ハッピーネットのblog

カテゴリ: 宇宙用パロ

こんにちは。
ハッピーネット代表理事の堀です。
アバター






パロの開発者の柴田崇徳博士から最新情報が届いたので、紹介させていただきます。
量が多いので、2回に分けて紹介をいたしますね。

リンク先は英語のものが多いのですが、詳しいことは翻訳ソフトを活用してお読みください。
なお、ブログ内の写真は、リンク先のものをスクショさせていただいております。

1. 有人火星探査に向けての実験(アリゾナ大学Web Newsより)
 アリゾナ大学のにある有人火星探査の模擬実験(アナログミッション)をする施設にて、2回の実験が行われました。
 インクルージョン1:2023年4月27日~5月2日の6日間
 インクルージョン2:2023年5月10日~5月24日の15日間
 この
Web Newsは、インクルージョン1について報告しています。

実験場所
 
4人の乗組員が、アリゾナ大学のバイオスフィア2の敷地内にある、The Space Analog for the Moon and Mars( SAM)と呼ばれる施設で実験がされました。乗組員は、気密で加圧された居住空間に閉じこもって生活をしました。アナログの宇宙居住施設は世界中に12ほど存在しますが、ここのように密閉され、加圧されたものは他にはないとのことです。  

ビデオ3


4名の乗務員の紹介
 ★視覚的に記録したファインアート写真家でキュレーターのKlos氏
 ★循環器専門医でスキューバダイバー、宇宙愛好家であり、NASAの宇宙飛行士候補最終選考   に2度残ったEiman Jahangir氏 ミッション医療士官、
 ★環境制御と生命維持システムを専門とするBlue Originの航空宇宙システムエンジニアBailey Burns氏
 ★ミッションエンジニア、オハイオ州のボーリンググリーン州立大学で教鞭をとる言語学者   ミッション通信士官兼アクセシビリティ士官の
Sheri Wells-Jensen(視覚障害:全盲) 


ビデオ1


6日間の実験内容
 機械的および植物ベースの生命維持装置の実現可能性のテスト
 密閉された温室での食用作物の維持管理の学習
 密閉環境のマイクロバイオームの研究
 完全な圧力スーツを着て船外活動を行う際の道具の使い方の練習
 将来の居住環境の設計に役立つ高忠実度のコンピューターモデルのさらなる開発など


 6日間、すべての時間が観察され、説明されました。水のサンプリングから、気圧、酸素、二酸化炭素、湿度のモニタリングまですべてです。彼らはまた、ストレス管理に関する一連の心理学的研究を行い、写真と日記で毎日を記録しました。(←ストレス管理のひとつにパロが用いられました

ビデオ2

 今回は、IRBを通した正式な実験として、クルーのストレスについて評価を行ったそうですが、結果等が発表されるのは、かなり先になるとのことです。結果が大変楽しみですね~。


まとめ
 パロの有人火星探査に関する実験は、2022年の11月にもアメリカのユタ州で実施されました。 これに関しては、下記のブログをお読み下さい。有人火星探査とは何かについても詳しく書いています。(米ユタ州)火星探査に向けてのパロの実験終了~~ : ハッピーネットのblog  次の記事は、ウクライナ避難民へのパロの心の支援に関するものです。これも以前、ブログで紹介しており、その続報になります。 パロ「人の心の支援」〜ウクライナ支援〜 : ハッピーネットのblog パロ「心の支援」続報 : ハッピーネットのblog ウクライナ難民の心の支援 その2:6体目のパロ寄贈 : ハッピーネットのblog

アバターこんにちは。ハッピーネット代表理事の堀です。
 2022年11月13日から始まったパロを使った火星アナログ・ミッションによる
「隔離空間での心理的実験」が11月25日に終了しました~。


