国際宇宙ステーションが営業開始

先週のSpaceXの打ち上げは、記念すべきロケット着陸の試みとは別に、別の理由で注目を集めた。史上初めてエスプレッソマシンを宇宙に打ち上げたのだ。ISSpressoと呼ばれるこのコーヒーメーカーは電子レンジほどの大きさで、眠い宇宙飛行士に最高の元気づけをするのに必要なのは、水の入った袋とエスプレッソカプセルだけだ。

宇宙を旅するコーヒーマシンは興味深い貨物になるかもしれないが、ファルコン 9 のドラゴン カプセルには他の貴重な貨物も積まれていた。カプセル内には、齧歯類の筋骨格および神経学的研究から人工筋肉まで、5 つの実験が組み込まれ、国際宇宙ステーションに運ばれた。この研究のスポンサーは、ノバルティス、メルク、ラス ラボなどの民間企業である。

ステーションの主な機能は、研究室として機能することです。宇宙の過酷な環境に囲まれた無菌の微小重力環境は、さまざまな材料や繊維の挙動をテストしたり、生物組織や結晶の成長を実験したりするためのユニークな場所となっています。NASA はステーションでかなりの研究を行ってきましたが、現在、宇宙機関は ISS が民間部門にもどのように役立つかを理解し始めています。

CASIS は、ISS を自由に利用できることを世界中の民間企業に伝えたいと考えています。

ここで CASIS の出番です。CASIS は宇宙科学推進センターの略で、ISS の米国国立研究所で実施される研究を管理しています。軌道上の研究所を最大限に活用するために、CASIS は世界中の民間企業に「ISS はあなたの自由に使える」というメッセージを広めたいと考えています。

「私たちは大手製薬会社、バイオテクノロジー企業、素材技術企業、そして小さな革新的なスタートアップ企業と協力しています」とCASISの事業開発ディレクター、シンディ・バウト氏はポピュラーサイエンス誌に語った。ファルコン9に搭載されたこの最新のペイロードには、CASISがスポンサーとなった5番目のペイロードシリーズが含まれていた。

研究開発の観点から見ると、ISS には、地球上の実験では簡単に再現できない独自の特性や変数が数多くあります。たとえば、ISS の微小重力環境は病気の発症を早める可能性があるため、老化のプロセスを理解したいと考えている企業にとって魅力的です。

「微小重力環境にいる生物は、進化の過程で経験してきた環境とはまったく異なる環境にいることになります」と CASIS の上級研究マネージャー、マイケル・ロバーツ氏は言います。「重力ベクトルを取り除くと、遺伝子発現やタンパク質発現が明らかになり、地球上で病気を引き起こす経路と似た、体内のさまざまな経路を理解するのに役立ちます。」

宇宙ステーションの環境の同様に魅力的な要素は、沈殿の減少です。地球上では、重力によって液体中の粒子が沈殿します。結晶内の粒子が均等に分散されないため、タンパク質結晶形成などの実験が台無しになる可能性があります。

メルク社は、宇宙ステーションで2種類のヒトモノクローナル抗体を結晶化することで、これを回避したいと考えている。（モノクローナル抗体は重要な医療ツールであり、がん細胞を標的にしたり、自己免疫疾患を治療したりするためによく使用される。）同社は、微小重力下でこれらの結晶を成長させる方法を学ぶことで、薬物送達を改善する最適な結晶構造を開発できると期待している。

「宇宙ステーションでは、沈殿や分子拡散、対流が減少するでしょう」とメルクの研究員、ポール・ライヒェルト氏は言う。「これらすべてが、より純粋で、より均一な粒度分布を持つ、より大きな結晶につながります。短期的には、これによってどのような利点が得られるかを確認し、地球のプロセスでこれらの条件を模倣できるかどうかを確認したいと考えています。」

そしてもちろん、すぐそばには宇宙の厳しさがある。自社製品を厳しい条件でテストしたい素材会社は、数時間の間に幅広い温度変化を経験する低軌道の宇宙真空に製品を投入することができる。ブトット氏は、自社のエンジンが過酷な宇宙環境に耐えられることを証明している、名前を明かさない自動車会社について言及した。

「私たちは、この魅力的な科学プラットフォームを実際に提供しており、彼らに、このゲームに自らの身を投じる価値があることを示しています。」

宇宙ステーションで研究開発を行うことは企業にとって魅力的に思えるかもしれないが、それでもコストを考慮する必要がある。Bouthot 氏は、CASIS は投資収益率が高いが、宇宙に実験を送るのはやはり安くないと語る。

「構築されたこのインフラストラクチャ全体について、私たちは打ち上げロケットや彼らの研究室技術者である宇宙飛行士に対して料金を請求していません」と Bouthot 氏は言います。「もちろん、内部開発コストや彼ら自身のリソースがあり、プロジェクトに関連するすべての種類の取り組みにはコストがかかります。その範囲は 50,000 ドル以上で、彼らはそのコストを補うために CASIS 助成金を使用するか、顧客にその費用を負担するよう求めるかもしれません。」

残念ながら、CASIS には寄付できる資金があまりありません。年間 1,500 万ドルの予算しかないこの非営利団体は、企業に研究成果を宇宙に送るべきだと説得するために、時には創意工夫を凝らさなければなりません。そうしないと、宇宙ステーションのリソースが十分に活用されない恐れがあります。

「企業と話をするときは、科学を優先します」とブオトット氏は言う。「私たちは本当に魅力的な科学プラットフォームを提供しており、彼らに、自らの身を投じる価値があることを示しています。」