国際宇宙ステーションでの暮らしが“孤独”になる? 乗組員が3人に半減して起きること

国際宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士の人数が、通常の6名から半減して3名になる可能性が高まってきた。追加人員を送るはずだった民間宇宙船の開発遅れが理由だが、これによって宇宙空間での実験や飛行士の生活にも大きな影響が生じることが見込まれている。

Space Station

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地球の上空408kmの軌道上を周回する国際宇宙ステーション(ISS)には、いま6名の宇宙飛行士が滞在している。この場所が、まもなく“孤独”を強いられる空間になるかもしれない。2020年4月に予定される次回の打ち上げでISSに向かう3名の飛行士だけで、6カ月にわたる滞在期間を過ごさねばならない可能性が出てきたのだ。

これは、追加人員を運ぶはずの新型宇宙船の完成が遅れているためである。ISSでは09年に拡張工事が行われ、一度に6名が滞在できる快適な環境が整った。長期滞在者が3名だけになるのは、それ以降では初めてとなる。

これまでの10年、乗組員たちはメンテナンス業務や各種の調査プロジェクトなど、ISSでの膨大な任務を6名で懸命にこなしてきた。人員を半分に減らされてしまったら、いったいどうなるのだろうか。

民間宇宙船の開発遅れが原因

次回の打ち上げでは、3名の飛行士がソユーズ宇宙船で飛び立つ。米国人のクリス・キャシディ、ロシア人のニコライ・チーホノフとアンドレイ・バブキンという面々だ。米国のスペースシャトルが現役を退いた11年以降、このロシア製宇宙船がISSへの飛行を一手に引き受けている。ソユーズが一度に運べる人員は3名だ。

ISSではソユーズの宇宙カプセルが、常に救命ボートのように待機している。滞在期間が長いほうの3名の乗組員がこのカプセルに乗って地球に帰還し、その数週間後に新たな3名がステーションに到着する。つまり、交替に要する短い期間を除けば、ISSには常時6名の宇宙飛行士が滞在していることになる。

10年近くこのやり方を続けてきたわけだが、20年にNASAはある決断を下した。ロシアからソユーズの座席を買う代わりに、スペースXやボーイングといった民間企業と契約を交わして、追加の人員を宇宙に送ることにしたのだ。

ところが、両社による商用の宇宙船開発は遅れている。ボーイング製のパラシュートに不具合が見つかり、スペースXの宇宙船「ドラゴン」がテスト中に爆発したからだ。

多くの人手がいる実験は一時中断へ

スペースシャトル計画の終了に向けて準備が進んでいた10年当時、すでにNASAはいくつかの民間企業に合計5,000万ドル(当時のレートで約42億円)の資金を提供し、輸送用の宇宙船をそれぞれ独自に設計するよう依頼していた。

民間企業による宇宙船の完成がいつになるのか、正確なところはわからない。厳しい安全テストに合格しなければならないからだ。そこでNASAは、金を払って追加のソユーズを飛ばしてもらうのではなく、次の打ち上げで宇宙に3人だけで残される乗組員たちの身に起こりそうなことに備えることにした。

何年にもわたる探査実験によって、ISSは多くの発見を成し遂げてきた。どれも人類が宇宙の謎をさらに探求するために不可欠なものばかりだ。

これまでのミッションによって、微小重力が人体に及ぼす影響や宇宙線の生成源が明らかになった。しかし、限られた乗員でステーションのメンテナンス業務全般を受けもつとなると、ほかの活動に使える時間は減ってしまう。

「実験の大半は地上からの指示を受けて進められます。こうした実験を優先して実施できるよう、われわれのほうで調整していくつもりです」と、欧州宇宙飛行士センター(ESA)で宇宙訓練チームのリーダーを務めるルディガー・セーヌは言う。実験を管理する宇宙関連の各機関は、乗組員たちの限られた時間をどのプロジェクトに割り当てるかを検討し、多くの人手を必要とする実験は一時的に停止することになるだろう。

覚えるべきことが増える?