はじめに 
 この実験は、火星砂漠研究ステーション(MDRS: Mars Desert Research Station)というアメリカユタ州の砂漠の中にある火星協会(the Mars Society)が管理・運営する施設で、6名の女性クルーによって実施されました(写真)。
 2022年11月12日(日本時間)にパロの開発者の柴田崇徳博士(国立研究開発法人産業技術総合研究所)が実験開始についてアメリカのコロラド州でオンライン会見を開き、12日から14日にかけて各種マスメディアで紹介されました。ご覧になった方もいらっしゃるのではないでしょうか??
 ニュースをご覧になった方から、「なぜパロが火星に行くの?」とか、「唐突な話ですね」、「パロが火星に行って何をするの?」などの意見をいただきました。このブログの記事を通して、これらのご意見や質問に答えられたらと思っています。
中日新聞
←2022年11月12日中日新聞より

記者会見には、私やハッピーネットのパロ・トレーナーらもオブザーバーとして参加したんですよ~。







  この記事を書くにあたって、MDRSのHP(MDRS HP)を覗いたところ、11月25日付けでクルーによるミッションサマリーが掲載されていました。レポートでは、パロの好意的な感想が書かれていたので、うれしくなりました。 
 このブログでは、パロの実験のことを紹介しつつ、より深く理解していただくために、下記の目次に示すように、火星探査のこと、アナログ・ミッションのことなども含めて紹介したします。

MDRS2


←MDRSのHPより


今回のアナログミッション「クルー268」の
6名の女性隊員。
女子会のような雰囲気で楽しそうですね。





Logo-Crew 268



←このミッションのロゴ。かっこいいですね。
MDRSのHPより





スライド2
スライド3

Ⅰ.パロの有人火星探査に向けての実験~アナログ・ミッション
Ⅰ-1. アナログ・ミッションって??
 皆さんは、アナログ・ミッションという言葉をご存じでしたか??
ここで使う「アナログ(analog)」とは、アナログ時計やアナログ人間のように、デジタルと対比させた意味ではなく、「類似」とか「相似」の意味なんですよ~~。知らなかったな~~(-_-;)(-_-;)
スライド8
 アナログ・ミッションとは、南極、海、砂漠、北極、火山などの過酷な宇宙環境と物理的に類似した場所に研究施設を設置して(上記写真)、宇宙に行った時ののさまざまな側面をシュミレーションするための研究活動のことなんです。
 これらは米航空宇宙局(NASA)や火星協会などが所有及び運営しています。今回のパロの実験は、アメリカユタ州の砂漠の中にある火星協会運営のMDRSで行われました。
 
火星の映像 パーサヴィアランス

 この写真は、実際の火星の映像です。地球の砂漠の景色とそっくりですね。下記のyoutubeからのスクショしました。2021年2月の火星着陸の動画です。とっても感動的です。
 火星着陸の実写映像!パーサヴィアランス

Ⅰ-2. アナログミッションはどんな実験をするの???
 火星や宇宙での生活に対するリスクと、リスクの検証や対策のための実験を、NASA HPのAnalog Missionsのページを参考にして下記にまとめました。パロの実験は、赤丸で囲んだ「隔離-閉じ込め」に該当しているんですよ~~。   NASA アナログミッション

スライド12
スライド13
 パロの実験は、このような有人火星探査の計画に位置づけられていたことを知り、改めて実験の重みを感じています。

Ⅰ-3 有人火星探査で「隔離-閉じ込め」が問題となる理由
 長期間であること、地球との通信に時間がかかることなどが理由として挙げられます。
Ⅰ-3-1)長期間のミッション
 地球と火星の距離は、軌道の関係があるので一定ではないですが、平均約1億5800万マイルと言われています。距離だけ言われてもピンとこないのですが、片道180日~240日かかるようです。また、火星では2年間滞在するので、合計3年~3年4か月のミッションが想定されています。
 この期間、閉鎖空間で数名の隊員たち(最初は4名)で過ごすことになるので、隔離などによる孤独やストレスがたまりやすいです。メンタルヘルスが悪いと、仕事のミスにつながりやすく、宇宙空間の仕事のミスは生命の危機に直結しやすいので、対策は重要ですね。
スライド9

Ⅰ-3-2)通信上の問題
 地球と火星が最接近した時でも、光が地球と火星の間を移動するには3分2秒、往復には6分4秒かかるとのこと。3分2秒というと短いように感じますが、待つには辛い時間です。これでは、地球にいる家族や友人と会話をしようとしても逆にストレスが溜まってしまいます。
下記のサイトで、この約3分の時間を実感してください。

