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●有人火星探査の実現を目指して2015年3月28日から、国際宇宙ステーション(ISS)で、2人の宇宙飛行士による1年間の宇宙長期滞在が始まった。ISSの長期滞在は半年間が通例となっており、1年にもおよぶ滞在は史上初めてのことだ。

このミッションに挑むのは、ロシア連邦宇宙庁(ロスコスモス)所属のミハイール・カルニエーンカ宇宙飛行士と、米航空宇宙局(NASA)所属のスコット・ケリィ宇宙飛行士の2人。彼らは第43〜46次長期滞在員として2016年3月までISSに滞在し、長期にわたる宇宙空間での生活が、人体にどのような影響を与えるかを調べることになっている。

将来、人類が火星や小惑星、さらに先の星々に向けて旅立つとき、年単位の宇宙滞在は避けては通れない道だ。今回のミッションはそんな未来に実現に向けた、大きな一歩となる。

○1年間の宇宙滞在

カルニエーンカ宇宙飛行士とケリィ宇宙飛行士の2人は、ロスコスモス所属のギナジィ・パーダルカ宇宙飛行士と共にサユースTMA-16M宇宙船に乗りこみ、カザフスタン時間2015年3月28日1時42分(日本時間2015年3月28日4時42分)に、カザフスタン共和国にあるバイカヌール宇宙基地の1/5発射台、通称「ガガーリン発射台」から旅立った。彼らを乗せたサユースFGロケットは順調に飛行し、打ち上げから約9分後に地球を回る軌道に入った。そして打ち上げから約6時間後の日本時間10時33分に、国際宇宙ステーション(ISS)のポーイスク・モジュールに到着した。

すでにISSには、2014年11月24日から、テリー・バーツ宇宙飛行士(NASA、コマンダー)、アントーン・シュカープリラフ宇宙飛行士(ロスコスモス、フライト・エンジニア)、そしてサマンサ・クリストフォレッティ宇宙飛行士(欧州宇宙機関(ESA)、フライト・エンジニア)の3人が搭乗しており、ここに今回打ち上げられた3人が合流し、ISSは6人体制での運用となる。

ISSの長期滞在期間は、おおよそ4か月から6か月間が通例となっている。これまでで最長の滞在記録は、2006年9月18日から2007年4月21日まで滞在したミハイル・チューリン宇宙飛行士とマイケル・ロペス-アレグリア宇宙飛行士による215日間で、今回のカルニエーンカ、ケリィ宇宙飛行士のように、1年間も滞在するのはISSにとって史上初のことだ。

これまで、連続で宇宙に滞在し続けた世界最長の記録は、1994年1月9日から1995年3月22日の437日間、ロシアの宇宙ステーション「ミール」に滞在したヴァレーリィ・パリャコーフ宇宙飛行士が持っている。2位は1998年8月13日から1999年8月28日の379日間にわたってミールに滞在したシルゲーイ・アヴデーイフ宇宙飛行士、3位は1987年12月21日から1988年12月21日のちょうど1年間滞在したヴラジーミル・チトーフ宇宙飛行士とムサー・マナーラフ宇宙飛行士だ。

カルニエーンカ、ケリィ宇宙飛行士が、今回のミッションで厳密に何日間滞在するのかはまだ決まっていないが、ちょうど1年間ならチトーフ、マナーラフ宇宙飛行士の記録に並ぶことになり、もし1日でも伸びるようなら、記録が塗り替えられることになる。

○有人火星探査に向けて

今回のミッションは、長期間の宇宙滞在が人間の体にどのような影響を与えるのかを調べることが目的とされる。将来、人類が火星や小惑星、さらに先の星々に向けて旅立つとき、年単位の宇宙滞在は避けては通れない道だ。どういうミッション内容かにもよるが、例えば有人火星探査であれば、500日間は宇宙船に乗って宇宙を航行する必要があると想定されている。

