月や火星で酸素をつくる！？最新の宇宙酸素生成技術とその仕組み

私たちが生きるうえで欠かせない「酸素」。地球では当たり前に存在するこの空気成分を、もし宇宙空間で作るとしたら——？ 近年、NASA（アメリカ航空宇宙局）やESA（欧州宇宙機関）、JAXA（日本の宇宙航空研究開発機構）などが取り組む「宇宙酸素生成技術」が注目されています。 この記事では、月や火星といった惑星上で酸素を作る最先端技術について、初心者にもわかりやすく解説します。

なぜ「宇宙で酸素を作る」必要があるのか？

宇宙探査や火星移住のミッションにおいて、酸素の持ち込みは大きな負担です。人が生きるための酸素に加え、ロケット燃料にも酸素が必要になります。
そのため、現地の資源を活用して酸素を「現地生産」する技術が急務とされています。これを「ISRU（In-Situ Resource Utilization）」と呼びます。

代表的な技術１：MOXIE（火星酸素生成実験装置）

NASAが開発したMOXIE（Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment）は、火星の大気中に豊富に含まれるCO₂（二酸化炭素）から酸素を生成する装置です。
火星の大気の約95％はCO₂で構成されており、これを高温のセラミックセルで分解することで酸素を得ます。
2021年には、パーサヴィアランス探査機に搭載されたMOXIEが実際に酸素生成を成功させ、世界中から注目されました。

代表的な技術２：月の土壌（レゴリス）からの酸素抽出

月には大気がほとんど存在しないため、酸素生成は土壌（レゴリス）を利用する方法が検討されています。
レゴリスには酸化鉄や酸化ケイ素が多く含まれており、電気分解や熱分解によって酸素を取り出す技術が開発中です。
ESAは「月面酸素プラント」を模した実験を行っており、2030年代の実用化を目指しています。

最新の研究３：人工光合成技術の応用

地球上での温暖化対策にも注目されている「人工光合成技術」は、宇宙でも応用が期待されています。
これは、光とCO₂、水を使って酸素と有機物を生成するプロセスを人工的に再現するもので、クリーンかつ持続可能な酸素供給技術として研究が進められています。
将来的には、火星や月に「酸素ファーム（酸素生産施設）」が設けられる可能性もあるのです。

酸素生成には大量のエネルギーが必要？

これらの技術を稼働させるためには電力供給も重要です。
そのため、太陽光パネルや原子力バッテリーとの併用が研究されています。特に火星では太陽光が弱いため、エネルギーの確保が大きな課題です。

今後の課題と展望

酸素生成技術はまだ発展途上にあり、長期運用に耐えられる装置の開発や、資源の安定供給といった課題も残されています。
しかし、この分野の研究は日進月歩であり、将来的には「宇宙で酸素を自給自足」する社会も夢ではありません。

まとめ

月や火星で酸素を生み出す技術は、宇宙移住や有人探査の実現に向けた重要な鍵です。
CO₂から酸素を取り出す「MOXIE」や、月面の土壌から酸素を抽出する方法、さらには人工光合成技術の応用など、未来の生命維持技術としての可能性が広がっています。

これからも宇宙科学の進化に注目し、人類の未来の暮らしを支えるテクノロジーに目を向けていきましょう。