The Planetary Society of Japan

たんぽぽ - 有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集

絵本 - 宇宙を旅する「たんぽぽ」

Updated : July 17, 2015
作者 : 奥平恭子 (会津大学)
初版2015年10月19日公開, 第二版2016年7月29日公開 : 初版原版 : ” たんぽぽ絵本 PDF 版 ”

 

 

 

宇宙(うちゅう)(たび)するたんぽぽ

「たんぽぽ計画(けいかく)
日本(にほん)(はつ)のアストロバイオロジー宇宙実験(じっけん)

 

 

たんぽぽ計画ってなに?

「たんぽぽ」といっても、これからお(はなし)するのは、植物(しょくぶつ)のタンポポ(蒲公英)ではないよ。

「たんぽぽ計画」は国際(こくさい)宇宙ステーション(じょう)の日本実験(とう)「きぼう」で(おこな)われている、JAXA(ジャクサ、宇宙(うちゅう)航空(こうくう)研究(けんきゅう)開発(かいはつ)機構(きこう))の宇宙実験のひとつなんだ。

ちょっとむずかしい()(かた)だけど、「有機物(ゆうきぶつ)微生物(びせいぶつ)の宇宙曝露(ばくろ)と宇宙(じん)・有機物の捕集(ほしゅう)」実験が、たんほぽ計画の正式(せいしき)名前(なまえ)なんだよ。

地球(ちきゅう)の微生物や(ほし)(まわ)りにある有機物を人工的(じんこうてき)模擬(もぎ)した試料(しりょう)を宇宙空間(くうかん)にさらして変化(へんか)調(しら)べる実験」と、「小惑星(しょうわくせい)彗星(すいせい)などから地球へ()ってくる宇宙起源(きげん)(ちり)や、上空(じょうくう)()()した、微生物を(ふく)む地球起源の塵を(こわ)さずにつかまえて、地球に()ちかえって分析(ぶんせき)する実験」の(ふた)つの実験を行うよ。
 

「アストロバイオロジー」ってなに?

「地球の最初(さいしょ)生命(せいめい)は、どこでどうやって()まれたの?」「地球以外(いがい)天体(てんたい)にも生命はいるの?」とか、とても興味(きょうみ)をひくテーマだよね?
研究者(けんきゅうしゃ)科学者(かがくしゃ))の(ひと)(たち)(むかし)から、生命の起源(はじまり)を再現(さいげん)する実験や計算(けいさん)、地球に()環境(かんきょう)()つ星の望遠鏡(ぼうえんきょう)使(つか)った探索(たんさく)(ふか)海底(かいてい)や上空、そして地球以外の天体での生命探査(たんさ)(生命がいるか、過去(かこ)にいたか、生命が存在(そんざい)するのに(てき)した環境があるか、などを調査(ちょうさ)すること)など、いろいろな方法(ほうほう)でこれらのなぞを()こうとしてきているんだ。

このように、地球を(ふく)全宇宙(ぜんうちゅう)の生命について(ひろ)く研究する学問(がくもん)は「アストロバイオロジー(アストロ=宇宙、バイオロジー=生物学(せいぶつがく))」と()ばれていて、(いま)もどんどん研究が(すす)んでいるんだよ。

日本で初めてアストロバイオロジー研究を目的(もくてき)として、国際(こくさい)宇宙ステーションで(おこ)なう実験である、たんぽぽ計画をくわしく説明(せつめい)するね。

たんぽぽ計画では、地球から宇宙へ()び出すかもしれない微生物(びせいぶつ)(ふく)んだ(ちり)と、宇宙から地球へ()ってくる小惑星(しょうわくせい)彗星(すいせい)などの(ちり)を、国際宇宙ステーション(じょう)でつかまえる実験を行うんだよ。これを「捕集実験(ほしゅうじっけん)」と()ぶんだ。
国際宇宙ステーションは地球表面(ひょうめん)から 500 km ほどの(たか)さを、(やく) 90 (ぷん)一周(いっしゅう)するくらいはやい速度(そくど)(うご)いているから、(ちり)をつかまえるにはシリカエアロゲルという、すかすかの固体(こたい)低密度(ていみつど))である特別(とくべつ)なガラスを使(つか)うんだよ。

