宇宙
宇宙米と月面車は月面生活を実現できるか？
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月への帰還が直面する大きな障害
It has been more than half a century since mankind’s last steps on the Moon, in 1972.
逆説的に、私たちは帰還がますます困難になっているように見える一方で、近い将来に地球の自然衛星である月で多くのことを行う準備ができているように見えます。
私たちが帰還できない主な理由は、まだ月へ宇宙飛行士を打ち上げる実効的な手段がなく、アルテミス計画がいくつかの後退を経験していることです。
最初の後退はNASA予算の25％削減提案です。
二番目の後退は、SLS計画への正当な批判であり、その遅延と費用超過がアルテミス計画のスケジュールに深刻な影響を与えています（詳細はリンク先のレポートをご参照ください）。
三番目の後退は、以前はアルテミス計画の重要な部分であった月ゲートウェイの可能な中止です（リンク先で月ゲートウェイの目標と複数の構成要素の詳細な説明をご覧ください）。米上院による予算削減への抵抗が月ゲートウェイを救う可能性があります。
それでも、米国の月への復帰計画がすべて失われたわけではありません。SLSロケットは将来的にSpaceX (SPCX ) のStarshipに置き換えられる可能性が高く、NASAはアルテミス月面地形車の機器選定など、他の月探査計画を進めています。新しい遺伝子組み換え小型イネ植物も、深宇宙基地や将来のオフワールド人類コロニーでの現地食料生産の鍵となるかもしれません。
月面機器
NASAは月へ持ち込む3つの機器を選定しました。そのうち2つはLTV（月面地形車）に統合され、1つは将来の軌道ミッション向けです。
これらは、月の資源と将来の人類居住における有用性を判断する初期段階で極めて重要です。
「人間とロボット探査の最良を組み合わせることで、LTV向けに選定された科学機器は、地球に最も近い隣人である月についての発見をもたらすだけでなく、月面での宇宙飛行士と宇宙機の健康と安全にも貢献します。」
LTV機器
LTVに組み込まれる最初の機器はArtemis赤外反射・放射分光計（AIRES）です。これは月の鉱物と揮発性物質を識別、定量、マッピングするために使用されます。揮発性物質とは水、アンモニア、二酸化炭素など、蒸発しやすく定量が難しいが、地球からの輸入需要を減らす上で非常に重要な材料です。
二番目の機器は月面マイクロ波能動受動分光計（L-MAPS）です。この装置は分光計と地中レーダーを組み合わせ、特に水の探査に重点を置きながら、月面下の状態を測定します。
それは温度、密度、地下構造を131フィート（40メートル）以上の深さで測定します。水は宇宙飛行士の維持だけでなく、永久的なオフワールド基地で多くの用途があります：
- 数メートルの氷や液体水で簡単に放射線シールドが可能で、あらゆる居住施設を保護できる。
- 水素＋酸素からロケット燃料を製造、または炭素源が得られればメタノールを製造し、帰還ミッションや軌道産業に利用できる。
- エアロポニクスやハイドロポニクスで作物を育成でき、以下で議論するイネ品種も含む。
AIRESとL-MAPSを組み合わせることで、月面が生命を維持できるかどうかの内容をはるかに明確に把握できるでしょう。また、科学者が月の歴史をより深く理解し、得られた結果を地球の衛星でまだ未踏の領域へ外挿する手助けにもなります。
三番目の機器として、超小型月面イメージング分光計（UCIS-Moon）も選定されました。この装置は月軌道に留まり、月資源マップの大まかな概要を取得するのに役立ちます。
これにより、探査チームにLTVで調査すべき最も有望な領域を示すことができます。
「これらの機器がLTVと軌道上に搭載されることで、宇宙飛行士が探索する場所だけでなく、月の南極地域全体の表面特性を把握でき、今後何年にもわたる科学的発見と探査のエキサイティングな機会を提供します。」
Joel Kearns – Deputy associate administrator for Exploration, Science Mission Directorate at NASA.
