その4【宇宙食】

■ 宇宙食とは
 宇宙食というと何か特別なものを思い浮かべる。そもそも宇宙食の定義はあるのだろうか。「宇宙食とは、宇宙飛行士が宇宙で食する食事」というのが定義である。だから、その需要と供給量はごく僅かである。現在、国際宇宙ステーションに常時滞在している飛行士は、6人以内である。よく巷で販売されている宇宙食は、「宇宙食もどき」で、本物の宇宙食ではない。
 宇宙飛行士が宇宙で食するものは、全て宇宙食であるので、飛行士が地元の産物を持参して食するものも宇宙食である。
 しかし、ここで紹介するのは、「公式な」宇宙食である。公式というのは、国際宇宙ステーション(ISS)運用委員会で公式に認められているものを指す。

(1)ISS用宇宙食
 1960年代、米ロの競争であった宇宙開発が、米国アポロ計画による人類の月面着陸で決着が着き、米ロの対立も解消されたことも受け、宇宙開発は、国際間で協力して行うこととなった。その結果、誕生したのが、国際宇宙ステーション(ISS)計画である。米ロをはじめ世界14ヵ国が費用を分担して、1碁の宇宙ステーションを打ち上げるものである。
 この計画では、当然ながら各国の飛行士が順番に搭乗することになる。そこで、円滑な運用を行うためにISS運用委員会が設置され、共通の課題を検討している。宇宙食すなわち飛行士に提供する食事についても話し合われ、統一基準が設けられている。

(2)日本製宇宙食(宇宙日本食)
 我が国は、1988年からISS計画に参画しており、毛利飛行士をはじめ、野口、向井、若田、山崎、古川、星出、油井、金井飛行士が順次、搭乗している。そこで、日本人宇宙飛行士のために日本製の宇宙食を提供しようということになった。
 その開発は、今を遡ること約10年前から始められた。開発に当たって決断したことは、その製造体制である。米国NASAでは、その製造をNASAの関連企業(USA: United State Alliance)で行っている。ヒューストンのジョンソン宇宙センターの敷地の中に、この企業は立地している。ロシアでは、宇宙局自らが製造を行っている。いわばどちらも内製である。日本のJAXA(宇宙航空研究開発機構)には残念ながらその力は無い。しかも宇宙食必要量はわずかである。そこで、認証システムを作ることになった。JAXAが宇宙食の基準(仕様)を定め、製造は民間の食品企業が行い、宇宙食としての採用をJAXAに申請し、JAXAは基準に合っているかどうかを審査し、合格した場合には認証するというシステムである。

■ 宇宙日本食の認証基準
(1)宇宙日本食認証基準概要
 宇宙日本食の認証基準の概要は次のとおりである。
• 製造設備の設置場所は日本国内であること。
• 製造設備はHACCP、またはそれに準じた管理を行うこと。
• 食品の衛生性を確保するため、微生物検査、減圧検査等を行い、所定の基準を満たすこと。
• 所定の栄養成分分析を行うこと。
• 9ヶ月間の軌道上運用に足りるだけの保存性があることを確認するため、常温(22±2℃)にて、1年6ヶ月の保存試験を実施すること。
• 保存試験後、品質確認のため官能検査を行い、所定の基準を満たすこと。
• ゾル状食品については、粘度基準を満足すること。
• 容器包装が、地上での輸送や宇宙飛行に耐えられることを保証するため、450mmHgでの減圧検査や、±50℃の温度、1000mmHgの環境にさらして問題ないことを確認すること。
• 認証期間は5年間とする。

・レトルトあるいはフリーズドライの優位性
 認証基準にある保存期間1年6ヶ月をクリヤーするには、レトルト殺菌をするか、乾燥食品にするかが適当である。そこでフリーズドライが登場する。しかもロケットに搭載する物資は軽量ほど好ましい。その意味でもフリーズドライ製品は適している。ただし、フリーズドライを行うと、製品が多孔質となり、酸化を受けやすい。酸素透過能の低い包材で包装することが必要である。

