宇宙に生きる宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解

宇宙での生命維持に必須の食料生産・物質循環・健康維持機能を担う植物システムの構築 - 公募研究 2016－2017

1. A01 秋山
2. A01 越智
3. A01 茶谷
4. A01 清木
5. A01 二川
6. A01 川上
7. A01 冨田
8. A01 本田

1. A02 篠原
2. A02 前川
3. A02 大神
4. A02 西村
5. A02 河野
6. A02 岩瀬
7. A02 古市
8. A02 明
9. A02 北村

1. A03 中村
2. A03 原田
3. A03 井出
4. A03 白井
5. A03 柿沼

1. B01 ラザルス
2. B01 三輪
3. B01 國枝
4. B01 島田
5. B01 北宅
6. B01 沢野

研究課題名	宇宙での生命維持に必須の食料生産・物質循環・健康維持機能を担う植物システムの構築
研究代表者	北宅 善昭 大阪府立大学 大学院生命環境科学研究科・教授 Website http://
連携研究者	平井 宏昭 大阪府立大学 大学院生命環境科学研究科・准教授 矢野 幸子 宇宙航空研究開発機構（文部科学省 科学技術・学術政策研究所）

宇宙環境が数世代にわたる植物の生活環と遺伝的変異に及ぼす影響の解明は、宇宙生物科学に資すると同時に、長期の有人宇宙活動を支援するための、植物生産を中心とした生命維持システムの構築に不可欠である。宇宙環境が植物の成長に及ぼす影響を植物の生活環を通して解明する実験を科学的に遂行するためには、長期間にわたる成長過程を健全に進行させる必要がある。そのためには、適正な環境管理の下で植物を育成し、全生育ステージにおけるガス・熱交換、バイオマス生産、形態形成などを個体あるいは組織レベルでモニタリングできる植物栽培装置が必要となる。

本研究では、宇宙の閉鎖環境で、食料となる植物を栽培し、さらに空気や水の浄化、物質リサイクルを可能とする装置を開発する。この装置は精密な環境制御の下で植物を育成でき、制御環境要素の逐次モニタリング、発芽から栄養・生殖成長を含む植物生育全段階における形態形成、ガス交換、水収支などの情報を個体あるいは組織レベルで自動モニタリングできる。この装置をISSに搭載し、食料生産を実証するとともに、宇宙環境の植物影響を細胞から個体、さらには個体群レベルで評価する。

本研究の成果は、物質循環型生命維持システム構築のための重要な基盤要素となる。また1）宇宙での食料生産、2）閉鎖系内での物質循環、3）ヒトに対する有害ガス、不快臭気の除去、4）生鮮野菜の供給や植物と接することによる精神衛生の向上などの観点から、宇宙における人類の自立した長期的居住を可能にするための重要な第一歩となることが期待される。