これまでの研究で、人間が長期間宇宙に滞在すると、視力が落ちたり、筋肉が萎縮したり、また骨量が減少したりすることがわかっている。また、それには個人差があることもわかっている。しかし、そうした衰えがどの程度まで進行するのか、またそれは防いだり、進行を遅らせたりすることができるのか、といったことについては結論が出ていない。つまり人間の体が、火星や、さらにその先の星への飛行に耐えられるかどうかは、まだわかっていないのだ。

今回のミッションでは、宇宙滞在中の2人の睡眠パターンの調査や、頭蓋骨の内部の圧力の変化の調査、代謝の変化を通じたストレスや免疫機能の調査、運動活動を通じた身体機能の調査、体にいる微生物の調査などが実施され、地球への帰還後もさらに調査が続けられるという。なお、ISSには常に緊急帰還用にサユース宇宙船が係留してあるため、万が一体に何かが起きたとしても、すぐに地球に帰ることは可能だ。

また、ケリィ宇宙飛行士にはマーク・ケリィ氏という一卵性双生児の兄弟がおり、2人のDNAを比べることで、宇宙と地球上での変化の違いなども調べられるという。余談だが、マーク・ケリィ氏は元宇宙飛行士で、スペースシャトルで4回飛行した経験を持っている。

●宇宙滞在の合計日数の世界記録も更新○パーダルカ宇宙飛行士は世界記録を更新

今回のミッションではもうひとつ、パーダルカ宇宙飛行士による宇宙滞在の合計日数の世界記録も作られる予定だ。

現時点での合計日数の世界記録保持者はシルゲーイ・クリカリョーフ宇宙飛行士で、6回の宇宙飛行で計803日滞在している。2位はアリキサーンドル・カレーリ宇宙飛行士の759日、3位はシルゲーイ・アヴデーイフ宇宙飛行士の747日だ。

パーダルカ宇宙飛行士はこれまで4回の宇宙ミッションを行い、宇宙滞在日数を合計すると710日で第4位の記録だが、今回のミッションで約半年間宇宙に滞在するため、これらの記録をごぼう抜きにし、1位になることになる。

また、クリカリョーフ宇宙飛行士とアヴデーイフ宇宙飛行士はすでに宇宙飛行士を引退しており、カレーリ宇宙飛行士は引退こそしていないがもう高齢なため、おそらく当分の間、パーダルカ宇宙飛行士の記録が抜かれることはないだろう。

○宇宙旅行者枠の復活

今回の1年間の宇宙滞在によって、副次的に宇宙旅行者の飛行機会が訪れることになった。宇宙旅行者とは文字通り、国の代表である宇宙飛行士としてではなく、宇宙飛行に掛かるお金を自分で負担し、旅行者として宇宙に行く人のことだ。

ロシアは、サユース宇宙船の座席を販売することで外貨を稼ぐという試みを行っており、また米国のスペース・アドヴェンチャーズ社という会社が仲介人となって、これまでに実業家のデニス・チトー氏や、ゲーム・クリエイターのリチャード・ギャリオット氏、「シルク・ドゥ・ソレイユ」の創設者ギー・ラリベルテ氏など、これまでに7人が宇宙旅行者としてISSに行っている。

だが、ISSの6人体制が始まったことや、またスペースシャトルが引退したことで、販売できる座席の余裕がなくなり、2009年を最後に中断されていた。

ISSは現在6人体制で運用されているが、6人の宇宙飛行士を一度に打ち上げるのではなく、3人の宇宙飛行士を6か月ごとに、3か月ずらして打ち上げることで維持されている。ある3人の宇宙飛行士が打ち上げられれば、そのときすでにISSには3人の宇宙飛行士が滞在しており、合流後6人で運用される。その3か月後に先に滞在していた3人が地球に帰還すると、直後に新しい3人の宇宙飛行士が打ち上げられ、ISSはまた6人体制になる、の繰り返しだ。

