宇宙飛行士は浮いている間に眠るのでしょうか？宇宙環境は遺伝子変異を引き起こす可能性がありますか?真実が何なのか見てみましょう！

2023年4月24日は第8回「中国宇宙の日」です。今年のテーマは「物事を学んで知識を得て空に問いかける」です。

宇宙飛行士は、神秘的で広大な宇宙に立ち向かう最前線に立つ人々です。彼らは星々の間を旅する人々であり、人々の注目の的となっている。そのため、宇宙ステーションの宇宙飛行士は浮遊しながら眠るのかなど、多くの疑問が生じます。宇宙での生活は人間の遺伝子に変化をもたらすでしょうか？宇宙飛行士は宇宙で体重が増えるのでしょうか？本当にそうなのでしょうか？

今日、Science Rumors Refutation と China Aerospace Culture and Creativity が協力して真実を明らかにしました。

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神話: 地球上では、私たちは毎晩寝て、朝起きて、予期せぬことが起こっても、ただ地面に倒れるだけです。しかし、宇宙では宇宙船が地球の周りを高速で飛行するため無重力環境となり、宇宙ステーション内の宇宙飛行士は浮いた状態で眠ることになります。

分析:これは真実ではありません。狭いキャビン内で浮遊すると、さまざまな機器や装置と衝突しやすく、危険です。したがって、宇宙飛行士は睡眠中に特に安全を確保する必要があります。

神舟宇宙船ミッションの初期段階では、宇宙飛行士は客室内に寝袋を固定し、その中に潜り込んで眠った。

中国の有人宇宙計画が正式に宇宙ステーションの時代に入った今、今日の宇宙飛行士たちは広くて快適な独立した睡眠エリアを持っているので非常に幸せだ。中国の宇宙ステーションの天河コアモジュールと文天実験モジュールには、それぞれ3つの独立した睡眠エリアがあります。

天河コアモジュールの就寝エリアは水平に設置されており、宇宙飛行士は「横たわった」状態で眠ります。ウェンティアン実験モジュールの睡眠エリアは垂直に設置されており、宇宙飛行士は「立ったまま」眠る。しかし、無重力環境では、寝ているときの感覚に違いはありません。

睡眠エリアでは、宇宙飛行士は自分の好みに応じて寝袋の固定方法を柔軟に選択できます。宇宙飛行士の中には、より安定した完全固定方式を好む人もいれば、より自由な浮遊感を好み、寝袋に一定の可動域を持たせる半固定方式を採用する人もいます。

デザイナーは、各寝室エリアに舷窓を設けるなど配慮しており、いつでも美しい宇宙の景色を楽しむことができます。

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噂：地球がある宇宙には多くの種類の放射線があり、宇宙飛行士は任務を遂行する際に長期間宇宙で生活することになる。彼らは大気圏外にいるため、宇宙放射線によって彼らの遺伝子は深刻に変化します。

分析:この発言は非常に一方的であり、強力な科学的根拠はありません。宇宙には確かに多くの種類の放射線が存在し、放射線は遺伝子変異を誘発する重要な原因の一つでもあります。しかし、現時点では、各国の有人宇宙ミッションが到達できる領域は、まだ「地球近傍空間」にあり、地球の磁場によって保護されています。さらに、宇宙船の客室と船外宇宙服が宇宙線のほとんどを遮断します。科学研究者らは宇宙飛行士の健康状態を確認するため、放射線量の検査も行う予定。

遺伝子は遺伝因子とも呼ばれ、生命の基本的な構造と機能を支えます。生物の誕生、成長、老化、病気、死など、すべての生命現象は遺伝子と関係しています。遺伝子は一般に非常に安定しており、複製のたびに正確に自己複製することができます。しかし、遺伝子の安定性は相対的なものであり、遺伝子は変異することがあります。

遺伝子変異は、種に環境の変化に適応する貴重な機会を与え、人間を含む地球上の既存の種が存続するための鍵となります。しかし、遺伝子変異は個人の生活に悪影響を及ぼす可能性があります。現代の医学研究では、放射線が遺伝子変異を誘発する重要な原因の一つであることが判明しています。地球が位置する宇宙には、銀河宇宙放射線、地磁気捕獲放射線、太陽陽子現象によって形成される電離放射線のほか、紫外線や無線周波数放射線などの非電離放射線環境が存在します。

科学界では、大気と地球の磁場の保護がなければ、地球上の生命はこのような強い放射線環境では生き残れないだろうと一般的に信じられています。しかし、人類の宇宙探査の先駆者として、宇宙飛行士は大気圏の保護から離れた宇宙空間で活動しなければなりません。宇宙飛行士が宇宙に入ると、宇宙船のキャビン内部とキャビン外部の宇宙服によって保護されます。これらのハイテク機器は宇宙線のほとんどを遮断することができますが、それでも宇宙で彼らが受ける放射線量は地球上の人々よりもはるかに多くなります。