ところが、余計な人間がいないことで、かえってうまくいく実験もある。「一部の実験では、人が少ないほうがよい結果が得られるかもしれません。少人数だと振動も少ないからです」と、コンサルティング会社Astralyticalの創業者で、ISS米国立研究所での勤務経験があるローラ・フォーチクは指摘する。「3人しかいない場所でも相当な振動が発生します。静かに放っておくほうがいい実験もあるのです」

乗組員の数が限られているということは、共有資源のひとり分の割り当てが増えるということでもある。

ISSの内部はロシア側と米国側に分かれている。通常、ロシア人のクルーは自国側のエリアを使い、米国、欧州、日本、カナダからの乗組員はもう一方のエリアで活動する。乗員数がここまで少なくなると、全員が1カ所にまとまって働く必要が出てくる。

次回の打ち上げメンバーには米国人が1名しかいないため、ロシア人飛行士2名は米国側の機材も使いこなせるよう訓練を受けている。例えば、両エリアにはそれぞれ操作方法の異なる独自仕様の宇宙服が備わっているが、飛行士たちは両方の使い方を覚えなければならない。あらゆる事態に備える必要があるからだ。

「ISS内のロシア側のエアロックから出て、米国エリアにたどり着くには容易ならぬ技術を要します。不測の事態に確実に対処できるよう、地球に残るほかの飛行士たちにも追加訓練を受けてもらうことになるでしょう」とセーヌは言う。

孤独という最大の“敵”

人が少ないことは実験環境としては望ましいはずだが、生身の人間にとってはありがたくないかもしれない。ISS内で過ごす宇宙飛行士たちの時間のうち、実験に費やされるのは一部のみだ。地球で働いているときと同じように、夜と週末には休みをとる。キャシディ、チーホノフ、バブキンの3人の乗組員は、20年の春から任務を終える年末まで、ほかの誰にも会わずに過ごすことになるだろう。

だが、ISSがこうした“静寂の時間”を過ごすのは20年が最後になるかもしれない。19年にNASAが発表したところでは、旅行客を乗せたISS行き宇宙船の打ち上げを20年以降に開始するという。27,500ポンド(約390万円)を支払えば、宇宙旅行の夢がかなうのだ。

同じようなことは過去にもあった。かつて宇宙関連機関の職員ではない7名の人間がISSに行った前例がある。こうした人たちは、お荷物のようにただ宇宙船に乗っていればいいわけではない。いったん宇宙に飛び立ったら、プロであろうとなかろうと、誰もが任務を与えられ、何らかの方法で貢献しなければならない。

とはいえ、この計画が実現するまでの間、3名の宇宙飛行士たちは孤独による精神的ストレスに耐えなければならない。研究によって明らかになったことだが、宇宙空間という未知の状況に適応しようとすることで神経を圧迫され、不安感や抑うつ症状に苦しむ宇宙飛行士は多いからだ。

ISSに向かう3人の飛行士たちは、実験活動で多忙ではあっても、人との交流を楽しむ機会をもつ予定という。少なくとも毎日1回は乗組員同士で一緒に食事し、地球にいる友人や家族とも頻繁に連絡を取り合うことになっている。

宇宙飛行士のメンタルヘルス維持に役立つもの

現時点で宇宙ステーションにおけるミッション飛行時間の最長記録を保持するマイケル・ロペス=アレグリアは、2006年の打ち上げでISSに滞在したが、その当時はまだクルーの人数が少なかった。自分のほかに乗組員は常時ふたりしかいなかったが、彼はミッション中に孤独をあまり深刻に捉えないよう気をつけていたという。

「少人数体制は好きです。ひとつのチームとして結束を固めやすいですから」と彼は言う。人数が多くなると、文化の違いによってチームが分断されてしまうことがある。「われわれの場合、ロシア人がひとりと米国人のわたし、そしてもうひとりはドイツ人か米国人でした。このため連帯感が強く、一緒に時間を過ごすことが多かったですね」

宇宙ステーションの窓から地球を眺めることで、家族の待つ故郷を身近に感じられることに気づいたと、ロペス=アレグリアは言う。ISSには観測用モジュールが10年に追加設置された。そこに特大サイズの窓が設けられたことが、宇宙飛行士たちのメンタルヘルス維持に役立っている。「できることならまた宇宙に行きたいですね」

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「スーパー・スプレッダー」の存在が、新型コロナウイルスの感染予測を困難なものにする

