科学者たちは宇宙ミッション中に細菌が蔓延するのを防ぐ方法を模索している

宇宙ミッションは綿密に計画されています。何も問題が起きないように、乗組員と地上のスタッフは宇宙船に出入りするすべてのものを把握しています。しかし、制御できない密航者もいます。宇宙飛行士が持ち込む細菌です。肉眼では検出できませんが、これらの微小な生物は人間の健康と宇宙船の機能の両方に大損害を与える可能性があります。科学者は、火星へのミッションを含む長期宇宙ミッションにこれらの細菌が及ぼす影響を理解し始めています。

人間の体には、腸内や皮膚の微生物を含め、常に数十億の細菌が生息しています。しかし、宇宙旅行の前にそれらの存在を軽視したり、殺したりすべきではありません。私たちのマイクロバイオーム（細菌やその他の微生物の集合体）は、人間の健康に不可欠です。同時に、限られた空間や変化する重力にそれらが存在することで、特に長期の宇宙ミッションでは、飛行乗務員や内部の機器に危険をもたらす可能性があります。

研究者たちは、これらの微生物が短期宇宙ミッションに与える影響や、国際宇宙ステーション（ISS）でどのように成長し、繁栄するかを研究してきた。しかし、科学者たちはこれまで、より長期の宇宙活動における微生物の行動を深く研究してこなかった。今週、 Microbiome誌に発表された研究で、研究者たちは宇宙飛行士を乗せた模型宇宙船内の微生物の多様性を520日間追跡した。これは火星に到達するのにかかる期間とほぼ同じである。

MICHA（閉鎖環境の微生物生態学と人間の健康）と呼ばれるこのプロジェクトは、閉鎖された「宇宙船」で暮らす6人の乗組員を追跡するMars500プロジェクトの一部に過ぎない。宇宙飛行士たちは、実際のミッションと同じように、科学実験を行い、食事の準備と摂取を行い、船室の掃除を行った。また、宇宙船の周囲の皮膚や表面から微生物のサンプルを採取した。

「我々の研究は、火星への模擬旅行の全期間にわたって、閉鎖された居住環境における微生物の量、多様性、動態を調査する初の包括的な長期研究だ」とエディンバラ大学の宇宙生物学者ペトラ・シュウェンドナー氏は声明で述べた。

研究者たちは、全期間を通じて、細菌の数は ISS に設定された微生物の許容範囲内にとどまっていたことを発見しました。また、地球とはまったく異なる環境にあるにもかかわらず、さまざまな細菌株のコロニーがかなり活発に動いていたことも発見しました。つまり、1 種類の細菌がエリア全体を占領してしまうことはなかったということです。しかし、微生物の多様性は時間の経過とともに減少し、520 日間のテスト ミッションの終了時には開始時よりも種の数が減っていたことも発見しました。

宇宙からのその他の情報:

この最後の発見は極めて重要です。一般的に、微生物は多様で均一に混ざり合った状態で存在する場合に最も有益です。たとえば、連鎖球菌は人体のいたるところに存在し、特に鼻の中に存在します。これは通常危険ではありません。しかし、何らかの理由で他の種類の細菌に打ち勝ち、繁殖すると、微生物は危険なブドウ球菌感染症を引き起こす可能性があります。

長期の宇宙ミッション、あるいは数日間の宇宙旅行における最大の懸念の 1 つは、非常に狭い空間で細菌が増殖し、感染を引き起こす可能性があることです。ブリキ缶の中で浮かんでいる間にブドウ球菌感染症にかかりたい人は誰もいません。

研究者らはまた、宇宙飛行の環境（特定のエリアに閉じ込められること、ストレス、微小重力のような物理的条件の変化など）が人間の免疫系に影響を及ぼす可能性があることにも言及している。「（それらは）潜伏ウイルス感染の再活性化を増加させ、乗組員が感染しやすくなる可能性もある」と著者らは書いている。

危険にさらされているのは人間だけではない。宇宙船の表面や特定の機器の内部でも、細菌が制御不能に増殖することがある。そうなると、小さな細菌がバイオフィルムを形成する。バイオフィルムとは、表面に頑固に付着する、薄くて微細な細菌の層である。いったん増殖が始まると、ある種の金属機器に損傷を与える可能性がある。著者らによると、こうした事例は過去の宇宙ミッションや国際宇宙ステーションでも報告されているという。

我々の最も小さな旅人たちが宇宙旅行にどう適応するかについては、まだ学ぶべきことがたくさんある。長期間の宇宙飛行には、事態が手に負えなくなるのを防ぐために、何らかの介入、あるいは少なくとも微生物の厳重な監視が必要になる可能性が高い。研究者らは、目標はあらゆる驚きを避けることだと述べている。