たんぽぽ計画で使(つか)うエアロゲルは、密度(みつど)空気(くうき)のたった10(ばい)しかなくて(0.01 g/cc)、()()はまるで「(こお)った(けむり)」のような不思議(ふしぎ)(かん)じなんだ。
この物質(ぶっしつ)を使うと、はやいスピードでぶつかってくる塵でもこわさないでつかまえることができるんだ。

(した)右図(みぎず) : シリカエアロゲル
(した)左図(ひだりず) : 塵などの(つか)まえ(かた)
 

 

これまでにも、たとえば、NASA(ナサ、アメリカ航空(こうくう)宇宙局(うちゅうきょく))のスターダスト計画(1999年 - 2006 年)で()たようなシリカエアロゲルを使って、彗星(ほうき(ぼし))の塵をたくさんつかまえることに成功(せいこう)しているんだよ。

もう一つの実験は、真空(しんくう)で、(たか)温度(おんど)(ひく)い温度の(あいだ)()ったり()たりしながら、太陽(たいよう)からの紫外線(しがいせん)やエネルギーの高い宇宙線(うちゅうせん)()(そそ)ぐ、生命が()きていくにはとてもきびしい宇宙 環境(かんきょう)にあえて微生物を()れて行き、そんな(しゅ)がどのくらい生き(のこ)れるのかと、星の(まわ)りで発見(はっけん)されている有機物(生命を作っている物質)が、そんな宇宙空間でどのくらい分解(ぶんかい)してしまうのか、を調(しら)べるものだよ。こちらは「曝露実験(ばくろじっけん)」と呼ぶんだ。宇宙空間に試料(しりょう)を「曝す(さらす)」、という意味(いみ)だよ。

捕集(ほしゅう)パネルは一年(いちねん)ごとに一ダースほど、三年間(さんねんかん)合計(ごうけい)(かい)曝露(ばくろ)パネルは一~三年曝露の(あと)毎年(まいとし)(まい)、三年間で合計三枚、帰還(きかん)カプセルに()せられて、地球にかえってくる予定(よてい)なんだ。

下図(したず) : 捕集(ほしゅう)パネルの平面図(へいめんず)
 

 

たんぽぽ計画でわかる六つのサブテーマ

ここからは、「パンスペルミア仮説(かせつ)」が(ただ)しいかどうか(たし)かめるため、たんぽぽ計画の捕集実験(ほしゅうじっけん)曝露実験(ばくろじっけん)()()わせて研究(けんきゅう)される六つのサブテーマをくわしく説明(せつめい)するね。
あ、「パンスペルミア仮説」っていうのは、研究者(けんきゅうしゃ)によって(ちが)いはあるけれど、「宇宙空間(うちゅうくうかん)には生命(せいめい)(たね)(もと)がたくさん存在(そんざい)する」、「地球上(ちきゅうじょう)最初(さいしょ)の生命の種(もと)は宇宙からやって来たものだ」、「生命の種(もと)になる物質(ぶっしつ)は、太陽系(たいようけい)(なか)移動(いどう)している」という仮説のことだよ。

「たんぽぽ計画」という名前(なまえ)は、生命の種(もと)をくっつけた綿毛(わたげ)(かぜ)()って(とお)くまで飛んで行ったり、遠くからやって来る、というイメージからつけられたんだ。

下図(したず) : たんぽぽの綿毛(わたげ)が風に乗って飛んでいく様子(ようす)
 

 

★ サブテーマその 1

国際(こくさい)宇宙ステーションの高度(こうど)(やく) 500 km)まで、地球の微生物(びせいぶつ)(とど)いているのか、その可能性(かのうせい)調(しら)べます」
… (ちり)に乗って、地球から宇宙にまで飛び出した微生物はいるかな?
 

★ サブテーマその 2

「地球にいる微生物を宇宙空間(うちゅうくうかん)(さら)して、どのくらい生きられるかを調べます」
… 地球にいる微生物は、宇宙空間で()きていけるのかな?
 

★ サブテーマその 3

「地球大気(たいき)(はい)(まえ)宇宙塵(うちゅうじん)をつかまえて、その中の有機物(ゆうきぶつ)分析(ぶんせき)します」
… 地球に毎日(まいにち)()(そそ)いでいる宇宙塵の中には、どんな有機物があるのかな?それが地球の生命の(たね)(もと)になった可能性(かのうせい)はあるのかな?
 

