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はじめに：「地球は青かった」から65年
1961年4月12日、ソ連（当時）の宇宙飛行士ユーリ・ガガーリンが、宇宙船ボストーク1号に乗って、人類で初めて宇宙を飛びました。地球を1周した約108分の飛行は、人類の新しい時代の幕開けとなりました。この日を記念して、4月12日は「世界宇宙飛行の日」とされています。
あれから65年。今では、国際宇宙ステーション（ISS）に、宇宙飛行士が半年ほど滞在することも珍しくなくなりました。けれど、重力のない宇宙で暮らすことは、人の体に大きな変化をもたらします。この記事では、宇宙で体に何が起こるのか、そしてその研究が、地上の私たちの健康にどう役立っているのかをご紹介します。
第1章：骨が急速に弱くなる
宇宙での体の変化の中で、特に大きな問題とされているのが、骨の弱化です。
地上では、私たちの骨は、いつも重力によって体重を支えています。骨は、その刺激を受けることで、壊れては新しくつくられる、というサイクルを繰り返しながら、丈夫さを保っています。ところが、重力のない宇宙では、骨に負担がかからなくなるため、骨をつくる働きが弱まり、骨が溶け出していくのです。
宇宙では、特に足や腰の骨で、1か月に1〜1.5％程度も骨の量が減るといわれています。これは、地上の高齢者の骨粗しょう症の進行よりも、はるかに速いペースです。
第2章：筋肉も衰える
重力のない宇宙では、体を支えたり、歩いたりする必要がないため、特に脚や背中の筋肉が、急速に衰えていきます。地球に帰還した直後の宇宙飛行士が、自分の力でうまく立てないことがあるのは、このためです。
そこで、ISSに滞在する宇宙飛行士は、毎日2時間程度、ランニングマシンや自転車こぎ、筋力トレーニングの機器を使って運動をしています。体をベルトで機器に固定し、重力の代わりに負荷をかけるのです。
第3章：顔がむくみ、脚が細くなる
地上では、重力によって、体の中の血液や水分は、下半身にたまりやすくなっています。ところが、宇宙では重力がないため、体の水分が、頭や上半身のほうへ移動します。これを「体液シフト」と呼びます。
その結果、宇宙飛行士の顔は丸くむくみ、脚は細くなります。この様子は、英語で「パフィーフェイス・バードレッグ（むくんだ顔と、鳥のような脚）」と呼ばれています。鼻がつまったり、頭が重く感じたりすることもあります。
第4章：背が伸びる？
宇宙では、背が数センチ伸びることが知られています。地上では、重力によって、背骨の骨と骨の間にあるクッション（椎間板）が押しつぶされています。重力がなくなると、このクッションが広がるため、背が伸びるのです。
ただし、地球に帰ってくると、元の身長に戻ります。また、背骨が伸びることで、腰痛を感じる宇宙飛行士もいるそうです。
第5章：そのほかの体の変化
- 宇宙酔い：宇宙に着いてから数日の間、めまいや吐き気を感じることがあります。耳の奥にある、体のバランスを感じる器官が、重力のない状態に混乱するためと考えられています。
- 視力の変化：長期間の滞在で、目の奥の構造が変化し、視力が変わる宇宙飛行士もいることがわかっています。
- 宇宙放射線：宇宙では、地上よりもはるかに多くの放射線を浴びるため、健康への影響を管理しながら滞在しています。
- 体内時計の乱れ：昼と夜の移り変わりが地上とはまったく違うため、睡眠のリズムが崩れやすくなります（くわしくは第10章でご紹介します）。
第6章：宇宙の研究が、地上の医療に役立つ
宇宙で起こる体の変化は、実は、地上の高齢化とよく似ています。骨が弱くなる、筋肉が衰える、バランスをとるのが難しくなる――。宇宙では、こうした変化が、地上よりもずっと速いスピードで起こるのです。
そのため、宇宙での研究は、骨粗しょう症や、筋肉が衰えるサルコペニアの仕組みを解明したり、予防法や治療法を開発したりすることにも役立っています。実際に、骨粗しょう症の薬を宇宙飛行士が使い、骨の減少を抑える効果を確かめる研究も行われました。
また、アメリカでは、双子の宇宙飛行士の一人が約1年間ISSに滞在し、地上に残ったもう一人と体の変化を比べるという、ユニークな研究も行われました。
第7章：ガガーリンの飛行の、あまり知られていない話
「はじめに」でご紹介したガガーリンの初飛行には、意外と知られていないエピソードがいくつもあります。宇宙へ飛び立ったとき、ガガーリンは27歳。打ち上げの瞬間に口にした「さあ、行こう！（ロシア語で「ポイェーハリ」）」という言葉は、今もロシアで広く親しまれています。
地球へ戻るときも、ガガーリンは宇宙船に乗ったまま着地したわけではありません。上空で座席ごと宇宙船の外に飛び出し、パラシュートで降りてきたのです。当時の記録のルールでは、宇宙船に乗ったまま着陸することが求められていたため、この事実は長いあいだ公表されませんでした。
日本で有名な「地球は青かった」という言葉も、実際の発言は少し違います。記録に残っているのは、「空はとても暗く、地球は青みがかっていた」という意味の言葉で、それが日本では短く印象的な形で伝わったといわれています。
国連は2011年、この日を「国際有人宇宙飛行デー」と定めました。また、ガガーリンの飛行から2年後の1963年には、同じソ連のワレンチナ・テレシコワが、女性として初めて宇宙を飛んでいます。たった一人の108分の飛行から、宇宙は多くの人が挑む場所へと広がっていきました。
第8章：日本人と宇宙の歩み
日本人の宇宙飛行の歴史も、少しずつ積み重ねられてきました。
| 年 | 出来事 |
|---|---|
