい宇宙酔いに見舞われ、管制センターはミッションの短縮を検討した。

幸い、船乗りがやがて船に慣れるのと同じように、宇宙飛行士もおよそ2週間で宇宙に慣れる。しかし地球に帰還すると逆のことが起こり、多くの宇宙飛行士は「地球での感覚」を取り戻すために懸命な努力を要する。

2. 怒りやその他の感情

宇宙旅行は本質的に危険なままだ。要するに、密閉された容器の中で空気のない真空を漂い、空気と水を再生する機械のおかげでかろうじて生きている。動き回る余地はほとんどなく、放射線や微小隕石に常にさらされている。

「十分なストレスがあれば、誰でも限界を迎えます。それをどう防ぐかを研究しています。」

「小さな窓の外には暗闇しかない、変化のないカプセル型居住施設で何か月も何か月も暮らすことが、人々の心にどんな影響を及ぼすのか、私たちには分かりません。」

国際宇宙大学で宇宙学の大学院修了証を取得したジャーブルム氏は、極限環境で精神の健康を保つ方法を検討する研究グループに参加してきた。瞑想などの介入策や、自然の写真が宇宙旅行者に与える好影響も研究対象だ。

「特別なことをする必要はありません。そうした写真を周囲に置くだけで、集中力、感情的な回復力、認知能力に良い心理的効果があります」と同氏は言う。

「小さな窓の外には暗闇しかない、変化のないカプセル型居住施設で何か月も何か月も暮らすことが、人々の心にどんな影響を及ぼすのか、私たちには分かりません」と同氏は言う。「船の向きを変えたとしても、地球は遠くの小さな光の点にすぎません。周囲の何十万キロメートルにも、水素原子以外にはほとんど何もありません。」

仮想現実も、宇宙飛行士に単調さから一息つかせることで役立つ可能性がある。

感情の問題もある。地球上なら、上司や同僚に腹を立てても、家やジムで鬱憤を晴らせるかもしれない。宇宙では、宇宙飛行士同士が怒りをぶつけ合う余裕はない。素早く反応し、意思疎通を図り、チームとして働けなければならないからだ。

宇宙飛行士は、その怒りを管制センターに向けることがよくある。スカイラブ宇宙ステーションのある乗組員は管制センターにひどく腹を立て、24時間にわたって通信を遮断した。

一方、宇宙旅行がもたらす好ましい心理現象に「概観効果」がある。

「宇宙に行った宇宙飛行士の大半は、視点が変わって帰還します。環境保護への意識が高まったり、より精神的あるいは宗教的になったりします。」

NASAの宇宙飛行士ロン・ギャラン氏は、これを「私たちは皆、この惑星を一緒に旅しているという気づきであり、皆がその視点から世界を見れば、不可能なことは何もないと分かるだろう」と表現した。

3. 筋力の低下

国際宇宙ステーションには重力がなく、火星の重力も地球の約3分の1しかない。これだけで人体にはたちまち大きな影響が出る。

宇宙飛行士の顔はむくんで丸くなり、鼻が詰まって、常にインフルエンザにかかったような気分になる。

「人体は、重力に逆らって体液を脳へ押し上げるようにできています。宇宙では体液が上半身に押し上げられすぎるため、体は尿の量を増やして体液を排出しようとし、脱水状態になります」とジャーブルム氏は言う。また、地球上で重力に抗うことに慣れた筋肉は、重力がなくなると弱まり、衰えていくと付け加える。

「……宇宙でくしゃみをすると、飛沫はそのまま飛び出して進み続けます。誰かがインフルエンザにかかれば、全員にうつるでしょう。」

「宇宙飛行士は筋肉量と心肺機能を維持するためだけに、毎日2~3時間の運動をしなければなりません。心臓の筋肉は衰えるため、運動で維持しなければ非常に危険です。」

ソ連の宇宙計画が開発した、体に密着する伸縮性のある「ペンギンスーツ」は、皮膚、筋肉、骨に強い圧力をかけて、重力が筋肉に与える影響を再現しようとするものだ。そのため、通常の動作をするにも、より大きな力が必要になる。しかし、ジャーブルム氏によれば、まだ決して完璧ではない。

4. 目の問題

国際宇宙ステーションでよくある危険の一つは、船内を漂う細かな粒子だ。宇宙飛行士の目に入り、擦り傷を引き起こすことが多い。しかし、最も深刻な問題をもたらすのは重力の欠如と体液の移動だ。

「宇宙飛行士の大半は宇宙で眼鏡をかけるようになり、帰還後も視力に永続的な変化が残る人さえいます」とジャーブルム氏は言う。

視力の悪化は、頭部へ移動した体液が頭蓋骨内に蓄積し、眼球の後部を押し出して水晶体の形を変えることで起きる。「この膨らみが、私たちが解明し対処しようとしている不可逆的な視力障害を引き起こしているようです。」

5. 咳や風邪

地球上で風邪をひいても、家で休めば大したことはない。宇宙では話が違う。人が密集した狭い空間で暮らし、循環する空気を吸い、共用の表面に何度も触れ、洗う機会もずっと少ない。

人間の免疫系は宇宙では十分に機能しないため、病気を防ぐため、ミッションの乗組員は打ち上げ前の数週間、隔離される。

「理由ははっきりしませんが、宇宙では細菌がより危険になるようです。さらに、宇宙でくしゃみをすると、飛沫はそのまま飛び出して進み続けます。誰かがインフルエンザにかかれば全員にうつるでしょうし、医療設備は限られ、最寄りの病院までは非常に遠いのです。」

6. 医療上の緊急事態

幸い、これまで宇宙で重大な医療上の緊急事態は起きていないが、宇宙飛行士はそれに対処する訓練を受けているとジャーブルム氏は言う。

たとえば、ISSの宇宙飛行士は、天井に脚を踏ん張りながら下の床にいる患者を押さえて、無重力下で心肺蘇生を行う方法を編み出した。

ISSからなら1日以内に救助できるが、火星へ行く人々は救助まで8か月かかる距離にいるため、自力で対処できるよう備える必要があるとジャーブルム氏は言う。

そのためには訓練が必要だ。地球上では、火星アナログ施設が将来の火星ミッションで人間が経験しうる状況の一部を再現する。研究者は、基地の外でチームメンバーが脚を骨折した場合にどうするかといった事態への解決策を検討できる。

「担架に乗せ、エアロックに運び込み、宇宙服を脱がせ、医師や植物学者、手術を手伝う数人の科学者とともに手術台に乗せるには、どうすればよいでしょうか。地球にいる整形外科医から手順の情報を送ってもらえるかもしれませんが、通信には20分の遅延があります」とジャーブルム氏は言う。

こうした健康上の課題があるにもかかわらず、人類が火星に向かうかどうかではなく、いつ向かうかの問題だとジャーブルム氏は言う。その実現の鍵の一つは、地球から5,460万キロメートル離れた場所で、宇宙の先駆者たちの健康を保つことだ。

「今後30年のうちに、こうしたことがすべて実現するでしょう。そして、それは国際的な取り組みになります。」

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