月と火星の宇宙版

月と火星の宇宙アナログ（SAM）^{[ 1 ] [ 2 ]}は、密閉され加圧された地上アナログサイトです。^{[ 3 ] [ 4 ]}この高精度の研究船は、米国アリゾナ州オラクル近郊のサンタカタリナ山脈の麓にあるアリゾナ大学バイオスフィア2研究キャンパスにあります。 ^{[ 3 ] [4][5] 研究ディレクター兼主任設計者のカイ・スタッツが率いる2年半の建設を経て、[3][ 6 ] [ 7} ] 2023年4月にSAMは、人間のアナログミッション[5][10][11]を可能にする12以上の稼働中のアナログステーションのリストに加わりました。これら のステーションは、^{「アーキテクチャの概念を検証し、}技術^{を実証」し、「人間の宇宙探査}に関連^{するロボット、}車両^、居住施設、通信システム、現地資源利用（ISRU） ^、および人間のパフォーマンスをテスト」するための^{フィールドテスト}を可能にします。^{[ 12 ] [ 13 ]}アリゾナ大学、NASA、ナショナル ジオグラフィック協会、および商業パートナーの国際的な専門家チームに支えられ、SAM の中核的な焦点は、人類の宇宙探査、長期にわたる他の惑星への居住、地球システムの持続可能性、および人間の生活の質に関連する科学研究目標です。^{[ 3 ] [ 7 ] [ 6 ]} 2025 年、SAM は「ユニークで歴史的なミッションを通じて世界の類似物を統合するために活動する研究者、科学者、教育者、起業家の国際的な協力」である「世界最大の類似物 (WBA)」に参加しました。^{[ 9 ] [ 14 ]}

アリゾナ大学バイオスフィア2のSAM研究ディレクターであるカイ・スタッツ^{[ 3 ] [ 15 ]}は、1987年のバイオスフィア2のプロトタイプ、すなわちテストモジュールを中心にSAMのコンセプトを開発しました。 ^{[ 3 ] [ 16 ]}設計と資金調達は2019年3月に開始され、主要な建設は2021年1月から2023年4月にかけて行われました。スタッツと彼のボランティア、スタッフ、コンサルタントのチームは、テストモジュールを改修し、その圧力容器を拡張して、エンジニアリングベイ、寝室付きのクルー居住区、共有エリア、キッチン、バスルーム、および完全に機能するエアロックを追加しました。^{[ 3 ]}  SAMの最初の有人ミッションは2023年4月と5月に行われました。^{[ 10 ] [ 11 ]}

1～4名の乗組員と6日から数週間のミッション期間に対応するように設計されたSAMの居住空間は、機能的なエアロック、乗組員居住区、エンジニアリングベイ、水耕栽培と小型栽培ベッドを備えた温室、一定の圧力を維持するための可変容積圧力調整室（別名「肺」）で構成されています。 ^{[ 1 ] [ 3 ]} SAMには、SIMOC Liveを使用したリアルタイムの空気質モニタリングによって支援される環境制御および生命維持システム（ECLSS）が装備されています。^{[ 17 ] [ 18 ]}（SIMOCは、NASAおよび世界中の大学における生命維持および閉鎖生態系の研究から得られた公開データに基づいて設立された、ナショナルジオグラフィック協会がホストする、拡張可能でインタラクティブな地球外コミュニティモデルです。^{[ 17 ] [ 19 ]} ）水耕栽培の食用作物は、機械式二酸化炭素除去装置を部分的に相殺します。^{[ 7 ]}完全に機能する加圧スーツにより、半エーカーの屋内/屋外火星ヤードで現実的な船外活動(EVA) が可能になります。 ^{[ 20 ] [ 21 ]}

最初の 2 つの 6 日間のミッション、Inclusion I (2023 年 4 月 26 日～ 5 月 2 日) ^{[ 22 ] [ 10 ]}とInclusion II (2023 年 5 月 9 日～ 15 日) ^{[ 20 ] [ 11 ]}の成功により、SAM は、持続的な大気質の監視と圧力調整、水の再利用、および食品のリサイクル システムを備えた運用可能であることが証明されました。これらのミッションのハイライトには、アクセシビリティを調査する各クルーに 1 人の視覚障害者メンバーが参加したこと^{[ 10 ] [ 21 ]} 3D プリンターの設置^{[ 11 ]} CO _{2 の}研究^{[ 11 ]}乾燥食品からのベジタリアン ミールの実現可能性^{[ 21 ]}水耕栽培とキノコの栽培と収穫、加圧宇宙服を使用した船外活動などが含まれます。^{[ 20 ] [ 21 ]}リンダ・リー（1991～93年の最初の密閉ミッションのバイオスフィア2メンバー）、フィル・ホーズ（バイオスフィア2のチーフアーキテクト）、ベルント・ツァベル（バイオスフィア2の建設マネージャーであり、1994年の2回目の密閉ミッションのメンバー）は、これらの最初のミッションの出入りに立ち会った。^{[ 22 ] [ 10 ]}

バイオスフィア2のSAMで現在進行中の研究には、 SIMOCを使用した生物学的生命維持システムの生態系モデリング^{[ 18 ]}、^{[ 17 ] [ 19 ]} 、太陽光発電式スイングベッド二酸化炭素スクラバーの設計^{[ 23 ]}、完全な水リサイクル^{[ 24 ]}、食用作物の研究^{[ 10 ]} 、触覚とツールの使用^{[ 20 ] [ 11 ] 、圧力制御システム[ 16 ]}が含まれます。SAMはまた、閉鎖生態系（CES）と、物理化学的生命維持システムから完全に統合された生物再生生命維持システム（BLSS）への移行を研究しており、これは人類が長期にわたる他の惑星での居住に備える上で重要になります。^{[ 6 ] [ 25 ]}