| 1990年 | ジャーナリストの秋山豊寛さんが、日本人として初めて宇宙へ |
| 1992年 | 毛利衛さんが、スペースシャトルに搭乗し、宇宙で実験を行う |
| 1994年 | 向井千秋さんが、日本人女性として初めて宇宙へ |
| 2008〜2009年 | 国際宇宙ステーションの日本実験棟「きぼう」の組み立てが進み、2009年に完成。日本人宇宙飛行士の長期滞在も本格化 |
医師でもある向井千秋さんは、宇宙での体の変化についての研究にも関わってきました。日本の宇宙飛行士たちは、宇宙での実験を通じて、地上の医療や科学の発展にも大きく貢献してきたのです。
第9章：宇宙飛行士は、毎日2時間も運動している
第1章・第2章で紹介したように、宇宙では、重力がほとんどないため、骨や筋肉が急速に衰えてしまいます。そこで、国際宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士は、毎日およそ2時間、運動をすることが求められています。
ただし、宇宙では、ふつうのランニングマシンや筋トレの器具は、そのままでは使えません。体がふわふわと浮いてしまうからです。そのため、体をゴムバンドなどで固定して走るランニングマシンや、空気の力を利用して負荷をかける筋トレ装置など、宇宙専用の運動器具が使われています。
こうした運動の工夫は、地上でも役立っています。たとえば、長く寝たきりの状態が続く人や、高齢の人の筋肉や骨を守るためのリハビリの方法を考えるうえで、宇宙での研究が、ヒントを与えてくれているのです。
第10章：1日に16回、日の出を迎える宇宙の暮らし
国際宇宙ステーションは、地上からおよそ400キロメートル上空を、約90分で地球を1周しています。そのため、宇宙飛行士は、1日に16回ほども、日の出と日の入りを迎えることになります。
こうした環境では、私たちの体の中にある「体内時計」が乱れやすくなります。そこで、国際宇宙ステーションでは、地上の時間に合わせて生活のスケジュールを決め、照明の明るさや色を工夫するなど、体内時計を整えるための工夫が行われています。眠るときは、壁に固定した寝袋の中で、体が浮かないようにして眠るそうです。
宇宙での睡眠や体内時計の研究は、夜勤のある仕事をしている人や、睡眠に悩みを持つ人のための研究にも、役立てられています。
第11章：宇宙の「心の健康」
宇宙での長い滞在では、体の変化だけでなく、心の健康も大切なテーマになります。限られた空間の中で、同じメンバーと長い時間を過ごし、家族や友人とも簡単には会えない――。そんな環境は、強いストレスにつながることがあります。
そこで、宇宙飛行士は、地上の家族とビデオ通話をしたり、好きな音楽や映画を楽しんだり、地上の専門家と定期的に面談をしたりして、心の健康を保つ工夫をしています。また、チームのメンバー同士が、お互いを思いやり、助け合うことも、とても大切だといわれています。
閉ざされた環境での心の健康についての研究は、南極の観測基地で働く人や、災害時の避難生活、長い入院生活を送る人などへの支援にも生かされています。宇宙での経験は、地上の私たちの暮らしとも、深くつながっているのです。
第12章：月へ、そしてその先へ
現在、アメリカを中心に、日本を含む多くの国が参加して、再び人類を月に送り、月面での長期的な活動を目指す「アルテミス計画」が進められています。将来は、月を拠点にして、火星への有人探査も目指されています。
月や火星への旅は、国際宇宙ステーションへの滞在よりも、はるかに長く、厳しいものになると考えられています。骨や筋肉の衰え、宇宙放射線の影響、心のストレス――。こうした課題を乗り越えるための研究が、今、世界中で進められています。
そして、そうした研究の成果は、きっと、地上で暮らす私たちの健康や医療にも、新たな恩恵をもたらしてくれるはずです。宇宙への挑戦は、遠い星を目指すと同時に、私たち自身の体と心を深く知るための旅でもあるのです。
よくある疑問（Q&A）
Q1. 宇宙から帰ってきたら、体は元に戻りますか？
A. 筋肉や体液のバランスは、比較的早く回復します。一方、骨の回復には、滞在期間よりも長い時間がかかることがあります。帰還後は、リハビリを行いながら、少しずつ地上の生活に体を慣らしていきます。
Q2. 宇宙の研究は、私たちの生活にも関係あるのですか？
A. はい。骨や筋肉の研究のほか、宇宙食の技術が保存食や介護食に、宇宙飛行士の健康管理の技術が遠隔医療に活かされるなど、さまざまな形で私たちの生活に役立っています。
Q3. 子どもでも、宇宙について学べる場所はありますか？
各地の科学館やプラネタリウムでは、宇宙についての展示やプログラムが用意されていることが多くあります。また、JAXA（宇宙航空研究開発機構）の施設の中には、見学ができるところもあります。インターネット上でも、宇宙飛行士の暮らしや、宇宙の実験を紹介する動画などを見ることができます。夜空を見上げて、月や星を観察してみることも、宇宙への興味を育てる、すてきな第一歩です。
まとめ：宇宙は、地上の健康を映す鏡
重力のない宇宙で暮らすことは、私たちが地上で、いかに重力に支えられて生きているかを教えてくれます。そして、宇宙で起こる体の変化の研究は、高齢化が進む地上の私たちの健康を守ることにもつながっています。
世界宇宙飛行の日の今日、夜空を見上げながら、宇宙で暮らす宇宙飛行士たちと、重力の恵みに思いを馳せてみてはいかがでしょうか。そして、骨と筋肉のために、少しだけ体を動かしてみてくださいね。
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