チェルノブイリで発見された「放射線を食べるカビ」で宇宙飛行士を宇宙線から守る試み

1986年に史上最悪レベルの原子力事故を起こしたチェルノブイリ原子力発電所で発見されたカビを使って、宇宙を飛び交う放射線から宇宙飛行士を守る試みを、ノースカロライナ大学シャーロット校とスタンフォード大学の研究チームが行っています。研究チームは、国際宇宙ステーション(ISS)における実験で「一定の成果が得られた」と報告しました。

A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration: Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station | bioRxiv
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.16.205534v1

Testing Chernobyl fungi as a radiation shield for astronauts
https://phys.org/news/2020-07-chernobyl-fungi-shield-astronauts.html

Chernobyl Fungi To Protect Astronauts from Space Radiation
https://interestingengineering.com/fungi-from-chernobyl-reactor-could-save-astronauts-from-space-radiation

チェルノブイリ原子力発電所の原子炉跡から2020年2月に発見されたカビは、クロカビ(Cladosporium sphaerospermum)の一種です。このカビは大量のメラニンを含有しており、致命的な放射線レベルの中でも生存できるだけでなく、放射線を吸収して化学エネルギーに変換できることが報告されました。

このカビに目を付けたのが、アメリカ航空宇宙局(NASA)でした。宇宙空間には「宇宙線」と呼ばれる高エネルギーの放射線が常に飛び交っており、宇宙飛行士はISS滞在中に1日辺り0.5～1ミリシーベルト程度の線量を浴びているといわれています。そのため、NASAは宇宙飛行士の被ばくを防ぐ方法を研究しており、このカビを応用できるのではないかと考えたわけです。

NASAによる協力のもとで、チェルノブイリで発見されたカビのサンプルがISSに送られました。そして、放射線検出器を貼り付けたペトリ皿上の半分でカビを繁殖させ、何も繁殖させていないもう半分と比較しながら、ISSで30日間の観察が行われました。

以下の画像のAからIは、ペトリ皿を6時間間隔で撮影したもの。左側がカビを塗布した部分で、微少重力環境下でありながら、わずか48時間で片面を覆い尽くしていることがわかります。研究チームは、「宇宙環境の電離放射線を代謝に利用しているため、地上以上の成長速度を見せている」と推察しています。

また実験の結果から、チェルノブイリで発見されたカビが降り注ぐ放射線のおよそ2％を吸収していると判明しました。実験を率先したNASAの研究科学者であるKasthuri Venkateswaran氏は、このカビを放射線に対する「日焼け止め」として活用できる可能性を示唆しました。

さらに研究チームは主要な利点として「カビにわずかな栄養素を与えて放射線にさらすだけで、微視的な量から自己複製によって繁殖すること」を挙げ、「厚さ21センチメートルのカビ層があれば、火星表面で被ばくする年間線量を大幅に吸収できる可能性がある」と論じました。

NASAは有人月面着陸を2024年までに目指す「アルテミス計画」を推進しており、さらにその先には火星の有人探査も予定しています。将来的にはチェルノブイリで発見されたカビが、ISSのような宇宙ステーションや、月面や火星の基地、あるいは船外活動を行う宇宙飛行士を宇宙線から保護するために応用される可能性も十分期待できます。