NASA – National Aeronautics and Space Administration

道端の食堂やファーストフード店という利便性を持つ地上での旅行者とは異なり、宇宙旅行者の食事の選択は制限されているのだそうです。
NASAの宇宙飛行士が、ますます長くなるミッションで宇宙探査のビジョンを達成する準備をしている中、科学者たちは、彼らが自分たちの食べ物を育てる方法を見つけようとしています。
植物は、地球から何千マイルも離れた宇宙飛行士に食べ物を提供する上で有望な解決法を提供します。 健康的な食事を補うだけでなく、宇宙船内の空気から有毒な二酸化炭素を除去し、生命を維持する酸素を作り出す作物を栽培することができます。 ラディッシュは、研究者が長期滞在ミッションの食用作物として使用する可能性を研究している植物種の1つです。 Credit: NASA/KSC
スペースシャトルや国際宇宙ステーションでの探査は比較的短期間の活動であるため、宇宙飛行士は物理的・化学的な生命維持手段で十分なのです。 しかし、将来の長期ミッションや月や火星のコロニーでは、（植物などの）生物学的要素を含む生命維持システム（「生物再生型生命維持システム」と呼ばれます）にはいくつかの利点があると科学者たちは考えています。 「しかし、そのようなシステムの開発は、宇宙や遠くの惑星に果物や野菜、小麦を植えるほど簡単ではありません」とウィーラーは言います。 12ヶ月や5年、月に滞在したいから、月用の生物再生システムが必要だ」と突然言い出すことはありません。 このようなシステムを構築し、評価するには長い時間がかかります」
科学者たちは、光、温度、二酸化炭素という3つの要因の量の違いが、植物の成長にどのように影響するかを調査しています。 1022>KSCの密閉された植物成長室では、大根、レタス、ネギが栄養強化された液体で「水耕栽培」されています。 光、温度、二酸化炭素のレベルは慎重に制御されています。 混合培養」と「単一培養」で、植物の種類がどのように成長するかを比較しています。 植物生理学者のRay Wheelerは、水耕栽培の技術を使って育てられたタマネギをチェックしている。 他の植物は、ビブ・レタス（左）とラディッシュ（右）。 出典：NASA/KSC
なぜそれが重要なのだろうか？ まず、植物によっては化学物質を放出して隣の植物を毒殺し、攻撃的な植物が広まる道を開くことがあります。
「作物の植物では一般的ではありません。 侵略的なレタスがそこらじゅうに生えていて問題になることはないでしょう」とWheeler氏は微笑みながら言います。 「しかし、私たちはそれを確認したいのです」
また、植物によっては、他の植物よりも積極的に栄養素を利用する場合があります。 例えば、窒素を大量に消費する種があり、それ自体は問題ないが、他の種を奪ってしまうかもしれない。
もうひとつの懸念は、植物の成長様式に基づく、光に対する植物の競争である。
こうした環境変数とは別に、科学者たちはさまざまな種類の照明が植物に与える影響を調べ、どの色が最も成長に役立つかについて研究しています。
左の画像。 発光ダイオードによる赤と緑の光のもとで、シロイヌナズナが紫色に見える。 科学者たちは、さまざまな光条件下での植物の成長を研究しています。 Credit: NASA/KSC
「植物が置かれている環境の圧力を下げ、地上の圧力に近づけると、どのような影響を受けるかを見てみたいのです」とウィーラー氏は説明します。 「圧力が低いと、構造材料の選択に余裕ができ、厚いカバーが必要ないので視界がよくなり、漏れが少なくなるという利点があります」
宇宙探査のビジョンでは、NASAはすでに月や火星、その先にある未来を見据えています。 現在進行中のライフサイエンス研究のおかげで、明日の宇宙飛行士はより効率的な生命維持システムや、新鮮な食料を楽しむことができるかもしれません」
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