火星の重力は、人の筋肉を守れるか。ISSが解き明かした「0.67g」という数字

火星への有人探査が2030年代の現実的な目標として語られる時代になった。SpaceXは宇宙船Starshipを磨き続け、NASAのアルテミス計画は月を経由した火星へのロードマップを描いている。夢ではなく、プロジェクトとして進んでいる話だ。

それでも、宇宙飛行士が火星の地に降り立ったとき、最初に直面するのはテクノロジーの問題ではなく、自分の体かもしれない。

重力には、「下限」があった

2026年3月13日、科学誌「Science Advances」に一本の論文が掲載された。国際宇宙ステーション（ISS）で行われた実験の成果で、筋肉の健康を維持するために必要な重力の「しきい値」を世界で初めて特定したという内容だ。

実験の設計はシンプルで、しかしこれまで誰もやっていなかった。JAXAが開発した人工重力装置「MARS（Multiple Artificial-gravity Research System）」を使い、ISSに滞在する24匹のマウスを0.33g・0.67g・1gという3段階の人工重力環境にそれぞれ最大28日間さらした。マウスたちは2023年3月に打ち上げられ、翌4月に23匹が生きて地球に戻り、研究者たちが握力や筋線維の状態を詳細に調べた。

結果として浮かび上がったのが「0.67g」というラインだ。それより低い重力では筋肉の劣化が確認されたが、0.67g以上では筋肉量の低下も、握力の低下も、筋線維の変化も認められなかった。さらに、重力の大きさによって変動する代謝物が11種類見つかり、重力が体の分子レベルにまで影響を及ぼすことも示唆された。

月も火星も、しきい値を下回っている

月の重力は地球の約6分の1、つまり約0.17g。火星は約0.38g。どちらも今回のしきい値である0.67gを大きく下回っている。

これが意味するところは、けっして小さくない。宇宙飛行士はISSの微小重力環境でも、適切な運動をしない場合、わずか5〜11日で筋肉量の最大20%を失いうる。毎日2時間、専用の負荷運動装置を使い続けても、5ヶ月間で最大40%を失う可能性があると論文には記されている。その過酷さが月面や火星の環境でも続くとすれば、長期滞在の計画は根本から問い直す必要が出てくる。

今回の実験が対象としたのはマウスだ。当然ながら、そのままヒトに当てはめることはできない。だが、ミシガン大学でNASAの運動生理学プロジェクトのリードサイエンティストを務めていたロリ・プルーツ=スナイダー氏は、自身が行った放物線飛行を使った人間での研究と照らし合わせても、0.5gから0.75gというレンジと整合性があると述べている。

「この研究は、人々を宇宙に送り込んだときに生じる体の劣化を、どれだけの重力があれば抑えられるかを定義する手助けをしてくれる」とジョンズ・ホプキンス大学のマーク・シェルハマー教授は評価している。

問われているのは「行けるか」ではなく「動けるか」だ

宇宙ビジネスの文脈でこの研究を読むと、浮かび上がるのは「着陸後のオペレーション」という現実的な問いだ。月や火星の表面で宇宙飛行士が任務を遂行するには、到着直後から体が機能していなければならない。数ヶ月の宇宙航行と現地の低重力が重なれば、筋肉の状態はISSのケース以上に厳しくなる。健康な体なしに、探査も建設も資源採掘もない。

対策の研究も同時並行で進んでいる。回転する居住モジュールで人工重力を生み出す構想や、NMES（神経筋電気刺激）技術が、将来のミッションに向けた選択肢として検討されている。運動、標的療法、個別モニタリング、そして人工重力の組み合わせが求められると考えられており、いずれもコストと技術難度が高い。それだけに、ビジネスとしての参入余地も大きい領域だと言える。

宇宙飛行士の健康という問いは、地球上の医療にもフィードバックされている。宇宙での筋肉劣化のメカニズムは、加齢に伴う筋力低下（サルコペニア）の研究と深く重なるからだ。宇宙ビジネスが成熟するほど、スピンオフ技術として医療・ヘルスケア分野への波及効果も広がる。

宇宙飛行士の体に関する課題は、筋肉だけではない。地球帰還時の船酔いへのVR対策など、さまざまな角度からアプローチが進んでいる。帰還後のリカバリーを含めた「宇宙に行って戻る」ための医学的知見の蓄積は、過去の記事でも取り上げた。

また、月・火星での長期滞在に欠かせない宇宙食の現状を整理した記事と合わせて読むと、「人類が火星で生活する」ためには何が揃っている必要があるかが、より立体的に見えてくる。

「0.67g」が変えること

宇宙に住むとはどういうことか。その問いに対して、科学は少しずつ具体的な答えを積み上げている。今回の研究は、月や火星の重力が人体にとって「安全圏」ではないことを、宇宙空間での実験として初めて数値で示した。

「NASAが2030年代に人類を火星に送るという目標を掲げる以上、重力による変化の分子メカニズムを包括的に理解し、筋肉への悪影響を防ぐ対策を開発することが急務だ」と論文著者たちは記している。

0.67gというひとつの数字が、その解像度を一段階上げた。次の問いは、その壁をどう乗り越えるか、だ。

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参考記事

〇Space Study Finds Gravity Threshold For Muscle Health（2026年3月13日）

〇New Research on Muscle Loss Suggests Humans Will Really Suffer on Mars（2026年3月13日）

〇Gravity threshold for skeletal muscle maintenance in partial-gravity environments（2026年3月13日）

http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed2258

〇Muscle Loss on Mars: New Research Reveals a Harsh Human Reality（2026年3月14日）

〇宇宙飛行士の訓練が変わる：VRが切り開く新時代（2025年11月8日）

〇宇宙食が拓く新たなビジネスフロンティア：月・火星時代の食料革命（2025年11月21日）