(2)宇宙食用容器包装の開発
 宇宙日本食用に、民間の包装材料開発メーカーと共同で、新しく容器包装を開発した。これは、バリヤー性の確保のみでなく、ロケット内での事故を防止するため、包材の難燃性とオフガス性を確保する必要があったからである。月面探検を目指したアポロ13号の事故の教訓からである。
 宇宙日本食用に開発された容器包装6種を民間企業(DNP)の協力で開発した。いずれも宇宙航空研究開発機構(JAXA)の難燃性試験、オフガス試験をパスしたものである。R1、R2は、レトルト食品用、S1、S2が外装用、W1、W2が乾燥食品用である。W2は、乾燥した飲料用である(表1)。喫食するときは、いっぽうの口から水または湯を注入し、もう一方の口から飲用する。この口にはスパウトと称し、封をねじ切ることで、そのまま飲用できるようになっている。これは、日本独自の工夫である。NASA製の飲料用容器では、復水用の注入口にストローを差し込んで飲用する。ロシア製の飲料用容器では、容器の細長い部分から飲用する。日本製のスパウト付き容器は利便性が高い。

表1 JAXA指定宇宙日本食用パッケージ

型番 用途 形状 サイズ 材質
R1 レトルト食品用 平袋 130×180㎜ PET12/ON15/
Al9/CPP70
R2 レトルト食品用 スタンド平袋 120×180×35㎜ PET12/ON15/
Al9/CPP70
S1 外装用 平袋 150×270㎜ PET12/Al9/
PFP60
W1 加水食品 ガゼット袋 160×100㎜ PET12/ON25/
PFP80
W2 加水食品 ガゼット袋(スパウト付き) 218×100㎜ PET12/ON25/
PFP80


材質記号  PET:ポリエチレンテレフタレート
      ON: 延伸ナイロン
      AL: アルミニウム箔
      CPP: 未延伸ポリプロピレン
      PFP: ポリエチレン

(3)申請食品の審査
 食品企業から申請があると、JAXA内に設けられた有人サポート委員会宇宙食分科会で専門家により評価される。審査は書面審査と製造所立入り検査を行う。立入り検査では、衛生管理状況の審査に重点がおかれる。 
 審査に合格したものには、認証証が渡される。ただ、合格したからといってすぐに宇宙に持っていく訳ではない。宇宙飛行士が食べたいと選択しなければ宇宙船には搭載されることはない。

・認証マーク
 認証されたものを、市販する場合、JAXAに申請すれば認証マークを付して市販することができる。
 現在までに、レトルトカレー、羊羹、粉末茶、アルファ化米飯などがマークを付けて市販されている。

■認証された宇宙日本食
 表2にこれまでに認証された宇宙日本食を示した。

表2 認証された宇宙日本食(2018年3月現在)

製造企業 品名 食品形態
大塚製薬㈱ バランス栄養バー(チーズ味) 自然形態食品
  イオンドリンク 加水食品
尾西食品㈱ 白飯 加水食品
  赤飯 加水食品
  山菜おこわ 加水食品
  おにぎり 鮭 加水食品
亀田製菓㈱  米菓(柿の種 ピーナッツ入り) 自然形態食品
キッコーマン食品㈱ しょうゆ 調味料
キユーピー㈱ マヨネーズ 調味料
  白がゆ レトルト食品
日清食品ホールディングス㈱ しょうゆラーメン 加水食品
  シーフードラーメン 加水食品
  カレーラーメン 加水食品
ハウス食品㈱ レトルト ビーフカレー レトルト食品
  レトルト ポークカレー レトルト食品
  レトルト チキンカレー レトルト食品
  ピーチゼリー 自然形態食品
㈱マルハニチロ サバの味噌煮 缶詰
  イワシのトマト煮 缶詰
  サンマの蒲焼き 缶詰
三井農林㈱ 粉末緑茶 加水食品
  粉末ウーロン茶 加水食品
森永製菓㈱ チューイングキャンディー 自然形態食品
  ベイクドチョコ 自然形態食品
山崎製パン㈱ 羊羹(小倉) 自然形態食品
  羊羹(栗) 自然形態食品
ヤマザキビスケット㈱ 黒飴 自然形態食品
  ミントキャンディー 自然形態食品
理研ビタミン㈱ わかめスープ 加水食品
㈱ロッテ キシリトールガム(ライムミント) 自然形態食品
三基商事㈱ プルーンエキストラクト  自然形態食品


■NASAの宇宙食
 話を昔に戻そう。宇宙食開発の歴史を振り返りたい。

<ガガーリン少佐の最初の宇宙飛行>
 1961年4月。人類の宇宙探検はこの日から始まった。当時、ソ連の軍人、Y.ガガーリン少佐が、ソ連製の宇宙船ヴォストークによって初めて宇宙飛行をしたのである。ただ、その飛行は地球1周、飛行時間にして1時間48分に過ぎなかったので、食事をとることはなかった。