新型コロナウイルスによる感染症の広がりを追跡するには、正確なデータと数理モデルが必要になる。だが、通常よりも大量のウイルスをまき散らして多くの人々を感染させる「スーパー・スプレッダー」と呼ばれる感染者の存在が、正確な予測を難しくする可能性が指摘されている。

TEXT BY MICHELE COHEN MARILL
TRANSLATION BY CHIHIRO OKA

WIRED(US)

coronavirus

YAT KAI YEUNG/NURPHOTO/GETTY IMAGES

感染症の急速な拡大を食い止めるには、綿密な医学的調査が必要となる。探偵のように感染者を追跡し、これまでに接触した人たちのネットワークを洗い出し、ウイルスがどのように広がったのかを解明するのだ。

米国の公衆衛生当局も、中国の武漢から始まった新型コロナウイルスのアウトブレイク(集団感染)の感染者を迅速に発見するために、この手順に従っている。1月30日には国内で6人目となる感染者が見つかったほか(中国から帰国したシカゴ在住の女性の夫で、女性も先に感染が確認されていることから米国初のヒトからヒトへの感染となる)、翌31日にはカリフォルニア州サンタクララ郡で7例目の感染が報告された。

ただ、すべての計算を狂わせる“例外”が存在する可能性がある。理由はわからないが、大量のウイルスをまき散らして一度に多人数に病気をうつし、感染拡大を加速させる「スーパー・スプレッダー」と呼ばれる患者がいるのだ。スーパ・スプレッダーがいると、手榴弾が爆発したときのように被害者が急増する。

ミネソタ大学の感染症研究・政策センター所長のマイケル・オスターホルムは、「スーパ・スプレッダーは非常に特殊で、世界平均からも外れています」と語る。こうした患者がいると予想外の感染経路が発生するため、アウトブレイクを制御することは難しくなる。普通の患者なら感染の恐れがあるのは周囲にいる数人だけだが、スーパ・スプレッダーは数十人にウイルスをばらまく場合があるからだ。

見えてこない感染拡大のパターン

スーパ・スプレッダーの一般的な定義はなく、それぞれの感染症によって異なる。2002〜03年のSARS(重症急性呼吸器症候群)のアウトブレイクでは、基本再生産数[編註:感染者1人が感染力をもつ全期間を通じて何人に病気をうつすかという数値]が8以上の感染者がスーパー・スプレッダーと呼ばれた。15年に韓国でMERS(中東呼吸器症候群)が大流行したときには、専門家がスーパー・スプレッダーと定義した患者の基本再生産数は6以上だった。

武漢の新型コロナウイルスに関しては、1人の患者から大量の感染が生じるスーパースプレッド現象はまだ確認されていない。中国で1人の患者から医療従事者14人が感染したという事例が報告されてはいるが、感染者が激増していることや、過去のコロナウイルスのアウトブレイクの状況を考慮すれば、他にも感染経路があった可能性が高い。

一方で、基本再生産数がゼロの患者もいるのではないかとみられている。ジョージア州にあるエモリー大学の感染症専門家ラリー・アンダーソンは、パターンを検出するのは難しいと説明する。アンダーソンはSARSが発生したときには米疾病管理予防センター(CDC)で働いていたが、「いまこの瞬間にもスーパー・スプレッダーが多くの人に感染を広げている可能性があります。わたしたちがそれを知らないだけです」と話す。

SARS拡大の鍵となった「スーパー・スプレッド」

スーパー・スプレッド現象は、エボラから結核まであらゆる感染症で起こりうる。オックスフォード大学の疫学研究者らが1997年に発表した論文では、マラリアやエイズを含むさまざまな疾病で、全感染の80パーセントは感染者の20パーセントによって引き起こされていることが指摘された。

スーパー・スプレッド現象を考慮すれば、この数字は違ってくる可能性もある。だが、とにかく感染の大部分の原因は一部の患者だという基本的な事実に変わりはない。

今回と同じように新型のコロナウイルスが原因だったSARSの場合、スーパー・スプレッド現象が致命的な役割を果たしたことが、世界保健機関(WHO)の調査で明らかになっている。SARSのコロナウイルスの自然宿主はコウモリで、野生動物を扱う市場で感染が始まった。SARSという病名も原因もまだ確定していなかった2003年1月31日、広州で肺炎のような症状の患者が医療機関3カ所に移送されたが、その過程で救急車の運転手を含む82人が感染している。

