星野誠 makoto hoshino

2024.10.10

惑星を食べる？ – 未来の宇宙食は岩から作られる？

最近の研究では、科学者たちが小惑星に存在する化合物を食用に変える技術を研究していることが明らかになっている。「宇宙旅行用の食料は岩から作れる」というコンセプトは、長期にわたる宇宙ミッション用の食料供給の新しい方法を研究者が模索していることから、とても興味深い話題だ。このアイデアは、文字通り惑星を食べるというもので、地球から運べる食料の量が限られている深宇宙ミッションにおいて、持続可能な食料源を宇宙飛行士に提供するという課題に対応するもの。

この技術が実現すれば、宇宙飛行士は地球外の資源を利用して自分たちの食料を生産し、宇宙ミッション中に自給自足が可能になるかもしれない。

小惑星は宇宙旅行者の食料源となり得るか？

小惑星には、炭素、窒素、鉄、マグネシウム、ケイ素が含まれており、これらはすべて生命維持に不可欠な元素だ。科学者たちは、これらの化合物を宇宙飛行士が摂取できる栄養素に変換する方法を模索している。

例えば、地球上の特定の微生物はミネラルを「食べる」ことができ、それをエネルギー源として利用している。この能力を宇宙で応用すれば、微生物が小惑星の岩石を宇宙飛行士の食料やその他の必須物質に変換できる可能性がある。

食料生産はどのように行われるのか？

科学者たちは、以下のような重要なステップを含むプロセスを想定している：

1. 小惑星の採掘: 小惑星から栄養素を含む化合物を抽出する。
2. 化合物の処理: 抽出した化合物を、宇宙飛行士が利用できる栄養素に分解するために、微生物や酵素を使用する。
3. 食品の合成: 分解した化合物から、タンパク質、糖分、その他の必要な栄養素を生産する。

これが成功すれば、宇宙飛行士は食料をすべて地球から持参する必要がなくなり、代わりに宇宙で設置された現地生産システムに頼ることができるようになる。

小惑星を拠点とした食料生産の利点

「小惑星から食料を生産する」というコンセプトには、いくつかの重要な利点がある。

• 自給自足: 長期にわたる宇宙ミッションでは、食料の補給にしばしば苦労する。現地で食料を生産できれば、宇宙飛行士は自給自足が可能になる。
• 輸送コストの削減: 地球から大量の食料を輸送するには莫大な費用がかかる。宇宙で食料を生産すれば、こうしたコストを大幅に削減できる。
• 持続可能性: 宇宙で食料を生産すれば、宇宙飛行士は地球の資源への依存度を減らすことができ、より長期にわたる持続可能なミッションが可能になる。

これは、地球からの補給が困難または不可能な火星や深宇宙へのミッションでは特に重要となる。

岩石をベースとした宇宙食に関する実地研究

このアイデアはSFのように聞こえるが、実際にはいくつかの研究が進行中だ。

1. NASAの微生物技術

NASAは、小惑星や惑星の資源を利用して食料を生産する方法を研究している。あるプロジェクトでは、鉱物を分解してエネルギーや栄養素に変換できる微生物に注目している。炭素や窒素などの必須栄養素を生成することで、NASAは小惑星や火星の資源を活用し、宇宙飛行士に持続可能な食料供給を提供することを目指している。

2. MITの研究

MITの研究者は、宇宙での自立的な食糧生産をサポートするバイオリアクター技術の開発に取り組んでいる。このバイオリアクターは、小惑星の物質を栄養素に変換し、それを食品に合成することを目的としている。このシステムでは、微生物が小惑星の物質を栄養物質に分解し、長期ミッション中の宇宙飛行士の食糧生産を支援する。

3. ESAのMELiSSAプロジェクト

欧州宇宙機関（ESA）は、MELiSSA（Micro-Ecological Life Support System Alternative）プロジェクトを進めている。このプロジェクトでは、廃棄物をリサイクルして食料や酸素に変換する、宇宙におけるクローズドループの食料生産システムの開発を目指している。MELiSSAは小惑星資源を活用して長期ミッション用の食料を生産するよう適応させることができ、宇宙旅行者に持続可能な生命維持システムを提供する可能性がある。