スライド10
←NASAゴダード宇宙飛行センター(Goddard Space Flight Center)の惑星科学者ジェームズ・オドノグエ(James O'Donoghue)製作:地球-月-火星に光が到着する時間のアニメーション

Ⅱ. そもそもなぜ火星??
   ところで、なぜ火星探査なのか、それも無人ではなく、有人火星探査なのでしょうか?
Ⅱ-1  太陽系における火星の位置
 まずは、地球と火星は近いということがあげられます。高校か中学で、太陽系の惑星として、水・金・地・火・木・土・天・海(冥)を覚えましたよね。下図で見てもわかるように、火星は地球の隣に位置します。火星は、地球よりも小さいんですね~~。
スライド23



←せんだい宇宙館HPより
せんだい宇宙館






Ⅱ-2 火星探査の背景や計画を調べてみました
Ⅱ-2-1)  火星探査の背景
 月に次いで火星が探査計画に上がったのは、火星が地球から最も近距離にある「生命の存在条件を満たした惑星(ハビタブルプラネット)」ということが大きいようです。
 臼井寛裕, 宮本英昭:次世代火星探査計画に向けて:探査史および将来探査計画, 地球化学 48, 221‒230(2014). 臼井 総説

スライド24
Ⅱ-2-2)火星探査の目的
 火星協会のHPを参考に下記のスライドにまとめました。ざっくり言うならば、科学的調査と人類の活動圏を広げることのようです。
スライド25

Ⅱ-3 火星探査計画の歴史は??
Ⅱ-3-1) 火星探査計画の推移

 火星探査の歴史は、今回、初めて勉強しました。想像以上に昔から計画されていたのですね~(Wikipedia 有人火星探査 有人火星探査
 1948年:ヴェルナー・フォン・ブラウンのグループ 火星への惑星間飛行への構想
 1989年:ブッシュ大統領(父)「月および火星の有人探査構想」発表。予算不足のため断念。
 2004年:ブッシュ大統領(息子)「宇宙探査の将来」を発表。有人火星探査の可能性を探る。
Ⅱ-3-2)  火星探査船のロードマップ(2018年時点) 
 2018年時点での火星探査船のロードマップとして、①2000年代の「水およびその痕跡の発見」、②2010年代の「ハビタブル(生命の存在)環境の理解」、③2020年代の「生命の痕跡の発見」が提示されていました(下図)。このロードマップに従って、現在も火星サンプルリターン計画や有人火星探査計画に向けて、着々と準備が進められています。
 なお、2000年代初頭まではほぼアメリカにより主導されてきたようですが、2005年のESA(欧州宇宙機関)による火星探査機「Mars Express」の成功を受け、国際協調の時代に突入したとのこと。ちなみに、2020年のアラブ首長国連邦の探査機「Hope」は、な、なんと
日本の種子島から打ち上げられたんですよ~。知りませんでした(-_-;)。UAE種子島から打ち上げ 
スライド26
臼井寛裕 「火星地下圏探査の科学的意義および戦略」:  日本惑星科学会誌「遊・星・人」第27巻(2018)4号の図に日本語訳を追記 臼井 火星探査歴史
  
Ⅱ-3-3)火星探査の最新情報
 2021年2月に火星探査車・パーサヴィランスが火星に着陸し、岩石などのサンプル採取を進めているようです。火星サンプルリターン計画が着々と進められていますね。また、5月には宇宙用ドローンが初飛行しました。地球と異なる大気や重力下でドローンを飛ばすのは大変なことらしいです。写真を見る限りは、地球の砂漠でドローンを飛ばしているだけのように見えますが。。

スライド28

←youtube宇宙最新チャンネル
【4K】火星着陸の実写映像!パーサヴィアランスが生命の真理を探る旅が始まる!Perseverance Mars landing footage
よりスクショ 火星着陸 


スライド29

←2022年4月宇宙ドローン初飛行
youtube First Video of NASA’s Ingenuity Mars Helicopter in Flight, Includes Takeoff and Landing (High-Res)よりスクショ
火星初ヘリコプター



 ところで、数年前まで2030年頃に打ち上げと言われていましたが、2022年3月28日に米航空宇宙局(NASA)のネルソン局長は、有人火星探査について「2040年までに人類が火星を歩けるようにするのがわれわれの計画だ」と述べ、延期が示されました。(人火星探査)やはり、予算の関係でしょうか? 

