宇宙航空研究開発機構

1.概要

国際宇宙ステーション(ISS)・日本実験棟(JEM)に先立つ宇宙実験機会として、宇宙開発事業団(NASDA)が実施する、スペースシャトルSTS-107を利用して宇宙実験及び飛行後実験について報告する。

2.STS-107を利用するNASDA実験

NASDAはSTS-107の実験機会を利用して、蛋白質の立体構造やその機能の解析、及び宇宙環境における生物機能の解明などに関する実験を行う。実験テーマを別紙―1に示す。

2.1　蛋白質結晶成長実験

対流、沈降のない宇宙環境で高品質な蛋白質結晶を得ることにより、生命科学・医学的観点から蛋白質の機能及び構造を明らかにし、蛋白質の生物学的機能の解明に資するとともに、医薬品等の開発に応用する。
STS-107においては、科学研究として5テーマ、先導的応用化研究として5テーマ、技術検証として1テーマの計11テーマの実験が日本人研究者により実施される。

2.2　ラットサンプルシェア研究

科学的成果を最大限に導くために、米国、フランスの代表研究者が所定のサンプルを取得した後の残サンプルを他の研究者に分配し、少ない宇宙実験機会で多くの研究を行う。今回のラットを用いた実験では、宇宙環境における生物機能の違いを、筋骨格、代謝内分泌、神経、宇宙放射線等の観点から解明する。
STS-107サンプルシェア研究として、9テーマが日本人研究者によって実施される。

蛋白質結晶成長実験装置(スペースハブ社/アラバマ大学提供)

ラット用動物飼育装置(NASA提供)

3.STS-107での実験以外のNASDAプログラム

3.1　教育プログラム

全国の高校生に蛋白質結晶成長実験への参加を呼びかけ、宇宙環境利用を含む宇宙開発の理解増進を図るとともに、蛋白質をキーワードとして結晶成長、X線構造解析、生命科学への展開などの面から自然科学教育への貢献を行う。本教育プログラムには、日本全国から149チーム(89校)が参加しており、予備実験を経て選定された高校生6チーム(表-2)が宇宙実験に参加する。

3.2　NASDA宇宙飛行士の参加

NASDAは、向井宇宙飛行士をSTS-107の副ミッションサイエンティストとしてNASAに派遣をしており、向井宇宙飛行士は、ミッションサイエンティストの補佐として、地上にて、実験を提案した代表研究者達のとりまとめ支援を行うとともに、ミッション中は地上の管制センターにて、宇宙実験運用に係る統括補佐を行う。ここでの経験を、今後NASDAが主体性を持って実施していく必要のあるJEM利用の科学実験運用に係わる体制や手順の構築に資する。
また、古川宇宙飛行士は、STS-107が宇宙から帰還した直後にNASAケネディ宇宙センターにて、ラットサンプルシェア研究のための標本の収集作業を行う。これは、将来のJEMでの同種の作業へ向けた技術の取得を目的としている。

4.ミッション運用概要

*出典：NASAホームページ
Space Shuttle Launch schedule
なお、最終的な打上げ日時は、打上げ約2週間前にNASAが決定する。

5.軌道上実験運用の概要

蛋白質結晶成長実験に関しては、スペースシャトル打上げ後、スペースハブの実験装置の立ち上げが開始され、打上げ約6時間後に、蛋白質結晶成長実験が開始される。その後、約15日間にわたり実験が継続され、帰還約13時間前に実験を終了する。実験運用はスペースハブ社及びアラバマ大学によって行われ、NASDAは日本より必要に応じ実験運用を支援する。
また、ラットサンプルシェア研究に関しては、NASAによって実験運用が行われる。

6.成果の公表

蛋白質結晶成長実験(科学研究、先導的応用化研究、技術検証)及びラットサンプルシェア研究に関しては、帰還約1ヶ月後に速報を、約1年後に成果報告を公表する予定である。なお、これらの情報は、宇宙開発委員会等へ報告するとともに、NASDAホームページ(国際宇宙環境利用データベース)にて、公開する予定である。但し、先導的応用化研究については、研究終了後、特許等の取得に関連する部分については、5年間非公開とすることが可能である。
また、教育プログラムの蛋白質結晶成長実験に関しては、宇宙実験チーム及び地上実験チームより提出された最終レポートを帰還約3ヶ月後に審査員が審査し、優秀と認められた実験チームを表彰する。結果等については、宇宙開発委員会等へ報告するとともに、NASDAホームページ(タンパク質の結晶成長実験)にて公表する予定である。

7.今後の実験関係の作業予定