宇宙環境における宇宙飛行士の遺伝子変化の問題は、主要宇宙大国にとって常に重要な懸念事項であり、宇宙ステーションでは宇宙飛行士が受ける放射線量も監視されている。

宇宙環境における人間の遺伝的変化に関する世界で最も代表的な研究の一つは、NASA による一卵性双生児の宇宙飛行士の比較研究です。彼らはスコット・ケリーとマーク・ケリーです。

2015年、スコットは異例の宇宙ミッションを遂行し、双子の兄弟マークが地上で働いている間、国際宇宙ステーションに340日間連続で滞在した。このミッションは極めて稀な研究の機会を提供します。 2019年版サイエンス誌で研究者らは、宇宙に入った後、スコットのDNAメチル化率はマークよりもわずかに低かったが、最大差は5％を超えなかったという研究報告を発表した。同時に、スコットの遺伝子の一部、特に免疫系に関連する遺伝子も異常な発現を示しましたが、地上に戻ってから6か月後、異常発現した遺伝子の90％以上が正常に戻りました。

この研究の結果によれば、スコットがほぼ1年間宇宙で生活した後も長期にわたる大きなエピジェネティックな変化を経験しなかったことは喜ばしいことだ。この研究は、実験対象が比較対象としてたった2人であったため、普遍的な結論を導くことはできないが、宇宙環境が人間の健康、特に遺伝子に与える影響を理解する上で大きな意義がある。

現在、我が国の天宮宇宙ステーションと国際宇宙ステーションでは、各飛行乗組員が軌道上で6か月間の継続的なミッションを実行する慣行を維持しており、飛行ミッションを遂行した各宇宙飛行士は健康状態を確認するために放射線量検査を受けます。世界中で宇宙に入る機会が増えるにつれ、宇宙環境が人間の遺伝子に与える影響についての研究も深まり、人類の将来のより深い星の海への旅にも万全の準備と対策が講じられることになるでしょう。

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噂：「天宮テレビ」番組では宇宙飛行士の宇宙での実際の様子を見ることができる。同時に、多くの注意深いネットユーザーはこの番組を通じて、宇宙にいる宇宙飛行士の顔は地上にいるときよりも明らかに大きいことを発見した。宇宙ステーションの食事が美味しすぎて宇宙飛行士が太ってしまったという噂があります。

分析：ネットユーザーは実は半分正しい。宇宙ステーションの食事は確かに美味しいのですが、顔が太って見えるのは、無重力環境では体液が頭部に多く分布するため、顔が太ったように見えるからです。

宇宙飛行士は無重力環境では水分が失われ、筋肉が萎縮する傾向があるため、体重は通常2～3キロ減少します。

顔が太って見える本当の理由は、無重力環境では、体内の血液を含むさまざまな体液の分布パターンがそれに応じて変化するためです。地上環境と比べて最も明らかなのは、頭部に体液がより多く分布しているため、顔が太ったように見えることです。

さらに、鼻や口の粘膜の鬱血、眼窩の腫れ、頭頸部の静脈の拡張などの症状もあります。体液は頭部に多く分布するため、必然的に下肢に分布する体液は少なくなります。そのため、宇宙飛行士の顔が太くなる一方で、脚が細くなるという、簡単には観察できない別の現象が起こります。

これらの現象は宇宙に入った後の最初の数日間に最も顕著になります。人体は無重力環境に適応するにつれて、痛みは徐々にある程度緩和され、宇宙飛行士は地上に戻って一定期間を過ごした後に完全に回復します。

結論は

宇宙ステーションの宇宙飛行士は、眠るときには特別な安全対策を講じます。宇宙の放射線は遺伝子変異を引き起こす可能性があるが、現在のところ、宇宙における人間の活動は依然として地球の磁場の保護の範囲内にある。同時に、宇宙船のキャビンとキャビン外の宇宙服が宇宙線のほとんどを遮断します。科学研究者らは宇宙飛行士の健康状態を確認するため、放射線量の検査も実施する予定。宇宙の無重力環境の影響で、血液やその他の体液は地上よりも宇宙飛行士の頭部に多く分布するため、宇宙飛行士の顔は太って見える。

著者：王俊義、中国科学技術ジャーナリズム協会宇宙文化コミュニケーション青年作業委員会委員

航空宇宙計画設計グループ株式会社 航空宇宙文化創造センター 副センター長 Tan Xinpeng 氏

レビュー｜北京機械電気工学総設計部エンジニアの何陳

この記事は「Science Refutes Facts」（ID: Science_Facts）によって作成されました。転載の際は出典を明記してください。

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