【トップ記事のサマリ】
宇宙飛行士が深宇宙を長期探査する際、全ての食料をフリーズドライ食品で持ち込むのは現実的ではありません。宇宙船内での栽培技術もまだ成熟していないため、新しい食料源が必要です。最近発表された研究では、未来の宇宙飛行士が小惑星から食糧を生み出せる可能性があると示唆されています。 このプロセスでは、小惑星の物質を化学的・物理的に分解し、得られた有機化合物を細菌に食べさせ、最終的にその細菌(バイオマス)を食糧とする仕組みです。このアイデアは、アメリカ国防高等研究計画局(DARPA)の「ReSource」というプロジェクトに端を発しています。廃棄物を食糧に変える研究の一環で、宇宙空間での食糧問題の解決にも応用できると期待されています。 研究では、NASAの探査機OSIRIS-RExが持ち帰った小惑星「ベンヌ」をモデルに、食糧を作る可能性を計算しました。ベンヌの炭素量から、細菌を使った食糧生産が理論的に可能であることが示され、最悪の条件でも1年間で1人の宇宙飛行士を養うには約5,500トンの小惑星物質が必要です。 ただし、この技術が実用化されるには、宇宙空間での細菌の振る舞いなど多くの課題が残っており、実現には時間がかかるとされています。
【記事全訳(※本記事の作成には一部AIを使用しています)】
深宇宙探査に出る宇宙飛行士たちは、全てのカロリーをフリーズドライ食品の形で持ち込むことはできませんし、船内で栽培する技術もまだ完全には整っていません。そのため、将来の宇宙飛行士たちがどのようにして食糧を確保するかという問題は重要です。そうした栄養面での制約を考慮し、エンジニアたちは新しい方向に目を向けました。彼らが注目したのは、小惑星です。

宇宙飛行士たちが直接岩を食べるわけではありません。小惑星の物質を化学的および物理的に分解し、その結果得られる有機成分—炭化水素化合物—を細菌に与えます。その細菌が十分に成長した後、宇宙飛行士たちはその細菌(バイオマス)を食べる、という仕組みです。

このアイデアは地球上のプロジェクトに由来します。アメリカ国防高等研究計画局(DARPA)の「ReSource」というプログラムは、兵士たちが出す廃棄物を有用なものに変えることを目指しています。具体的には、軍用の保存食のパッケージを細菌が食べられる物質に変換し、最終的にその細菌を食糧にするというものです。

このプロセスではまず、パッケージを酸素なしで加熱する「熱分解」を使って分解し、固体、ガス、油に分けます。この油をバイオリアクターに入れて細菌に与え、細菌が育つと、それ自体が栄養源として利用できるようになります。

最初の実験では、「肌色のスラリー状」の物質ができたとされていますが、後にはキャラメル風味のヨーグルトに近いものが作られました。このバイオマスが安全で食べられるかどうかはまだ確認が必要です。

この技術を宇宙に応用できないかという発想が出てきたのは、地球上でのプラスチック処理の研究からでした。小惑星もプラスチックと同様に多くの炭素を含んでいるため、細菌が食べることができるのではないかと考えたのです。

NASAの探査機OSIRIS-RExが地球に持ち帰った小惑星ベンヌのサンプルをモデルにして、どれだけの食糧が理論的に作れるかを計算したところ、ベンヌの炭素量は適切な範囲内で、細菌に分解させることで「美味しいご馳走」が作れる可能性があるとされました。ワーストシナリオでは、小惑星1個が1人の宇宙飛行士を約600年間養うことができる計算です。もっと効率が良ければ、17,000年間食糧を提供できるかもしれません。

しかし、この技術を実際に宇宙で利用するには、さらに多くの研究が必要です。たとえば、宇宙での細菌の動きや、異なる小惑星の化学組成への対応が課題です。研究者たちはまず、地球での実験を重ねてデータを集め、バイオマスが安全な食糧として使えるかどうかを確認していく予定です。

「私が最初にこのバイオマスを食べてみると約束しました。もし私が生き残れば、その次に大学院生たちが挑戦します」と研究者の一人であるDr. Pearceは語っています。