BioSentinel

BioSentinel: 深宇宙を探る宇宙生物学ミッション

BioSentinelは、NASAによる宇宙生物学に特化したミッションであり、低コストのキューブサットを利用しています。このプロジェクトの目的は、地球の低軌道を超えた深宇宙で放射線がDNA修復に与える影響を調査することです。具体的には、出芽酵母であるSaccharomyces cerevisiaeを用いて、放射線環境がDNAの損傷応答にどのように影響を与えるかを検出、測定、比較することを目指しています。

プロジェクトの経緯と背景

BioSentinelは、NASAのアルテミス1号計画の一環として選ばれた10機のキューブサットの中の一つで、2013年に本挑戦がスタートしました。これにより、最後の有人月探査任務である1972年のアポロ17号以来、初めて地球低軌道を超えて生物を宇宙に送り込むことになります。BioSentinelは2022年11月16日、NASAのスペース・ローンチ・システムによって打ち上げられ、打ち上げ直後には機体が回転状態にあったことがテレメトリによって確認されました。その後、NASAの指示により機体の姿勢は安定しました。

ミッションの進捗

11月22日には月フライバイを行い、12月から酵母を使った実験フェーズが始まる予定です。これから約18ヶ月のミッション中、様々な条件での通信とデータ収集が行われ、酵母の生存状況やDNA修復能力が詳しく調査されます。

生物科学における役割

BioSentinelで使用される出芽酵母は、DNA二本鎖切断（DSB）の修復メカニズムが人間の細胞に類似しているため、科学的な価値が高いとされています。このミッションでは二種類の酵母菌株が用意されています。一つは野生型株で、DNA修復能力が高い特性を持っています。もう一つは、放射線による変異により修復能力が欠損した株です。

酵母の生存にはDNA修復が不可欠であり、これによって生存状況や成長が確認されることから、間接的にDNA損傷の修復の有無を知ることが可能です。実験は、酵母を含むウェルに特別な培地を接種することから始まります。複数の組が異なるタイミングで起動することで、宇宙空間でのさまざまな環境要因に対する応答が検証されます。

データ収集と分析

このミッションでは、約4から5ラドの放射線が予測されており、科学データと宇宙機からのテレメトリは、機内に保存された後に地上に送信されます。集めたデータは、搭載されている放射線センサーと線量計のデータと照合します。また、BioSentinelと同じペイロードが3機製造されており、そのうちの一つは国際宇宙ステーションにおいて、地球の低軌道で安定した環境でデータを収集する役割を果たします。

結論

BioSentinelは、深宇宙における生物の生存能力を探査する重要なミッションです。出芽酵母を利用した実験によって、宇宙での放射線が生物に与える影響を解明することができれば、将来的な宇宙探査や人類の宇宙移住に向けた大きな一歩となることでしょう。今後の実験結果が期待されます。

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