宇宙飛行士の体に、宇宙で9か月過ごした後、何が起こるのでしょうか?

宇宙飛行士のブッチ・ウィルモアとスニ・ウィリアムズは、2024年6月5日に国際宇宙ステーションへの10日間の短期ミッションに出発しました。しかし、スラスターの故障により、彼らの旅は予想外の286日間の冒険へと変わりました。彼らの長期滞在により、彼らは単一のミッションで最も長く滞在したNASAの宇宙飛行士の一人となった。

では、宇宙で約9か月を過ごした人体には、いったい何が起こるのでしょうか?これらの効果は驚くべきものであり、その効果を理解するために科学者である必要はありません。人体が長時間無重力状態になると何が起こるか見てみましょう。

宇宙で9ヶ月生活した後の身体の変化

• 免疫システムの変化
• 不均一な液体分布
• 身長を伸ばす
• 視覚障害
• 心臓の変化
• 筋萎縮
• 放射線被曝の増加
• 骨密度の低下

免疫システムの変化

宇宙で長期間生活すると免疫システムが弱まり、宇宙飛行士は感染症にかかりやすくなります。免疫細胞機能の変化や潜伏ウイルスの再活性化はよくあることなので、宇宙飛行士の健康状態を監視し、治療法を開発することが極めて重要になります。

不均一な液体分布

地球上では重力によって体液は下方に引っ張られますが、宇宙では体液は上半身の方へ移動するため、顔がむくみ、風邪をひいているような感覚になります。この体液の再分配により頭蓋内の圧力が上昇し、視力障害を引き起こすこともあります。

身長を伸ばす

重力による脊椎の圧迫がないため、宇宙飛行士は無重力状態の最初の数日間で身長が最大 3% 伸びることがあります。圧力が軽減されると背骨は伸びますが、地球に戻ると重力によって数日以内に通常の高さに戻ります。

視覚障害

宇宙飛行士は宇宙飛行関連視神経症を経験する可能性があり、これは長期のミッション中およびミッション後に視力の問題を引き起こします。体液の変化により視神経への圧力が高まり、腫れが生じたり眼球の形が変わったりすることがあります。一部の影響は一時的なものですが、長期的な視力への影響が懸念されます。

心臓の変化

重力と戦う必要がなくなるため、心臓の負担が軽減され、心筋の量が減少する可能性があります。これにより、宇宙飛行士が地球に帰還したときに、低血圧やめまいが起こりやすくなります。幸いなことに、ほとんどの宇宙飛行士は適切なリハビリテーションによって時間の経過とともに回復します。

筋萎縮

微小重力状態では、筋肉は重力に逆らって働く必要がないため、筋肉が萎縮してしまいます。宇宙飛行士は定期的に運動しないと、わずか数日間で筋肉量が最大 20% 失われる可能性があります。これに対抗するため、彼らは専用の器具を使って1日約2時間運動しますが、必然的に筋肉が失われてしまいます。そのため、地球に帰還した際にはリハビリテーションが必須となります。

放射線被曝の増加

宇宙飛行士は地球の保護大気圏外にいるときは高レベルの宇宙放射線にさらされるため、がんや認知障害のリスクが高まります。 ISS はある程度の放射線防御を提供しますが、長期間のミッションでは依然として大きな放射線リスクが伴います。

骨密度の低下

骨は強度を維持するために重力に依存します。重力がなければ、宇宙飛行士は特に腰と脚の骨密度が大幅に低下するだろう。彼らは毎月骨量の約1％を失っており、これは地球上の高齢者よりもはるかに高い割合です。これにより、宇宙飛行士は骨折しやすくなります。

つまり、宇宙旅行は銀河を探索するだけでなく、極限の状況に対して身体がどのように反応するかを学ぶことでもあるのです。