人体が宇宙にどう反応するかについて、もっと多くのことがわかってくるだろう

人体が宇宙にどう反応するかについて、もっと多くのことがわかってくるだろう

記録的な数の民間人が宇宙へ向かい、また科学者たちがこれらの勇敢な被験者に関するデータ収集技術を向上させるにつれ、有人宇宙飛行研究のルネサンス期に突入するかもしれない。 

今週初め、ルネサンスが間近に迫っていることを示す兆候が現れました。ネイチャー誌が、約3年前に4人の宇宙飛行士が経験した心身の変化を詳述した一連の論文を掲載したのです。SpaceXとの提携によるこのミッションは、2021年9月15日に打ち上げられ、3日後に地球に帰還しました。 

ミッション中、乗組員は広範囲にわたる軽度の分子変化、免疫系の調節不全、そして認知能力のわずかな低下を経験しました。しかし、研究者たちが10万点を超える健康関連データポイントを分析できるのは、そもそも4人の乗組員が確実にデータを収集できたからに他なりません。 

これは想像以上に大きな成果です。インスピレーション4号の乗組員は、軌道上での飛行に必要なドラゴンカプセルを提供してくれたSpaceX社を中心に、十分な訓練を受けてきました。しかし、彼らの準備は、ISSに搭乗し、定期的に一連の健康検査を受けているNASAの宇宙飛行士たちのそれとは程遠いものです。超音波検査、認知機能検査、生検、血液・唾液検査、皮膚スワブ検査、感覚運動検査などが含まれます。 

「宇宙で民間人と一緒に研究ができる。それがこの研究の最大の成果だ」と、ドリット・ドノビエル博士は最近のインタビューで述べた。ドノビエル博士は、ネイチャー誌に掲載された論文の共著者であり、ベイラー医科大学宇宙医学センターの准教授でもある。また、NASAが資金提供する研究コンソーシアム、宇宙保健トランスレーショナルリサーチ研究所(TRISH)のエグゼクティブディレクターも務めており、同研究所は宇宙における人間の安全性向上のための最先端の研究を実施し、資金提供を行っている。 

「正直に言うと、十分な量のデータを集められるのか、それを実行できるのか、科学研究に触れたことのない一般の人々が実際に分析できるようなことができるのか、誰も確信が持てませんでした」と彼女はインスピレーション4ミッションについて語り続けた。 

インスピレーション4の乗組員は、明らかに普通とはかけ離れている。ミッションのリーダーであるジャレッド・アイザックマン氏は、16歳で決済処理会社を設立した億万長者だ。ヘイリー・アルセノー氏は、世界的に有名なセント・ジュード小児研究病院の医師助手だ。シアン・プロクター氏は、博士号を持ち、大学で地質学を教えているパイロットだ。クリストファー・センブロスキー氏は、元アメリカ空軍の熟練工で、航空宇宙エンジニアとして長年のキャリアを経て、現在の職場であるブルーオリジンに就職した。

Inspiration4のスタッフ。画像提供: Inspiration4

それでも、彼らは宇宙飛行の初心者としてInspiration4にやって来ました。そのため、TRISHの研究者たちは最小限の訓練で実施できる試験環境を考案する必要がありました。Inspiration4の乗組員はApple Watchも着用し、カプセルには環境センサーが搭載されており、研究者たちは他の試験結果との相関関係を調べることができました。データの相関関係を調べることは「異例」だとドノビエル博士は言いますが、限られた環境の変化が心拍数や認知能力などにどのような影響を与えるかについて、研究者たちに独自の知見をもたらしました。 

全体として、研究者たちはテストのデジタル化を進め、データ収集をより受動的なものにすることで、民間宇宙飛行士の認知的負担を軽減しようと努めている。(NASAの宇宙飛行士も認知テストを受けているが、彼らが使用しているのは1970年代に開発された非常に古いテストだとドノビエル博士は述べた。) 

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今後10年間でほぼ確実に増加すると見られる民間宇宙飛行士の数が増加するにつれ、こうした情報の収集は極めて重要になるだろう。研究者たちは、NASAの典型的な宇宙飛行士、つまり男性、白人、そして身体能力と認知能力の上位10%に属する人々とは異なる人々に対する宇宙飛行の影響をより深く理解できるようになるだろう。しかし、それが可能になるのは、将来の宇宙旅行者がデータ収集に意欲的である場合のみだ。 

より多くのデータがあれば、宇宙飛行が女性と男性にどのような影響を与えるかをより深く理解できるだけでなく、既往症のある将来の宇宙旅行者が無重力環境でどのように過ごすかを理解するのにも役立つ可能性があります。Inspiration4の結果は、特に宇宙旅行にとって有望です。TRISHの論文によると、このミッションのデータに基づき、短期間のミッションは重大な健康リスクをもたらさないことが示されています。この最新の予備的知見は、宇宙でのより長期の滞在(今回の場合は340日間)は、かつて考えられていたほど危険ではない可能性があるという既存のデータを裏付けるものです。

ドノビエル博士によると、これまでのところ、Axiom Space、SpaceX、Blue Origin などの商業プロバイダーが TRISH との協力に前向きで、それぞれのミッションで収集されたデータを標準化してプールすることに同意しているという。  

「彼らは皆、顧客獲得のために競争していますが、これにより共通の知識ベースに貢献できるようになります」と彼女は付け加えた。  

これはまだ始まりに過ぎません。非政府宇宙飛行ミッションの増加は、宇宙における有人研究の規範、倫理、規制に関する重大な問題を提起しています。これまで以上に多くの民間人が宇宙へ向かう可能性はありますが、彼らは科学研究を促進するためにモルモットとなることに興味を持つでしょうか?贅沢な宇宙旅行体験に5000万ドルを支払う民間宇宙飛行士は、軌道上で自分自身に超音波検査を実施したり、一時的な認知機能の低下を綿密に測定したりすることに時間を費やしたいでしょうか? 

可能性はあるかもしれないし、ないかもしれない。昨年、ドノヴィエルはサイエンス誌に共同論文を発表し、商業宇宙飛行ミッションを導くための一連の原則の策定などを求めている。著者らが求めた原則の一つは社会的責任であり、本質的には、民間宇宙飛行士はこうした研究を推進する上でより高い社会的責任を負っていると言えるだろうという考えである。

「宇宙に行くということは、宇宙に行くことを可能にした公的資金の恩恵に甘んじているようなものです。宇宙に行くことを可能にした宇宙設備の費用はすべて納税者が負担しています。ですから、研究は納税者への義務なのです」とドノヴィエル博士は主張した。彼女はさらに、ウェアラブル技術の進歩は、Apple Watchだけでなく、多くのバイタルサインを継続的に収集するBiobuttonデバイスや発汗パッチなどの技術によって、研究参加者の負担を軽減しているだけだと付け加えた。  

「私たちは皆さんに苦痛を与えるつもりはありませんし、針を刺すことも、超音波検査をさせることもありません。ただバイオボタンを装着し、発汗パッチを貼るだけです。」 

記事は更新され、ドノビエル博士がベイラー大学ではなくベイラー医科大学に勤務していること、またNASAの認知テストが1970年代に開発されたことが反映された。