アクシオム・スペースの宇宙での半導体や薬の製造　宇宙で創るメリットは何か？

この記事で分かること

アクシオム・スペースの宇宙での半導体や薬の製造

　Axiom Space（アクシオム・スペース）は、民間主導の宇宙開発を行うアメリカの企業で、テキサス州ヒューストンに本社を置いています。

　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02127/00170/

　主な事業は、商業宇宙ステーションの建設と、民間宇宙飛行ミッションの運営であり、半導体や薬を宇宙で作る取り組みにも進めています。

Axiom Space

　Axiom Space（アクシオム・スペース）は、民間主導の宇宙開発を行うアメリカの企業で、テキサス州ヒューストンに本社を置いています。主な事業は、商業宇宙ステーションの建設と、民間宇宙飛行ミッションの運営です。

---

主な活動内容

1. 商業宇宙ステーションの開発

　Axiom Spaceは、国際宇宙ステーション（ISS）の後継となる、独自の商業宇宙ステーション「アクシオム・ステーション」の建設を目指しています。

• このステーションは、まずISSにモジュールを接続して建設を開始し、ISSが運用を終える時期には独立した軌道上のステーションとして運用される予定です。
• この事業により、宇宙での研究や製造、観光などの商業利用がさらに進むことが期待されています。

2. 民間宇宙飛行ミッションの運営

　同社は、プロの宇宙飛行士だけでなく、民間の宇宙旅行者や各国の宇宙飛行士を国際宇宙ステーションに送り込むミッションを企画・実行しています。

• 「Ax-1」、「Ax-2」などのミッションがすでに成功しており、スペースX社のクルードラゴン宇宙船を使用して宇宙飛行を行っています。
• 日本人宇宙飛行士の若田光一さんが、同社のアジア太平洋地域担当最高技術責任者（CTO）兼民間宇宙飛行士として参加しています。

3. 月面探査用宇宙服の開発 👩‍🚀

　NASAの月面探査計画「アルテミス計画」で使用される新しい宇宙服「Axiom船外活動ユニット（AxEMU）」の開発も手掛けています。

　この宇宙服は、月の南極という過酷な環境に対応するための最新技術が盛り込まれており、ファッションブランドのPRADA（プラダ）もデザイン面で協力しています。

同社の半導体や薬を宇宙で作る取り組みについて

　Axiom Space（アクシオム・スペース）は、微小重力環境を活用して、地球上では困難な高品質な半導体や医薬品を宇宙で製造する取り組みを進めています。

---

半導体製造

　地上では重力の影響で不純物や結晶構造の欠陥が発生しますが、宇宙の微小重力環境では、より均一で欠陥のない半導体材料（結晶）を生成できると期待されています。これにより、次世代のエレクトロニクスに求められる高性能な半導体を製造できる可能性があります。

医薬品製造

　医薬品の分野では、微小重力下でタンパク質や幹細胞の培養・研究を行うことで、新しい治療法の開発や、より効果的な薬の製造を目指しています。具体的な例として、幹細胞を立体的な構造で成長させる研究や、糖尿病治療の進展に繋がる実験などが行われています。

今後の展望

　同社は、自社で建設する商業宇宙ステーション「アクシオム・ステーション」に、こうした製造・研究施設を設置する計画です。これにより、宇宙での商業生産を本格的に進め、地球上の産業に革新をもたらすことを目指しています。

なぜ重力がないと不純物や結晶の欠陥が生じにくいのか

　重力がないと不純物や結晶の欠陥が生じにくい主な理由は、対流と沈降がなくなるからです。

---

対流の抑制

　地上では、結晶が成長する溶液中で、温度や密度の違いによって物質の動き（対流）が発生します。この対流が不規則な流れを引き起こし、成長中の結晶表面に不純物を不均一に供給してしまい、結果的に結晶の欠陥となります。

　微小重力環境では、対流がほとんど発生しないため、物質の移動は拡散によってゆっくりと均一に行われます。これにより、不純物が規則的に取り込まれ、より均質な結晶が生成されやすくなります。

沈降の防止

　地上で結晶を成長させる際、溶液中でできた微小な結晶（微結晶）は重力によって沈降し、成長中の結晶の表面に付着してしまうことがあります。これが不純物として取り込まれ、結晶の欠陥を引き起こします。微小重力環境では、このような微結晶が沈降しないため、より純粋で完璧な結晶構造を持つ単結晶の成長が可能になります。

　この2つの効果により、医薬品のタンパク質結晶や半導体の材料結晶など、地上では作ることが難しい高品質な結晶を宇宙で作ることができます。

重力と薬剤開発や医療との関係は何か

　重力がない微小重力環境では、対流や沈降が抑制されるため、地球上では困難な高品質の物質を生成でき、それが医薬品開発に役立ちます。

タンパク質結晶の高品質化

　多くの薬は、病気の原因となるタンパク質の働きを抑えることで効果を発揮します。そのためには、そのタンパク質の正確な立体構造を解析することが不可欠です。

• 地上: 重力による対流や沈降が起き、タンパク質分子が不均一に集まるため、不純物を含んだり、形が不揃いだったりする結晶ができやすいです。
• 宇宙: 微小重力下では、対流や沈降がなく、タンパク質分子がゆっくりと均一に集まります。その結果、より大きく、より純粋で、欠陥の少ない高品質な結晶を生成できます。

　この高品質な結晶を詳細に解析することで、タンパク質の構造を精密に解明し、その構造にぴったりと合う薬（化合物）を効率的に設計できるようになります。これは新薬の開発を加速させる上で非常に重要です。

細胞の立体培養

　再生医療の分野では、幹細胞を培養して人工臓器や組織を作ることが研究されています。

• 地上: 細胞は重力の影響で培養容器の底に沈降し、平面的にしか成長しにくいです。
• 宇宙: 微小重力下では細胞が浮遊し、互いに相互作用しながら三次元的な構造を形成しやすくなります。この環境を利用して、より生体に近い立体的な組織や臓器の元（オルガノイド）を効率よく培養する技術の開発が進められています。

　これらの研究は、新しい病気の治療法の発見や、より効果的な薬の製造につながると期待されています。