一方、LTV設計の決定プロセスは現在進行中で、Intuitive Machines (LUNR ) 、Lunar Outpost、Venturi Astrolabと協力しています。
月で作物を育てる
宇宙作物生産のスケールアップ
もし多数の宇宙飛行士が低軌道（LEO）を離れた長期ミッションに滞在するのであれば、現地での食料生産が必要になります。少なくとも炭水化物とタンパク質の大部分は現地で確保し、ビタミンやミネラルなどの少量で希少な栄養素は補給品で賄えるでしょう。
したがって、これまでISSでレタスや他の葉物野菜を育てる実験は有望でしたが、月や火星での大規模栽培計画はそれとは異なるものになるでしょう。
「宇宙での生活は資源のリサイクルと持続可能な暮らしが全てです。私たちは地球上で直面している問題と同じ課題を解決しようとしています。」
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
したがって、映画『オデッセイ』でマット・デイモンが食べたジャガイモは、実現可能な現実にかなり近いと言えます。
出典： Modern Farmer
宇宙米の製造
小さいほど良い
主食作物の中で、イネほど高い生産性を持つものはありません。平方メートルあたりの生産性が最も高く、適切な条件下では年に2〜3回の収穫が可能です。
しかし、問題は地球産イネは開けた水田での栽培を前提に育種されており、狭い通路や宇宙ステーション、月面基地のような人工的な環境には適さないことです。多くはこのような環境では大きすぎます。
「矮性品種はしばしばジベレリンという植物ホルモンを操作して作られ、株高を低くできますが、同時に種子の発芽に問題が生じます。
「宇宙では小さくなるだけでなく、生産性も高くなければならないため、理想的な作物とは言えません。」
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
ムーンライスプロジェクト
この課題を解決することがムーンライスプロジェクトの目標であり、3つのイタリア大学が参加しています。
「ミラノ大学はイネ遺伝学に強い背景を持ち、ローマ大学『サピエンツァ』は作物生理学の操作を専門とし、ナポリ大学『フェデリコII』は宇宙作物生産において素晴らしい遺産を有しています。」
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
研究者は高さ10センチメートル（4インチ）ほどの矮性イネ変異体から始め、これらの品種の生産性向上策を模索しています。
もう一つ考慮すべき点は、宇宙で動物性タンパク質を生産する難しさです。その代わり、タンパク質含有量の高いイネ粒が理想的で、遺伝子改変によりタンパク質とデンプンの比率を高める研究が進められています。CRISPRのような新技術により、こうしたGMO作物の設計は格段に容易かつ低コストになり、結果もより正確で効率的です。
出典： Phys.org
宇宙様環境に近づく
コスト削減策として、微小重力は米の植物を継続的に回転させることでシミュレートされ、重力が全方向から均等に植物を引っ張ります。
軌道上での実際の微小重力下でのテストが理想的ですが、複数の新品種をテストするには費用が過大になります。
しかし、2022年の中国の実験から、米は宇宙でもよく成長できることが分かっています。高さ約30センチメートルに達する背が高い品種と、約5センチメートルの矮性品種の両方です。
米や他の植物を宇宙で栽培する別の理由は、実用的というよりも心理的な側面です。
「植物の成長を観察し導くことは人間にとって良いことであり、調理済みや柔らかい食べ物は短期間であれば問題ありませんが、長期ミッションでは懸念になる可能性があります。
宇宙飛行士の身体的・精神的に栄養を与える環境を作れれば、ストレスが軽減され、ミスの発生率も低下します。」
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
この技術が有用なのは宇宙だけではありません。例えば、南極や北極、砂漠の遠隔基地でも恩恵を受ける可能性があります。
宇宙居住の準備
宇宙植民のために最も重要な装備は、SpaceXのStarshipのような超大型かつ再利用可能ロケットと、Jeff BezosのBlue Origin、Rocket Lab (RKLB ) 、そして多くの中国の公私企業が開発する将来の同等ロケットです。
しかし、実際に月基地、そして後に火星基地を建設するには、宇宙車、資源探知機、自律型ハイドロポニック農場、適応した植物系、放射線シールド、掘削・建設ツール、太陽光鋳造所など、さまざまなツールが必要です。
したがって、この分野で働く企業はロケット技術の進歩から大きく恩恵を受けます。軌道到達コストが下がるほど、打ち上げ可能な質量が増え、これらツールの需要が高まります。
航空宇宙セクターへの投資
Intuitive Machines
LUNR 価格チャート
2013年にテキサス州ヒューストンで設立されたIntuitiveは、ティッカーシンボルが示すように「月志向」の企業で、すでに4つのNASA月ミッションに選定され、従業員は400人以上です。
同社は月面に商業的に初めて着陸し、科学データを送信した企業であり、宇宙でのLOx/LCH4（液体酸素・液体メタン）エンジンの初打ち上げも実施しました。
同社は探査と居住のための月面インフラ基盤となる多くのプロジェクトに取り組んでいます。
最初のプロジェクトは「データ伝送サービス」で、技術はテスト中で、最終的には月軌道周回のデータ伝送コンステレーションを構築することを目指しています。
第2の部分は「Infrastructure as a Service」です。これには自律運転可能なLTV、通信サービス、GPS測位サービスが含まれる予定です。
最後のセグメントは月面への資材輸送です。これまでに同社はNova-Cランダー（高さ4.3メートル（14フィート））で130kgのペイロードを月に届ける科学ペイロード輸送を実施しています。
次のステップはNova-Dランダーで、1,500〜2,500kgの資材を月に届けられます。このペイロード容量とサイズは、Lunar Terrain Vehicle（LTV）や月基地に電力を供給することが期待される40kWの核分裂表面電源原子炉の輸送に必要です。
同社はNASAと多数の有価値契約を締結しており、例えば最大価値48億2000万ドルのNear Space Network契約があります。
NASAが3つの候補サプライヤーの中からLTV契約を最終決定するのは2025年末を見込んでおり、契約額は最大46億ドルになる可能性があります。
NASA以外にも、同社は顧客基盤の多様化を図っており、2025年4月にテキサス宇宙委員会から最大1,000万ドルの助成金を受けました。これは、微小重力下でのバイオ製造を可能にする地球再突入機と軌道製造ラボの開発を支援するものです。
この再突入機は、同社の将来の月サンプルリターンミッションに対するバックアップオプションを提供し、リスクを低減します。
別のプロジェクトとして、空軍研究所JETSON契約向けに低出力核ステルス衛星の開発があります。
同社は2025年第1四半期にプラスのフリーキャッシュフローを達成し、月面通信契約も取得したことで、投資家にとってはより安全な投資先となり、資金を消耗するスタートアップから成長する宇宙経済向けの確立されたサービスプロバイダーへと転換しています。
LTV向け新機器の開発が示すように、NASAはSLSロケットのような要素が改修されても、アルテミス計画を手放すつもりはありません。したがって、Intuitiveのような付随機器提供者の将来は有望です。
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