だが、今回はその3人のうち、2人が1年もの間滞在し続けるため、2席分の空きが生じることになり、パーダルカ宇宙飛行士は1人で帰還しなければならなくなってしまう。そこで今回は変則的に、まずサユースTMA-16Mの帰還の前にサユースTMA-18Mを打ち上げ、一時的にISSを9人体制にし、その直後にサユースTMA-18MでISSにやってきたうちの2人と一緒に、パーダルカ宇宙飛行士がサユースTMA-16Mで帰還するという運用が行われることになっている。

この場合、サユースTMA-18MでISSにやってくるうちの2人の宇宙滞在が約2週間ほどしかないが、ここに今回が初の宇宙飛行となる新人のアンドレアス・モゲンセン宇宙飛行士と、宇宙旅行者として参加する、世界的歌手のサラ・ブライトマン氏が充てられていることになった。新人と旅行者にとって2週間はちょうど良い、というわけだ。

現在サラ・ブライトマン氏は、ロシアのモスクワの郊外にある、通称「星の街」と呼ばれる宇宙飛行士の訓練センターで、宇宙飛行に向けた訓練などを行っている。宇宙旅行者は、ただ単にサユースに乗るというわけにはいかず、厳しい身体検査や、宇宙飛行の理論からサユース宇宙船の仕組みや構造の学習、地上の設備や航空機を使った訓練などを受けなければならないためだ。

○付記: 今後のISSへの宇宙飛行士の飛行予定

以下に、今後カルニエーンカ、ケリィ宇宙飛行士が帰還するまでの、ISSへの宇宙飛行士の飛行予定を一覧にまとめた。名前の横は(所属機関、サユース宇宙船での役目)を示す。

なお、日付は現時点での予定であり、今後延期される可能性がある。

・サユースTMA-16M打ち上げ(2015年3月27日)ギナジィ・パーダルカ(ロスコスモス、コマンダー)ミハイール・カルニエーンカ(ロスコスモス、フライト・エンジニア)スコット・ケリィ(NASA、フライト・エンジニア))・サユースTMA-15M帰還(2015年5月11日)アントーン・シュカープリラフ(ロスコスモス、コマンダー)サマンサ・クリストフォレッティ(ESA、フライト・エンジニア)テリー・バーツ(NASA、フライト・エンジニア)・サユースTMA-17M打ち上げ(2015年5月26日)アレーク・カノネーンカ(ロスコスモス、コマンダー)油井亀美也(JAXA、フライト・エンジニア)チェル・リングリン(NASA、フライト・エンジニア)・サユースTMA-18M打ち上げ(2015年9月1日)シルゲーイ・ヴォールカフ(ロスコスモス、コマンダー)アンドレアス・モゲンセン(ESA、フライト・エンジニア)サラ・ブライトマン(宇宙旅行者)・サユースTMA-16M帰還(2015年9月11日)ギナジィ・パーダルカ(ロスコスモス、コマンダー)アンドレアス・モゲンセン(ESA、フライト・エンジニア)サラ・ブライトマン(宇宙旅行者)・サユースTMA-17M帰還(2015年11月5日)アレーク・カノネーンカ(ロスコスモス、コマンダー)油井亀美也(JAXA、フライト・エンジニア)チェル・リングリン(NASA、フライト・エンジニア)・サユースTMA-19M帰還(2015年11月20日)ユーリィ・マレーンチェンカ(ロスコスモス、コマンダー)ティモシー・ピーク(ESA、フライト・エンジニア)ティモシー・コプラ(NASA、フライト・エンジニア)・サユースTMA-18M帰還(2016年3月)シルゲーイ・ヴォールカフ(ロスコスモス、コマンダー)ミハイール・カルニエーンカ(ロスコスモス、フライト・エンジニア)スコット・ケリィ(NASA、フライト・エンジニア)

(鳥嶋真也)