火星での自給自足が実現できる可能性、藻類の育成に成功

 NASAをはじめとする宇宙機関は、2030年代初頭に人類を火星に送り込む計画を進めている。しかし火星への旅路は現在の技術のままなら片道で250日はかかる。そう簡単に地球に戻ってくることはできないのだから、食糧・水・空気といった生きるために欠かせない物資の確保は大問題だ。

 長期的なミッションを行うつもりなら、地球からそれらすべてを持ち込むのは非現実的だ。どうにかして現地調達することが望ましい。

 『Frontiers in Microbiology』(2月16日付)に掲載された研究では、そのアイデアとして「アナベナ」という藍藻を使うことを提唱している。

 ドイツ・ブレーメン大学をはじめとするグループは今回、火星に似せた低い気圧と、そこで現地調達できる素材を使って、藍藻を成長させることに成功したそうだ。
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有人火星探査のサポート役が期待される藍藻


 かねてから藍藻(シアノバクテリア)は、持続可能な宇宙ミッションをサポートしてくれるのではと期待されてきた。藍藻ならばどの種も光合成によって酸素を作り出してくれるし、空気に含まれる窒素を栄養に変えることもできるからだ。

 ただし地球の1%未満しかない火星の大気では、気圧が低すぎて水が液体のまま存在できない。また窒素を代謝するにも気圧が低すぎる。そのために、火星に藍藻をそのまま放置しただけでは、きちんと成長することはない。

 だからと言って、地球の大気を火星で再現するとなれば相当なコストがかかる。そのための気体を地球から持ち込まねばならないし、気圧差に耐えられるよう培養システムも頑丈に作らねばならないからだ。

火星
火星 / Pixabay

火星の環境を再現し藻類を育てることに成功


 そこで研究グループが採用したのは折衷案だ。火星に似た低さでありながらも、藍藻が成長できるだけの気圧をバランス良く作り出すというアプローチだ。

 開発された藍藻培養システムは「ATMOS(Atmosphere Tester for Mars-bound Organic Systems)」と呼ばれている。この中なら、火星に近い低い気圧ながら藍藻はすくすくと成長することができる。

 優れているのは、必要なあらゆるリソースを火星で現地調達できる点だ。窒素と二酸化炭素は、火星の大気中に豊富にある。水は氷から集めることができる。リン・硫黄・カルシウムといった栄養素は「レゴリス」(地球型惑星や月をおおう塵)から手に入る。

1
credit:C. Verseux / ZARM

 ATMOSの中に窒素と二酸化炭素を充満させ、地球の10分の1の気圧しかない大気を作り、火星のレゴリスを再現した模擬砂でアナベナ(Anabaena sp. PCC 7938)を育ててみたところ、一般的な培地には劣るものの見事成長してくれたそうだ。

 また成長したアナベナで培地を作って大腸菌を培養してみたところ、こちらも無事成長したとのこと。

 これはアナベナから糖やアミノ酸といった栄養を取り出せるという証であるそうだ。ちなみにこちらの大腸菌もまた、火星での食料や薬の生産に利用できる可能性がある。

アナベナ
アナベナ/iStock

 主執筆者である独ブレーメン大学のシプリアン・ヴェルソー博士は、「火星への長期ミッションを持続可能なものにする手助けをしてくれるでしょう」と語っている。

 ところで、小さな藍藻たちは、まさか自分たちが火星に連れて行かれるとは想像もしていないだろうが、案外それは里帰りという可能性だってある。

References:Biotech fit for the Red Planet | EurekAlert! Science News/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 09:02
  • ID:vJLwRVbT0 #

そもそも、火星の重力だけでは大気を維持できないんじゃなかったっけか
今も大量の大気が宇宙に逃げ続けてるから、火星に大気を補充してもたぶんすぐ逃げる
理由もなんかきいたような。磁場がないからとかなんかいろんな条件がどうたらとか。
となると、まず巨大ドームを火星で作らなきゃなんだけど

2

2. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 09:13
  • ID:NWl9IiaE0 #

よし!次はゴキブリを放ってみよう!

3

3. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 09:20
  • ID:ntt4Fqj80 #

もちろん次に飼うものはその藻を食って育つものですよね

4

4. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 09:38
  • ID:NSuAVoN40 #

テラフォーム!
デデデデデ
ガチャガチャガッキーン

5

5. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 10:06
  • ID:1V.4M39q0 #

次はミント、竹、笹、屑の投入だな

6

6. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 10:14
  • ID:ToNQuGE50 #

じょうじ

7

7. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 10:38
  • ID:Xw2CrvWF0 #

地球も水素とか軽いものは出ていってるから
何時かは火星みたいになる

8

8. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 10:48
  • ID:262lQdUk0 #

火星の空は薄い青空

9

9. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 10:51
  • ID:CBsexGLY0 #

気密ドームと現地調達した空気で、自給自足がなんとかなるスタートラインについたってとこか。まだまだ先は長いが期待。

10

10. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 11:19
  • ID:JcsguQxJ0 #

どれくらいの規模のプラントで何人分の酸素や食料を供給できてそれをどれくらいのペースで火星資源採取を行えば維持できるのかが鍵

11

11. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 11:22
  • ID:LXu2oI970 #

地球に土地あまりまくってるのにわざわざ火星でやる必要性ってw

12

12. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 11:43
  • ID:5ywjJerw0 #

380度のアッツアツの海の中でしか生きられない菌がいるから、生物ってどこの環境でも適応するんだなって。
人間も高温の油に毎日触れてると火傷しなくなるって言うし。
もしかして木星とか土星にも生物がいたりしてw

13

13. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 11:43
  • ID:ZJnaYBGz0 #

ヴァンアレン帯が無い寿命を迎えた地殻で植物も生物も生命活動は不可能 1番大事な部分を火星オカルト民は耳を塞いでいるというね

14

14. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 12:05
  • ID:y6qRLXDX0 #

最終的に住むのなら、早めに地球のあらゆる種をまくのあかんのか?