Ⅲ これまでのパロに関する宇宙関連活動
Ⅲ-1  パロを有人火星探査船に!!の原点
 パロの開発者の柴田崇徳博士がマサチューセッツ工科大学(MIT)人工知能研究所で動物型ロボットによるロボット・セラピーの研究のために「感情的人工生物プロジェクト」のリーダーとして出稼ぎに行っていた時(1995~1998年)の上司のRodney Brooks教授が、火星探査ロボットに携わっていたことから、「人類が火星に行くときには、自分が開発するセラピー・ロボットも同乗させたい」と夢を抱いていたとのこと。
 パロの第1世代は、1998年にMIT人工知能研究所で柴田崇徳博士が手造りし、発表されました。でも、若かりし頃の柴田博士、可愛いいですね~。
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←2022年11月14日に放映されたパロの実験開始についての日テレのニュースからスクショ
NNNニュース






 上記のRodney Brooks教授は、世界で初めて1997年に火星に送られて、多くの写真などを地球に送った無人火星探査ロボット・ローバー「ソジャナー」をNASAと共に開発し、また、お掃除ロボット「ルンバ」で有名なiRobot社の創業者です。凄い方なのですね~

Ⅲ-2  パロに関する宇宙関連の活動
 開発者の柴田博士は、JAXA(宇宙航行研究開発機構: Japan Aerospace Exploration Agency)の協力を得て、2006年に南極「昭和基地」での実験を皮切りに、宇宙関連の展示会での展示や講演をしたり、アンケート調査を実施したりしてきました(下図)。パロがアナログミッションの実験に選ばれたのは、パロの世界各国での臨床研究だけでなく、このような地道な努力があったのですね。
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Ⅳ. MDRSでのパロを使った実験について
Ⅳ-1-1 MDRSの生活環境
 MDRAには2001年から数多くの国際的なチームが訪れ、さまざまな研究を実施してきました。過去にMDRSでミッションをしたクルーたちがyoutubeに投稿した動画から、MDRSの外部環境や施設の様子などをスクショしましたのでご覧ください。
スライド9
 居住棟は2階建てで、2階に7つの隊員用の個室があり、ベッドと机、棚があるだけです。今回のパロの実験では、この個室にパロを置いて触れ合ってもらったそうです。ところで、火星では野菜を自給自足する計画とのことで、グリーンハブ(温室)では、野菜を育てています。火星には水があるとのことなので、それを使うのかなあなどといろいろ想像しながら動画を見ていました。
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スライド11

上記の写真の出典先のyoutubeの動画です。↓↓
①MDRSでの隊員たちがどのような仕事をして、生活するのか把握するのに役立ちます。ボランティア募集
米国ユタ州火星模擬実験基地MDRSの施設案内:日本語吹替版
MDRS Crew 245による火星砂漠研究ステーションのツアー
②MDRSが設置されている砂漠環境を知るのに役立ちます。
MDRS - M.A.R.S Uclouvain 2022 - Tharsis Mission
③2014年には日本人クルーの参加がありました。
Team Nippon 米国火星模擬生活実験施Team Nippon

