中国国家航天局（CNSA）が火曜日に公表した画像と声明によれば、中国の探査機で植物が月面で発芽し、月面で植物が育ったのは初めてとなった。
画像からは、1月3日に月の裏側に着陸した中国の嫦娥4号月面着陸機に搭載された密閉容器内で、綿の芽が順調に育っている様子が見て取れる。この植物は、同ミッションの「月面微生態循環」実験の一部であり、ナタネ、ジャガイモ、シロイヌナズナ、酵母、ショウジョウバエも含まれている。
実験責任者である中国の劉漢龍教授は火曜日、綿の種子が最初に発芽したこと、また土曜日時点でナタネとジャガイモの種子も発芽し、順調に育っていることを発表した。
この実験は、将来的に月面基地で人類が食料を栽培できるかどうかを検証するために設計されたものであり、長期的な居住には不可欠な取り組みである。「われわれは宇宙での将来の生存を考慮してきた。低重力環境でこれらの植物の成長を研究することは、将来の宇宙基地建設の基礎を築くことにつながる」と、漢龍氏は南華早報（サウスチャイナ・モーニング・ポスト）に語った。
実験における微生態循環は、月の過酷な環境に耐えられるよう慎重に設計されており、6種類の生物が「生産者、消費者、分解者」として相乗的に機能する仕組みとなっている。植物が酸素と食料を生み出し、ショウジョウバエを維持する。一方、酵母はハエや枯れた植物の廃棄物を分解し、昆虫のための食料をさらに生み出す。
この実験は、将来のミッションにおける宇宙飛行士が、食料としてのジャガイモ、衣類用の綿、油用のナタネを栽培できる可能性が高いことを示している。
宇宙で植物が栽培されたのは今回が初めてではない。国際宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士は、レタス、ヒャクニチソウ、イネ、タマネギ、エンドウ、キャベツ、ヒマワリ、キュウリの栽培に成功している。さらに、宇宙ステーションの外部に設置された藻類のパネルは、真空状態と、昼夜でそれぞれ華氏マイナス68度から116.96度に及ぶ温度変化に耐え、約530日間生存した。
宇宙での植物栽培の課題と必要性
人類が月や他の惑星に移住するのであれば、高品質な食料を安定的かつ再生可能な形で確保する必要がある。そのような食料源に必要な技術や技能を開発することは、すべての宇宙機関が克服に取り組んでいる大きな課題である。
例えば火星への旅行を計画・実行する際、宇宙機関が数十年保存可能な凍結乾燥食品を宇宙飛行士に持たせるだけで済むのであれば、はるかに容易になるのは明らかだ。しかし、こうした保存食に含まれる栄養素やビタミンの品質は、保存処理によって微生物的変化は防がれるものの、時間の経過とともに劣化する。火星ミッションから帰還する宇宙飛行士が、5年以上経過した凍結乾燥食品を食べることになる可能性が高いことを考えると、これは問題である。自ら植物を育てない限りは、である。
もちろん、果物や野菜を育てるには、酸素、二酸化炭素、湿度、光、温度管理、そして重力を適切な量で確保する必要があるが、これらはいずれも宇宙では極めて制御が難しい場合がある。また土壌も課題である。土壌は植物の生育に必要だが、貴重な空間を占めてしまい、月や火星の土壌では植物は容易には育たない。そのためNASAは、土壌の使用をできるだけ少なくする技術を研究している。
2016年には、NASAの「Veggie（ベジー）」と呼ばれる植物育成システムのおかげで、そうした実験の一つにより、国際宇宙ステーションの宇宙飛行士のために赤色ロメインレタスが収穫された。
こうした点を踏まえると、今週中国が世界に示したものは重要である。宇宙、特に地球外天体で植物を育てる方法を学ぶことは、長期ミッションにおける宇宙飛行士の身体的健康にとって必要不可欠だからだ。興味深いことに、宇宙での園芸の取り組みは、宇宙飛行士の心理的な健康にとっても重要であると考えられる理由がある。少なくとも、新鮮な植物が何らかの形で宇宙飛行士を地球とつなぎ止めてくれる可能性があるという意味においてである。
「多くの宇宙飛行士から、『帰還したら一番恋しいのはチーズバーガーやピザだと思っていたが、本当に欲しかったのは新鮮なサラダだった』というような声を聞いています」と、ケネディ宇宙センターで宇宙における食料生産を研究するNASAの科学者、ジョイア・マッサ氏は、The Verge紙に語った。「ですから、食事に新鮮でジューシー、そしてシャキッとした食感があることは、非常に重要だと考えています。」