数週間後には、香港のメトロポールホテルに滞在していた医師から12人が感染し、それぞれがシンガポールやベトナム、カナダ、アイルランド、米国といった国にウイルスをもち込んだ。この医師はSARS患者の治療に携わっていた。こうしたスーパー・スプレッド現象は発生時点ではわからなかったが、事後調査によって感染拡大の重要な契機になったと考えられている。

いまだに謎の多い現象

SARSの大流行から20年近くが経つが、スーパー・スプレッダーの謎はいまだに解明されていない。SARSの基本再生産数はだいたい2〜5だった。つまり、患者1人から2〜5人に感染が広がったわけだが、武漢のコロナウイルスの基本再生産数は2.6前後ではないかとみられる。なお、これはインペリアル・カレッジ・ロンドンで感染拡大の数理モデルを研究するニール・ファーガソンによる試算だ。

テネシー州のヴァンダービルト大学のコロナウイルス専門家マーク・デニソンは、「コロナウイルスではスーパースプレッドを引き起こすような遺伝子は見つかっていません」と説明する。つまり、何がスーパー・スプレッダーをつくり出すのかはわからないのだ。

特定の感染者の体内でウイルスがどのように複製されるのかによるのかもしれないし、はたまた症状がどれだけ重くなるかで違ってくる可能性もある。デニソンは「スーパー・スプレッドが、このウイルスのリスク要因と考えられていることは確かです」と言う。

基本再生産数の算出には、感染の速度と経路に基づいた数理モデルが用いられる。今回のアウトブレイクで最初の患者が武漢市内の病院に担ぎ込まれたのは12月中旬とみられており、一次感染者の大半は食肉などが売られている「華南海鮮市場」に行ったことがあった。

見えてこないスーパー・スプレッダーの共通項

発生から約7週間後の現在、中国の全省で感染が確認されている。世界全体の患者数は、1月31日時点で24カ国の9,925人に達した。ただ、症状がほとんど出ない患者も多いことから正確な数の確認は困難で、実際はこれより桁違いに多いとの見方もある。SARSの場合、2002年11月から収束が宣言された2003年7月までの8カ月間の感染者数は、計8,098人だった。

ノースカロライナ州にあるウェイクフォレスト大学医学部のワーナー・ビショフは、患者の呼気に含まれるウイルスの量からインフルエンザの感染の広がり方を調べる研究に取り組んだことがある。2010年から11年の冬にインフルエンザに感染した患者61人を対象に検査を行ったところ、呼気からウイルスが検出されたのは26人で、うち5人(19パーセント)は平均的な患者よりウイルスの量が最大で32倍も多かったという。

「こうした特殊な患者に共通する特徴を割り出そうとしましたが、何も見つけることはできませんでした」と、ビショフは語る。ビショフはまた、呼気に含まれるウイルスの量が多い患者はそもそも絶対数が少ないので、共通点を探すことは困難だろうと指摘する。

求められる対策

スーパー・スプレッダーを特定して何らかの対策を施すことができれば、感染の拡大を防ぐ上で大きな効果があるのは明白だろう。ただ、歴史上のスーパー・スプレッダーとして最も有名なメアリー・マローンのときのような極端な措置はとれないだろう。「腸チフスのメアリー」というあだ名をつけられたマローンは、1900年代初頭にニューヨークで起きた腸チフスの流行の原因となった人物である。

アイルランド系移民で料理人だった彼女は、腸チフスの健康保菌者(病原体に感染しているが無症状で発病しない患者)で、無自覚のまま数十人にチフス菌を広めていた。彼女は結局、イーストリヴァーに浮かぶノース・ブラザー・アイランドの隔離施設で26年間を過ごすはめになる。

米政府は、武漢から帰国した米国人195人をカリフォルニア州オンタリオの空軍基地に14日間にわたり隔離することを決めている。感染が確認された患者に対しては、隔離施設での治療が進められている。

感染症の専門家は、発熱やせきといった症状があっても、周囲に中国への渡航歴がある人がいない場合は新型ウイルスに感染している可能性は低いと説明する。それでも基本的な予防措置はとるべきだ。つまり、せきをするときは口を覆い、手洗いを励行する。そして気分が悪いときは外出を控え、家で様子をみたほうがいい。

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