국제우주정거장에서 배양되는 <무중력의 과학>

국제우주정거장에서 배양되는 <무중력의 과학>

 

 

 

지구의 궤도를 돌기 20년이 되는 국제우주정거장은 최첨단의 우주실험실이 되었다. 체재하는 우주비행사들은 블랙홀에서 병이나 정원 가꾸기에 이르기까지의 여러 가지 연구를 미소한 중력환경에서 행해지고 있다.

지구의 상공 약 400Km를 돌고 있는 국제우주정거장은 축구장 정도의 크기로 벌집 같이 구획을 나누어 분할되고 있다. 각 구획에는 승조원이 지구의 연구자로부터의 지도에 기초하여 실험을 행할 수가 있다.

국제우주정거장에서는 유인 임무가 개시된 2000년 이후 3000건 이상의 과학실험이 실시되고 있다.

 

<미니 뇌>

 

미국의 센 킴브로우(Shane Kimbrough）, 메건 맥아더（Megan McArthur） 양 비행사, 일본의 호시데 아키히코(星出彰彦) 비행사, 유럽우주기관（ESA）의 토마스 페스켓（Thomas Pesquet）비행사의 4명이 탑승한 미우주개발기업 스페이스X（SpaceX）의 우주선 <클루 드래곤（Crew Dragon）운용 2호기는 2021년 4월 23일 국제우주정거장을 향하여 발사될 예정이다.

4명은 6개월에 걸친 임무에서 국제우주정거장의 유지관리 작업과 병행하여 약 100건의 실험을 행할 예정으로 되어 있다.

 

실험 중에는 초음파를 쓴 물체나 액체를 닿지 않은 상태로 이동하거나 조작하거나하는 음향기술이 포함되어 있다.

계획된 연구 중에서 프랑스의 페게스 비행사가 가장 즐거워하는 것은 무중력이 뇌의 오르가노이드（organoid=다능성 줄기세포(iPS세포나 ES세포）등을 써서 장기의 형성과정을 체외에서 모방하여 제작되는 삼차원조직을 말함)에 미치는 영향을 조사하는 것이라 한다. 뇌 오르가노이드는 줄기세포기술을 써서 제작되는 <미니 뇌>이다.

과학자들이 최후 도달은 이 연구가 뇌질환치료에 역할을 하고 또 원거리 탐사임무를 시야에 들여 넣는 우주기관을 돕는 것도 된다고 기대한다. 원거리 임무에서는 승조원이 가혹한 우주환경에 장기간 머물게 된다.

 

국제우주정거장은 다시 <생체조직 칩(Chip/조각)>이라 하여 알려진 소형의 인체장기모형의 연구가 진행되고 있다. 조직 칩은 여러 가지 종류의 세포로 구성되어 면역계의 노화, 신장기능, 근육감소 등의 연구에 이용된다.

국제우주정거장미국국립연구소（ISS US National Laboratory）의 시니어 프로그램 디렉터인 리즈 워렌(Liz Warren）씨는 <이유가 완전히 해명된 것은 아니지만 세포 간 커뮤니케이션은 미소중력하와 지구상의 세포배양 병 안과는 기능이 작용방법이 다르다>고 지적한다. 세포가 모이는 방법도 다르다고 한다.

<이런 특징에 따라 세포는 인체 내에 있을 때에 보다 가까이 거동을 나타낼 수가 있다. 따라서 미소중력은 조직공학에 의하여 다시없는 기회를 제공한다고 생각된다.>고 워렌 씨는 말했다.

 

연구를 진행하기 위한 유일무이의 시설

 

운용비용에 대해서 걱정하는 소리가 일부 있는 가운데 미항공우주국(NASA)자체는 보다 원방의 우주로 관심이 이동하는 데에 수반하여 국제우주정거장에서의 철퇴를 모색하고 있다.

그러나 우주공간에서의 미소중력과학실험을 계획하는 프랑스의 연구시설 카드모스(Cadmos)의 세바스틴 바르데（Sebastien Barde）에 따르면 2028년에 운용을 종료할 예정인 국제우주정거장은 일부의 과학자에게는 연구를 진행하기 위한 유일무이의 시설이 되어 있다고 한다. 이들 연구에는 의약이거가 재료과학이거나 중력이 없는 환경이 불가결이다.

바르데 씨는 일이야 할 일이 있는 모두를 배웠다는 생각을 일축하고 <그것은 마치 “충분한 수의”별을 보았다는 이유로 망원경을 크게 할 필요가 참으로 있는가하고 의문시하는 것과 같다.>고 말하였다.

일본어원문=ISSで培われる「無重力の科学」

출처=https://www.afpbb.com/articles/-/3343604