Ⅳ-1-2 MDRSでのクルーやボランティアの募集
 
MRDSでは、アナログ・ミッションの実験をするクルーやボランティアの募集しています。興味のある方は、ぜひ挑戦してみてください。MDRS募集
ボランティア募集

Ⅳ-2 パロを使った実験について
Ⅳ-2-1)実験の背景
 パロを使った実験を発案した人はペットを飼っているそうで、火星探査船にペットを乗せられないことから、パロを使うことを考えたそうです。下記の写真は、日テレのニュースのスクショです。
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 この話を聞いて、柴田博士著(2021年)が書いた論文のアメリカの看護師さんの事例を思い出しました(下記スライド)。彼は、コロナ患者さんの看護をしていました。このため、感染拡大を防ぐために、家族とペットを彼の実家に避難させ、彼は自宅でひとり暮らしを余儀なくされました。
 彼はやがて勤務終了後、自宅で極度の疲労感、ストレス、孤独感、抑うつ感、精神的苦痛を感じるようになったので、コンパニオンロボットを検討した結果、PAROを自費で購入しました。仕事から帰ってきてPAROと毎日接することで、精神的な苦痛が軽減されたとのことでした。
 火星探査のクルーはこの看護師さん同様、ストレスフルな環境で家族やペットと離れて暮らすことになるので、パロの効果が期待できそうですね。論文はこちらからダウンロードできます。柴田論文
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Ⅳ-2-2)実験の対象と方法
 この実験の対象は6名のクルーです(下表)。ベテランから学部学生でインターンをしながらエンジニアの修行中の人までいて、Ⅱ-2-2)火星探査の目的の「4.若者を育てる」に該当しているなあと思いました。国籍もアメリカ、イギリス、ブルガリアと国際的なチームでした。なお、下表の情報は柴田博士から頂きました。
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 パロを使うことで、隔離生活によるストレスや孤独がどのように変化するかを、下の図や写真の方法で、ウェアラブル・デバイス(スマートウォッチ)を使ってデータを採取し、行動記録と併せて分析がされます。既に調査を終えたので、どんな結果が出るかとても楽しみですね。
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スライド21


スライド18
 パロの評価は、Empatica社「EmbracePlus」で測定します。Empatica社はMITメディア研究所のスピン・オフのベンチャー企業で、EmbracePlusは、NASAなどから予算を得て「火星探査ミッション」のために開発され、受賞歴を持つ医療グレードのスマートウォッチです。
 脈拍数、脈拍数の変動性、IBI (心拍間隔)、皮膚温度、呼吸数、酸素飽和度、運動、休息、ストレス、およびその他のデジタル・バイオマーカーの同時モニタリングが可能だそうです。何千もの研究パートナー、機関、および患者によって使用されています。
empatica

スマートウォッチ

Ⅳ-3 ミッション中の様子
 下の写真は、開発者の柴田博士から提供されました。とっても楽しそう。

スライド37


Ⅳ-4 実験終了時のミッションサマリー
 11月25日付でミッションサマリーが、MDRSのHPのcurrent crew reportsのページに掲載されていました。パロに関する部分だけ下記に抜粋いたしました。ミッションサマリー
 なお、このレポートではパロの実験に興奮したということ、このデータは、将来のアナログミッションの研究をサポートするために役立つでしょうと記されていたことから、好印象な手ごたえを感じました。データの解析結果が楽しみですね。

スライド8


Ⅴ  パロを使ったアナログミッションの今後の予定
 この実験の結果は、2023年5月アメリカのアリゾナ州で開催される会議で発表されるそうです。また、実験はあと2回、ポーランドと南太平洋で実施される予定です。効果ありとされたら、いよいよ宇宙用パロの開発になります。どんな結果が出るか楽しみですね。

スライド38


おわりに
 今回、MDRSでパロの実験がされた背景には、火星探索計画や柴田博士の活動があったことを知りました。実験のニュースを聞いて、「なぜパロが火星に?」という質問に対して、このような背景があったからこそと胸を張って答えられそうです。
 また、この実験で、クルーは寝室でパロと触れ合いました。この方法を聞いて、そういえば、オーストラリアのMoyle ら(2020年の)が実施したRCT(randomized controlled trial)で、個室でパロと触れ合うというものがあったなあと思い出しました。こういった結果も、実験の方法に反映されているのでしょうね。
The Effect of Using PARO for People Living With Dementia and Chronic Pain: A Pilot Randomized Controlled Trial 
 あと2回の実験で良い効果がでて、パロが有人火星探査船に乗れることを祈っています。
アバター2
追記:neoさんの下記の2つのブログで宇宙用パロの話がされています。パロイベントでは、柴田崇徳先生が講演会の中で宇宙用パロの話をされたので、そのことも触れています。併せてお読みください。





会員限定記事なので、スクショを貼り付けておきます。↑↑
読売新聞12月24日夕刊




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