<初めての宇宙食>
 初めて宇宙で、食事をとったのは、ガガーリンの宇宙飛行から遅れること1年、米国でのジェミニ計画での飛行が最初である。この飛行は最長2週間と長かったので、宇宙で食事を提供することが必要となった。
 ただ、当時は、宇宙環境すなわち無重力の状態で、はたしてヒトが正常に食事をとれるのか、食品をうまく飲み込めるのかが分かなかった。ということで嚥下に支障がないような、錠剤やチューブ入りの食事が開発された。このイメージが強烈だったので、今でも、宇宙食というと、こういった形態をイメージする原因となっている。

<宇宙食の歴史に革命をもたらしたアポロ計画>
 米国第35代大統領、J.F.ケネディは、1961年5月の国民に対する議会演説で、今後10年以内に人類を月に届けることを国民に公約した。それは、冷戦時代にあったソ連への対抗心からであった。宇宙初飛行をソ連に先行されたので、なんとしても失地回復をしたかったのである。
 その公約どおり、アポロ11号によって、人類は月に降り立つことができた。月までの飛行は長い。月周回飛行まで3日間の飛行を必要とした。
 この長期間の宇宙飛行に備えるためには、充分な食料の供給が必要である。また、この時期には、無重力状態での人間の食事に対する知識も蓄積されてきた。その結果は、無重力下でも、人間は、普通に嚥下できることである。旧来のチューブ入りや、錠剤の形態でなくても、大丈夫ということが分かってきた。
 ただし、宇宙食には依然として制約が多い。列記すると、
① ロケットに持ち込める荷物は、軽いほどよい。
② 無重力で、喫食可能なもの。液体がこぼれると、空間を漂って回収不能に陥る。
③ 常温で長期間保存可能。宇宙船には、特殊な実験用を除けば、冷凍庫も冷蔵庫もない。
④ 完全な衛生性。宇宙で、食中毒を起こしてはならない。

 これらの問題を解決するために、NASAでは、アポロ計画のために、壮大な宇宙食開発計画をたてた。
 その一つが、凍結乾燥技術の宇宙食への利用である。食品の水分が除かれることで、軽量となった食品は、宇宙食として最適である。ただし、喫食するときは、復水しなければならない。復水するための調理装置も開発された。復水に用いる水は、地上から持っていくと重量がかさむ。なんのために凍結乾燥して重量を減らしたかが分らなくなる。ちょうど都合が良いことに、宇宙船ではエネルギーを得るために水素と酸素を反応させる燃料電池を搭載している。その燃料電池の廃棄物として水が得られる。この水を利用することで、解決した。
 もう一つの宇宙食技術が、レトルトパウチ技術である。レトルト食品は、今では広く普及しているが、当時はその利用が始まったばかりである。レトルトの特徴である保存性は、宇宙食として利用価値が高い。
 アポロ計画では、レトルト食品と凍結乾燥食品併せて200近いメニューが並んでいる。これが、NASAの宇宙食の特徴である。
 宇宙飛行は、人類にとって探検である。日本人の感覚では、探検に行くときには食料は、最低限、空腹を満たすものであればよい。味など、二の次である。これが日本人の感覚である。これが米国人の感覚では、探検のときも、食事には気を配る。探検だからこそグルメでなければならない。そのために、アポロ計画では、豊富なメニューを用意したのである。
 アポロ計画で宇宙食の開発に当たって、重要な技術も開発された。それは、HACCP(危害点分析重要管理点管理)である。これも画期的なことであるが、ここでは触れない。
 いずれにしても、アポロ計画によって、現在の宇宙食の基本は確立したといえよう。

<ISSでのNASAの役割>
 ISSの時代になっても、宇宙に人と物を運ぶロケットを持っているのは、米国とロシアである。とくに米国は、かつてスペースシャトルを持っており、大量の物資をISSに運搬可能であった。ISSに参画している国が集まって運用委員会を設けているが、実際は、NASAが主導している。したがって、各国で開発された宇宙食もNASAの仕様に合わせなければ、現実に、搭載不能である。
 宇宙飛行士の先達、毛利衛飛行士や向井千秋飛行士もお気に入りの宇宙食を持参したが、それは、NASAに依頼してNASA製の容器に充填してもらったものである。
 このような状態を打開して、日本人の宇宙飛行士のために、日本製宇宙食を提供しようとしたのは前述のとおりである。

■宇宙日本食の今後
 ISSの運用は2024年まで続くことになっている。宇宙日本食もこの時まで提供を続けることになっている。
 宇宙日本食のメニューを増やすべく2014年に、JAXAは、広くメニュー候補食品を募集した。その応募状況は、全国から応募があり、合計33食品に達している。その中には、県立高校からの応募もあり、実現が期待されている。