歴史的ミッションに備えて、NASAの研究者4人が火星を模した空間に「閉じ込められる」

火星を征服する旅は常に長く危険な旅でした。科学者たちが現在、この旅で直面している課題の一つは、「赤い惑星」の表面に足を踏み入れた後、人類がこの過酷な環境で長期にわたって生存できるかどうかだ。

宇宙飛行士が火星で長期間過ごすことに備えるため、米国航空宇宙局（NASA）は最近、CHAPEA（Crew Health and Performance Exploration）と呼ばれるシミュレーションミッションを開始した。このプロジェクトでは、4人の研究者がテキサス州の火星の模擬空間内で378日間隔離されて生活することになる。これは宇宙飛行士が火星の表面でミッションを遂行する期間とほぼ同じだ。

隔離されると、チームは事前に計画されたスケジュールに従い、シミュレーションや科学研究に従事し、宇宙飛行士のように食事をし、メンテナンスや機器の故障に対処し、厳しい心理的・生理学的テストを受けなければならない。

最初のシミュレーションは6月に開始され、NASAはさらに2回のシミュレーションを実施する予定だ。各ラウンドでは異なる参加者グループが募集されますが、生活条件は同じままです。

「私たちは火星の表面で非常に忠実度の高いミッションシナリオを構築しました」とCHAPEAの共同研究者スコット・M・スミス氏は詳しく説明した。参加者は、火星の宇宙飛行士と同じように、外部との通信に 22 分間の遅延を経験することになります。このシミュレーション空間に住む人々が外部の音が聞こえないように、周囲の騒音がスピーカーから再生されます。」

科学者たちが体験した模擬空間は「火星砂丘アルファ」と呼ばれています。これは、ビャルケ・インゲルス・グループと3Dプリント会社ICONによるカスタムデザインで、テキサス州ヒューストンのジョンソン宇宙センターの格納庫内に設置されています。この建築は火星の土壌を利用するというアイデアをもとに、1ヶ月以内に3Dプリントで完成しました。 「NASA​​は火星に居住地を建設するための多くの選択肢を検討してきました」とICONのCEO、ジェイソン・バラード氏は説明する。

火星シミュレーション空間には、作業エリア、リビングとキッチンエリア、個室、バスルーム、医療エリア、通信センター、ジム、換気設備、火星の表面をシミュレートした「屋外」エリアが含まれます。専門家のスミス氏によると、居住エリアと作業エリアを分離するのは意図的なことだ。

ケリー・ハストン、ロス・ブロックウェル、ネイサン・ジョーンズ、アリッサ・シャノンの4人のNASA研究者とエンジニアは、12か月以上にわたって157平方メートルのスペースで作業し、生活することになる。

NASAの代表者らは、同局はこれまで火星に人間を送り、そこでミッションを行うことをあまりにも危険にさらしていた「戦略的知識のギャップ」を埋めることを目指していると述べた。

スミス氏によると、現在、人類が火星へのミッションを遂行する際には、放射線を含む4つのリスクが直面している。 SANS（眼腫脹症候群は、長期間の微小重力下でほとんどの宇宙飛行士に影響を与えます）乗組員の行動とパフォーマンス食べ物と栄養

同じ装置では、実際の火星環境のような模擬宇宙環境で放射線や低重力が人間に与える影響をテストすることはできないが、CHAPEA の主な目的は人間の健康とパフォーマンスを評価することである。

「歴史書を振り返ってみると、食べ物と栄養が多くの発見の旅を成功させたり、台無しにしたりしてきました。 「海に出たり、南極や北極に行くときは、栄養計画をしっかり立てておかないと、うまくいきません」とスミス氏は説明する。

火星への旅は6〜9か月かかると推定されています。火星への有人ミッションは、人類が到着する前に火星に食糧を届ける役割を担うことになる。つまり、食品には長い保存期間が必要になるということです。

「この食品は生産後約5年で消費されます」とスミス氏は説明する。 「今後5年間の食料を食料庫に詰め込むことを考えたら、本当に大変なことです。」

模擬居住空間内で、4人の研究者は国際宇宙ステーション（ISS）のものと似た食料を食べることになる。参加者は、精神状態を安定させ、栄養を補給するために、水耕栽培システムを使用して野菜も栽培します。

また、血液、尿、唾液、便の検査、行動のモニタリング、身体能力の測定も行われます。体重と体組成、栄養状態、免疫機能、認知機能、マイクロバイオームがすべて評価されます。 「私たちは基本的にすべての生理学的要因に注目しています」とスミス氏は語った。

シミュレーションが完了した後も、参加者はジョンソン宇宙センターで数週間にわたる医学検査を受けることになる。

「私たちと一緒に1年間過ごすには、ある程度の献身が必要です」とスミス氏は付け加えた。誰もがこの仕事に適しているわけではありません。」

世界中で同様のプロジェクトが別々に開始されており、NASAや他の宇宙機関は火星ミッション全体を網羅することを期待して包括的な知識リポジトリの構築に取り組んでいる。

具体的には、アラブ首長国連邦（UAE）では、政府がドバイ郊外の砂漠に1億3,600万米ドル相当、面積17万6,000平方メートルの火星科学都市の建設を実施している。ロシア研究所は以前、首都モスクワに隔離されたプログラムであるシリウス（単一地球ステーションでの国際科学研究）でNASAと協力した。一方、有人探査研究プログラムHERAは、60平方メートルの宇宙シミュレーター内で6つの個別のミッションを実施した。