★ サブテーマその 4

「星の周りで見つかる有機物(ゆうきぶつ)が、宇宙空間(うちゅうくうかん)でどのくらい()わってしまったり分解(ぶんかい)してしまうか、を調(しら)べます」
… 宇宙空間のようなきびしい環境(かんきょう)で、どんな(ふう)に変わってしまうんだろう?変わらないんだろう?
 

★ サブテーマその 5

宇宙塵(うちゅうじん)捕集実験(ほしゅうじっけん)をとおして、0.01 g/cc の超低密度(ちょうていみつど)エアロゲルが宇宙で使(つか)えることを証明(しょうめい)します
… たんぽぽのために開発(かいはつ)されたエアロゲル装置(そうち)無事(ぶじ)に塵がとれているかな?将来(しょうらい)()天体(てんたい)でも使えるかな?地上(ちじょう)では何度(なんど)も実験を(おこな)ったから、きっと大丈夫(だいじょうぶ)かな?
 

★ サブテーマその 6

宇宙ゴミ(スペースデブリ)の密度(みつど)測定(そくてい)(おこな)います
… 国際(こくさい)宇宙ステーションの(まわ)りには、人間(にんげん)が出した宇宙ゴミが、どのくらいただよっているのかな?
 

 

たんぽぽの綿毛(わたげ)(いま)どこに?―――これまでと、これからのお(はなし)

たんぽぽ計画(けいかく)は今どこまで(すす)んでいるのか、()になったかな?じゃあ最後(さいご)に、たんぽぽ計画が、どのように(はじ)まって、今どうなっているのか、そしてどのような予定なのかをかんたんにお話しするね。

「たんぽぽ」は2007年から研究者(けんきゅうしゃ)たちが計画をねって、地上(ちじょう)でできる模擬実験(もぎじっけん)分析(ぶんせき)何度(なんど)もくりかえして、装置(そうち)開発(かいはつ)されてきたんだ。
そして2015 年4月15日(日本時間(にほんじかん))に、スペースX 社(えっくすしゃ)商用(しょうよう)補給船(ほきゅうせん)「ドラゴン6号機(ごうき)」の中に()まれて、アメリカからファルコン9ロケットで()ち上げられたんだ。
国際宇宙(こくさいうちゅう)ステーションに到着(とうちゃく)したたんぽぽの実験装置は、05月26日に日本実験棟(じっけんとう)「きぼう」の曝露部(ばくろぶ)船外(せんがい)プラットフォーム)に、地上(ちじょう)からロボットアームをあやつって「簡易(かんい)曝露実験(ばくろじっけん)装置(そうち)(ExHAM)」に()りつけられたんだ。 (いま)一年目(いちねんめ)の実験の()最中(さいちゅう)だよ。

 

今、地球で実験の無事(ぶじ)見守(みまも)っている研究チームのみんなは、まずは(やく)一年後に地球に(もど)って()予定(よてい)最初(さいしょ)の試料を、どうやれば効率(こうりつ)よく分析(ぶんせき)できて、(すこ)しでも(はや)科学的(かがくてき)成果(せいか)が出せるか、計画を()てながら、本番(ほんばん)作業(さぎょう)のリハーサルをしているところなんだ。

地球に(かえ)ってくる試料はまず神奈川(かながわ)(けん)相模原(さがみはら)()の JAXA 宇宙科学研究所に(とど)いて、いろんな記録(きろく)や分析をしたあとに、日本全国(ぜんこく) 26 箇所(かしょ)大学(だいがく)や研究機関(きかん)にサブテーマに(おう)じた試料を(くば)られる。 全日本(ぜんにほん)チームが一丸(いちがん)となって、いろんな角度(かくど)から研究を進めていくよ。
みんなで★たんぽぽ計画★を応援(おうえん)してね!
 

図 : スペース X ドラゴン6号機打ち上げの様子

「たんぽぽ計画」ホームページ
” 東京薬科大学極限環境生物学研究室 ”

簡易曝露実験装置(ExHAM)について詳しく知りたい人はこちらへ
” 宇宙ステーションきぼう ”

 

 

宇宙を旅するたんぽぽ
「たんぽぽ計画」
~日本初のアストロバイオロジー宇宙実験~

著者: 奥平恭子
監修: 山岸明彦、矢野創、横堀伸一、橋本博文
発行: 2015 年7 月24 日(第一版)
製作: たんぽぽプロジェクトチーム

 

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