15

15. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 12:12
  • ID:pbR9Y0Cy0 #

コケがいけるならアユが生きられる。火星にアユを放流したら
アユキチの釣り人が意地でも火星まで釣りに行くから
火星行きの宇宙船のニーズが高まる。無許可で自家製の
宇宙船を作ってでも釣りに行くオッサンも現れるだろうから
週末に田舎の川に行くくらいの感覚で火星にいけるようになる。
釣り竿の横で宇宙服が売られる時代ももうすぐだな。

16

16. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 13:04
  • ID:pvOWbMxI0 #

映画レッドプラネットがまんまこの計画だね。
映画はつまらなかったけど

17

17. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 13:06
  • ID:r8jELT250 #

※1
確か重力が地球の半分なのと、コアが磁場を生み出すほどの活動を維持して無い不活性状態なんで磁場が無く太陽風とかからのガードが無く吹きさらしみたいな物だからだったかと、火星のテラフォーミング系の話では、コアを再起動させるために大きな小惑星を月みたいに配置して潮汐力を使うなんて話もあったっけ、また重力が地球とほぼ同じでコアも活動してる金星の方が有望ではないかとか言う話も、まぁこういう酸素を生み出す物が増えて喪失量より生成量が多くなれば良いと言う事かもしれないけど。

18

18. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 13:15
  • ID:aT7bWJZj0 #

>>1
そこまでして繁殖するほどの生物かね

19

19. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 13:56
  • ID:nJR0kfcB0 #

>>6
じじょうじじょうじぎじじょうじ

20

20. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 14:31
  • ID:JSnGmWem0 #

地球で弱々しくも生きているような種が
逆にめちゃ元気に育つとかもあるかも

21

21. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 14:51
  • ID:d.N4z.iD0 #

火星の表土に水を加えると強い酸性の液体になるので、実際にはそう簡単な話ではないです。実験で使われた生物は全て殺菌されてしまいます。大気圧も地球のほぼ1000分の1なので液体の水は直ぐに蒸発。強い酸性の水の中でも生きられる好酸性バクテリアならいるかもしれません。

22

22. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 15:05
  • ID:1IKTptSh0 #

着々と現実的な実験進めてるんだね
火星への脱出が急務と考えてるって事か

23

23. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 15:44
  • ID:vJLwRVbT0 #

※5
それらが生きられるだけの気圧があればヤギと虫とバクテリア入れて十分勝つるんですが

24

24. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 16:33
  • ID:bv3DZx2a0 #

ジャングルの王者ターちゃんに出てくる奴みたいな名前の藻だな

25

25. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 16:34
  • ID:AJl6QdzU0 #

※17
金星は二酸化炭素さえどうにか出来たら行けそうな感じはあるなあ。
ただ立地がね…宇宙のフロンティアは太陽系外なのに、太陽に寄ってどうするのっていう。

26

26. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 16:41
  • ID:xeIMtjy50 #

火星の低重力はどうやって克服するんですかね?
重力発生装置を開発しないと火星移住なんて夢のまた夢だと思うのだが。。。

27

27. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 17:03
  • ID:SGzP0Cbi0 #

あくまでも実験室内の仮性火星であって
地球環境から抜け出せてないからねぇ
そもそも試験管の中の液体が凍っていないようだから
そこだけでも火星に合わせて-55℃で再試験してみて欲しい

28

28. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 17:18
  • ID:pvOWbMxI0 #

まあいずれ太陽は膨張して巨大化する運命だからね。
その時は地球軌道まで膨れて飲み込まれることになる。
今のうちに宇宙進出の足がかりを模索しないといけない

29

29. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 17:27
  • ID:QabULSMI0 #

環境汚染すんなよ

30

30. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 17:34
  • ID:kVsYsCMO0 #

片道で良いので僕を飛ばして下さい

31

31. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 20:56
  • ID:ji2UPzoG0 #

>>16
音楽だけ気に入ってサントラ買ったわ

32

32. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 22:52
  • ID:vJLwRVbT0 #

※15
水がない。流してもたぶんむっちゃ早く気化してしまう、よしんば水を運んできても気圧がないから水中に酸素も溶け込まないから魚は窒息する。

33

33. 匿名処理班

  • 2021年02月20日 23:05
  • ID:OVF.y8.f0 #

・・・・昔から何処かの誰かに質問してみたかったんだが「何故に人類は火星に逝かなきゃいけないんだ?」、頭の悪い俺に教えてくれないか何処かの誰か。

34

34. 匿名処理班

  • 2021年02月21日 00:59
  • ID:lca1ObyQ0 #

まぁ火星のテラフォーミングは「他よりは達成条件が緩い」でしかないからなぁ

35

35. 匿名処理班

  • 2021年02月21日 05:45
  • ID:mJSn1q8t0 #

※33
経験を積むためです。
太陽系には寿命があるから、いずれ抜け出さなきゃならない。
地球以外の環境を我々が住めるようにするには何が必要なのかを
実地で経験しておく必要があるんです

36

36.

  • 2021年02月21日 20:46
  • ID:M96R853b0 #
37

37. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 12:05
  • ID:rf7xksxF0 #

※32
火星でバイバインを使って水を増やしたらどうなるんだろう 思考実験としてだけど

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