この技術の課題

その潜在的な可能性にもかかわらず、解決すべき技術的な課題も多く残されている。

• 微生物および酵素技術: 小惑星の物質を食品に効率的に分解するには、バイオテクノロジーの進展が必要だ。
• 宇宙環境での化学反応: 宇宙環境では地球と異なる条件で化学反応が進むため、その制御には技術的な課題がある。
• 食品の安全性: 宇宙で生産された食品が安全かつ栄養価の高いものであることを保証する必要がある。
  

未来への展望

「惑星を食べる」というコンセプトが現実になれば、宇宙探査はさらに革新的なものになるだろう。そう遠くない未来、宇宙飛行士は小惑星から収穫した資源を基に食料を生産し、自らを養いながら宇宙探査を続けることができるようになるかもしれない。人類は今、宇宙探査の新たな時代の幕開けに立っている。

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Eating Planets? – Could Future Space Food Be Made from Rocks?

Recent studies have revealed that scientists are researching technology to convert compounds found in asteroids into food. The concept that “space travel food could be made from rocks” is a fascinating topic as researchers explore new methods of supplying food for long-term space missions. This idea, which could literally mean “eating planets,” aims to address the challenge of providing astronauts with sustainable food sources in deep space missions, where the amount of food that can be carried from Earth is limited.

If this technology becomes viable, astronauts could use extraterrestrial resources to produce their own food, potentially enabling self-sufficiency during space missions.

Could Asteroids Become a Food Source for Space Travelers?

Asteroids contain carbon, nitrogen, iron, magnesium, and silicon, all essential elements for sustaining life. Scientists are working on ways to convert these compounds into nutrients that astronauts can consume.

For example, certain microorganisms on Earth can “consume” minerals and use them as an energy source. If this ability can be adapted for space, microorganisms could potentially convert asteroid rocks into food and other essential substances for astronauts.

How Would Food Production Work?

Scientists envision the following key steps in the process:

1. Mining Asteroids: Extract compounds from asteroids that contain nutrients.
2. Processing the Compounds: Use microorganisms or enzymes to break down the extracted compounds into nutrients astronauts can use.
3. Synthesizing Food: Produce food from the broken-down compounds, such as proteins, sugars, and other essential nutrients.

If successful, astronauts would no longer need to carry all their food from Earth, instead relying on an on-site space-based food production system.

Benefits of Asteroid-Based Food Production

The concept of producing food from asteroids offers several important advantages:

• Self-Sufficiency: Long-duration space missions often face difficulties with food resupply. If food can be produced on-site, astronauts could achieve self-sufficiency.
• Reduced Transportation Costs: Transporting large amounts of food from Earth is extremely costly. Producing food in space would significantly reduce these costs.
• Sustainability: Producing food in space would reduce astronauts’ dependence on Earth’s resources, making longer, more sustainable missions possible.

This is particularly important for missions to Mars or deep space, where resupply missions from Earth may be difficult or impossible.

Real-World Research on Rock-Based Space Food

Though this idea may sound like science fiction, actual research is underway.

1. NASA’s Microbial Technology

NASA is researching methods to produce food by using resources from asteroids and planets. One project focuses on microorganisms that can break down minerals into energy and nutrients. By efficiently producing essential nutrients such as carbon and nitrogen, NASA aims to use asteroid and Martian resources to provide astronauts with sustainable food supplies.

2. MIT’s Research

Researchers at MIT are working on bioreactor technology that supports self-sustaining food production in space. These bioreactors are designed to convert asteroid materials into nutrients, which can then be synthesized into food. In this system, microorganisms break down asteroid material into nutrients that support astronauts’ food production during long missions.

3. ESA’s MELiSSA Project

The MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) project, led by the European Space Agency (ESA), aims to develop a closed-loop food production system in space by recycling waste materials and converting them into food and oxygen. MELiSSA could be adapted to use asteroid resources to produce food for long-term missions, contributing to a sustainable life support system for space travelers.

Challenges of This Technology

Despite its potential, there are still many technical challenges to overcome:

• Microbial and Enzyme Technology: Significant advances in biotechnology are needed to efficiently break down asteroid materials into food.
• Chemical Reactions in Space: Chemical reactions behave differently in space than on Earth, so controlling these reactions in space presents technical challenges.
• Food Safety: Ensuring that food produced in space is safe and nutritious for astronauts is still a major concern.
  

A Glimpse into the Future

If the concept of “eating planets” becomes a reality, it could revolutionize space exploration. In the not-too-distant future, astronauts may harvest resources from asteroids to produce food, allowing them to sustain themselves while continuing their exploration of the universe. Humanity is now standing at the threshold of a new era in space exploration.

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