微小の浮草が宇宙飛行士の主食になるかもしれない。様々な重力下での実験が行われている

　人類が宇宙に出たからといって、吸うものは吸わねばならないし、食べるものは食べねばならない。つまり宇宙飛行士には、光合成で酸素を出し、食材になってくれる植物が必要なのだ。

　だが地上で育つ植物が、宇宙環境下でも育つとは限らない。そこで研究者たちは、地球とはまるで違う宇宙の重力に耐えられる植物を探している。

　その有力な候補が、地球上で最も小さな花を咲かせる水草の仲間であり浮草である植物「ミジンコウキクサ」だ。

世界最小の花を咲かせる水草

　サトイモ科に分類される「ミジンコウキクサ」は、池などに浮かんだまま成長する小さな植物だ。

　大きさは0.3〜1.5mmと極小サイズで、その名の通りまるで緑のミジンコのような姿をしている。もちろん咲かせる花だって、0.1〜0.2mmと世界最小の花だ。 まるで緑色のミジンコのような小さな植物「ミジンコウキクサ」 / image credit:Christian Fischer/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

ミジンコウキクサは様々な重力に耐えられるのか？

　ヨーロッパ宇宙機関（ESA）とタイ、マヒドン大学の共同研究チームは、無重力をはじめとする地球とはまるで違う宇宙の環境に、ミジンコウキクサが耐えられるかどうかの実験を行っている。

　そのため、マヒドン大学のタットポン・トゥリヤナンダ氏らは、このミジンコウキクサをアジア各地の水辺に浮かべている。

　「植物が重力の変化にどう反応するかモデル化しようと思いました」と、マヒドン大学のトゥリヤナンダ氏は話す。

　ミジンコウキクサは、根も茎も葉もない球体というユニークな姿をしている。それが重力の変化が発育に与える影響を調べるうえで、とても都合がいいのだという。

　タンパク質が豊富なミジンコウキクサは、豆にも匹敵する栄養があり、タイなどではスープやサラダとして食べられている。

　しかもミジンコウキクサは1日に倍になるくらい増殖スピードが速く、光合成でたっぷりと酸素を作ってくれるというメリットもある。

　そうしたワケで、宇宙の作物として有望視されるのだ。

微少重力や地球の20倍の重力を再現したテスト

　だが、その前にミジンコウキクサが宇宙の重力に耐えられるかどうか、きちんと確かめておかねばならない。

　トゥリヤナンダ氏らはまず、「クリノスタット（微小重力環境細胞培養装置）」で試してみた。この装置は回転して重力を相殺し、宇宙の微小重力を再現することができる。

　初期の結果は有望で、ミジンコウキクサは微少重力下でも、地球上の重力下と同じように成長できることが確認されたという。

　だが宇宙飛行士の植物は無重力だけでなく、大きな重力にも耐えられねばならない。なぜならロケットの打ち上げでは、地上の数倍の大きな重力がくわわるからだ。

　そこでトゥリヤナンダ氏らは、オランダにあるESAの施設にサンプルを持ち込み、遊園地のゴンドラのような「大口径遠心分離機（LDC）」で、巨大な重力を再現した実験も行っている。 　LDCは各80kgまで収められるコンテナを6つ備えており、毎分67回転で回転する。そのときに発生する重力は最大20Gと巨大なものだ（ちなみに宇宙飛行士が耐えられるGの限界は6〜7G）。

　ミジンコウキクサはこの20Gを受けながら、LEDの人口太陽光で育てられたのだ。 大口径遠心分離機で20Gにさらされた後の直径約1mmのミジンコウキクサの共焦点レーザー走査型顕微鏡画像 / image credit:European Space Agency

ミジンコウキクサは宇宙食として有望視

　ミジンコウキクサはたった5〜10日で全ライフサイクルを終えるため、わずか数週間の実験で、数世代分のデータが得られたとのこと。

　「次の作業は、植物を直接調べ、それから抽出物を固形のペレットにして、持ち帰って研究することです。これらのサンプルを細かく化学分析すれば、ミジンコウキクサが大きな重力にどう反応するのか、いろいろなことがわかるでしょう」と、タットポン氏は話す。

　なお彼らは、この小さな植物が将来の宇宙ミッションにピッタリであることについてかなり有望視している。

　「ミジンコウキクサを食べれば、その植物は100％消費されますから、宇宙での農業という点でも有望ですよ」と語っている。

References:Hypergravity odyssey of Earth's tiniest plant / Earth's Smallest Flowering Plant Can Handle 20X Earth's Gravity - Universe Today / written by hiroching / edited by / parumo
あわせて読みたい
NASAが火星での植物栽培に本気を出した。宇宙農業を念頭に置いた膨張式グリーンハウスを設計


宇宙飛行士の健康に最適な宇宙栽培野菜で作った宇宙サラダ


フライドポテトの魅力に抗えない科学者たち。宇宙空間での揚げ物に挑戦


宇宙貧血とは？宇宙空間にいると、より多くの赤血球が破壊される


アポロ8号の宇宙飛行士たちのクリスマス用宇宙食（1969年）