ヴァージン・ギャラクティックとブルー・オリジンは、科学をその楽しい旅に持ち込む予定

日曜の朝、シリシャ・バンドラさんは足に付けたポーチに手を伸ばし、カラシナ科の苗と化学防腐剤が入ったプラスチックのチューブを取り出した。チューブの片端のノブを回すと、防腐剤が若い植物を取り囲み、すべての生物活動を停止させた。その後数分間、彼女は慎重にタイミングを計りながら、2本の同様のチューブで同じ動作を繰り返した。

特別な状況でなければ、それは普通の実験だったかもしれない。しかし、ヴァージン・ギャラクティックの政府関係および研究業務担当副社長であるバンドラ氏は、地球の表面から数十マイル上空を漂い、まったく新しい形の研究を開拓していた。

「1年後、2年後、あるいは10年後にこれを振り返って、『おやおや、あれが弾道宇宙で実験を行った初めての例だったのか。信じられない、こんなことが行われなかった時代があったなんて』と言うことになるかもしれない」と、実験の設計に協力したフロリダ大学の生物学者ロブ・ファール氏は言う。

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バンドラさんはスペースシップツー宇宙船内で植物実験を行い、宇宙観光の画期的な瞬間に彼女とヴァージン・ギャラクティック社の他の乗客3人を宇宙の端まで運んだ。

ヴァージン・ギャラクティックの初の完全有人宇宙飛行には創業者のリチャード・ブランソン氏も搭乗しており、億万長者のライバルであるジェフ・ベゾス氏がブルー・オリジンのニューシェパードロケット16回目の打ち上げで飛行する予定のわずか9日前に宇宙に到達した。

宇宙へのアクセス拡大を目指すこの取り組みを歓迎する熱狂的なファンもいれば、超富裕層が楽しむための乗り物だと嘲笑する者もいる（ジャスティン・ビーバーやケイティ・ペリーらが、初期の座席を1席25万ドルで購入した）。しかし、2人の億万長者が弾道宇宙旅行の実現に向けて競争する中、宇宙研究者が本当の賞品、つまり新しいタイプの実験を自ら行う機会を勝ち取るかもしれない。

飛行の数日前、フロリダ大学の宇宙植物研究所を共同で運営するフェル氏とアナ・リサ・ポール氏は、NASA が資金提供する実験用の苗を準備するため、ニューメキシコ州のスペースポート・アメリカの格納庫にある仮設の研究所まで足を運んだ。彼らの当面の目標は、地球の標準的な重力下で生きられるように進化した植物が、無重力に近い「微小重力」という異質な環境に最初にどう反応するかを理解することだ。

この実験では、無重力状態が始まる前、無重力状態の途中、そして終わりに近づく3つの時点で、アラビドプシス植物の遺伝子活動のスナップショットを撮影しました。今後の実験では、植物が重力の喪失に対処するために代謝やタンパク質の使用をどのように調整するかを調べる可能性があります。

これらの疑問は、標準的な微小重力実験室では答えられない。フェルとポールは国際宇宙ステーションに種子を送ったことがあるが、そこでは植物は地球の引力から完全に解放された状態で一生を過ごす。彼らはまた、放物線状の「嘔吐彗星」に乗って植物を飛ばしたことがあるが、これはほんの数秒の無重力状態を生み出すだけだ。ヴァージン ギャラクティックが現在提供しているような軌道外飛行でのみ、地球の重力から微小重力への移行や、数分間続く微小重力環境を実験で調べることができる。

フェルとポールの実験には、植物遺伝学の枠を超えた第二の目的がありました。それは、弾道実験の手順全般をテストすることです。彼らは、例えば、バンドラが2～4分間の無重力状態でチューブを作動させるのにどれくらいの時間がかかるか、どれだけのサンプルを運べるか、そしてそれをどのように扱うかなどを学ぶことを目指しました。研究のこの側面は、弾道研究の真の革新的な可能性を探り、科学者が自分の実験にもっと直接アクセスできるようにしました。

科学のほぼすべての分野で、研究は実地体験です。気象学者は北極や南極に航海します。火山学者は火山に登り、溶岩流を直接測定します。海洋生物学者は深海潜水艦に飛び乗り、奇妙な海中生物の行動を観察します。私たちは、科学者が「とんでもなく危険、またはとんでもなく新しい分野」で研究するという考えにとても慣れています、とポールは言います。

微小重力研究は異なります。国際宇宙ステーションには一度に数人の宇宙飛行士しかいません。彼らは幅広い実験を開始し、監視しますが、地球上の研究者は通常、可能な限り自動化するよう設定します。何もしないよりははるかにましですし、ISS での調査は膨大な量の科学文献を生み出しました。しかし、人間の頭脳と手には、どんなコンピューター プログラムやロボットも勝てません。

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「実験を実行するのに適切な時期と適切な方法を決定できるのは人間だけです」とポール氏は言います。

そして価格も問題だ。生物の機能を適切なタイミングで停止させる完全自動機械の開発には数百万ドルかかるかもしれない。1席あたり数十万ドルという価格なら、ヴァージン ギャラクティックはお買い得に思えてくる。

ヴァージン ギャラクティックは、近いうちに、人間が管理する実験だけでなく、実験を設計した人間自身が管理する実験も行う予定だ。昨年、NASA は、ヴァージン ギャラクティックの窓を通して恒星やその他の天体が天文機器にどのように見えるかをテストするために、注目を浴びた冥王星フライバイ ミッションの主任科学者であるアラン スターンを選んだ。ベゾスのライバルである弾道宇宙企業ブルー オリジンも、近いうちに弾道宇宙への実験の打ち上げを計画している。その研究には、当初はスペース プラント ラボによる自動化された実験が含まれ、フェル氏は、人間が操作する調査がそれに続くと予想している。

「2021年に向けた私たちの本当の望みは、これら2つのプロバイダーが科学者を飛行させることができる能力を解き放つことです」とファール氏は言う。「だからこそ[日曜日の飛行]は大きな出来事だったのです。」

バンドラ氏、ブランソン氏、その他の乗組員にとっては、ほんの数分間の無重力状態だったかもしれないが、このミッションは宇宙の研究者にとって新たな時代の幕開けとなるかもしれない。

「私たちは今、新たな常態へと向かう最前線にいます。そして、最終的にはこれが常態になるでしょう」とポール氏は言う。「しかし、今のところ、これはまだ目新しく、素晴らしいことです。」

訂正 2021 年 7 月 15 日:この記事の以前のバージョンでは、生物学者の姓のスペルが間違っていました。彼は Fern ではなく Rob Ferl です。