HP N°84. [伊藤のヨタばなし] 宇宙調理に関して：宇宙調理理論
ロードマップ②-⑥-N°04ついて。
ロードマップを一つずつ。ser.
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「②-⑥殺菌・無菌化手法の確立」
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前回の続きから。
ロードマップ②-⑥の最終。
以下は議論用ドラフト（短期で使える要点版）です。
各項目とも「次に何をするか」が分かるようにして。
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① e-beam 安全ケース（要約版）
目的（要旨）
食品殺菌/保存処理として電子線（e-beam）を
月面モジュールに導入する際の安全設計と運用要件の要約。
基本仕様（設計前提）
加速器エネルギー（推奨）
：≤ 10 MeV（誘起放射能リスク低減のため）
運用モード
：ロボット搬送での密閉照射バッチ（パッケージ単位）
想定バッチサイズ
：小〜中ロット（例：1–10 kg／バッチ、初期）※運用に応じ調整
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遮蔽・配置概念
配置：居住区から距離を取った別棟・外縁部に設置。
可能なら部分埋設（掘削してモジュールを下げる）し、
上面をレゴリスで被覆する。
遮蔽方針：レゴリス外被覆（数十〜80 cm 程度、局所評価必要）
＋局所高Zライナー（必要最小限：薄い高密度材）によるハイブリッド遮蔽に。
搬送経路：自動化した密閉搬送チェンネル（人は照射直近に入らない運用）を使用。
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運用安全要件
：遠隔運転と完全インターロック（二重物理ロック＋ソフトウェアロック）。
：リアルタイム線量モニタ（室内・外周・人員用）、個人線量計運用。
：緊急停止（E-STOP）と安全遮断フロー、定期保守と校正。
：運用者資格（放射線安全責任者）、定期訓練・ドリル。
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測定・検証（必須）
：遮蔽性能の実測（照射前に模擬線量測定）。
：計測ログの保存（線量履歴・開閉履歴）。
：初期運用で段階的に照射線量と
官能／微生物評価を行う（バッチ評価フェーズ）。
規制・参照基準（準備項目）
：国際的基準の参照（Codex / IAEA の食品照射指針相当を準備）
：運用許認可に必要な書類・安全ケース（Safety Case）作成の予定（地上の放射線安全手順を参照）。
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短期アクション（1–2 週間で）
1. 遮蔽概念図（平面＋断面）作成（レゴリス厚の初期見積）
2. インターロック／遠隔運転のフローチャート作成
3. 外部照射ラボと連携して「同規模・エネルギーでの地上デモ計画」を立案
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② HPP-ISRU 概念仕様シート（要約版）
目的（要旨）
HPP（高圧処理：例 400–600 MPa）を
月面で実現するために、
地上輸送最小化＋在地資材（レゴリス）で
外殻を作るハイブリッド構成を提案。
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基本方針（設計前提）
処理圧力レンジ（目標）
：400–600 MPa（用途により調整）
設計コンセプト
：薄肉気密ライナー（地上輸送） + レゴリス製 外殻（現地製造）
内ライナー
：気密・耐食金属（例：Ti合金、ステンレス、または高性能ポリマー複合）モジュール（地上加工）
外殻
：レゴリス＋バインダー／焼結で圧縮支持体を現地形成（硫黄コンクリート、焼結レゴリス、レーザー焼結 等）
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主要製造ステップ（フローチャート）
1. 現地資源評価（レゴリス組成・含水/硫黄の有無）
2. レゴリス採取・分級・粉砕
3. 外殻形成：選択
（A）硫黄結合混練押出
（B）レーザー・太陽熱焼結
（C）冷間結合＋繊維補強
4. 外殻硬化／調整
→ 内ライナー据付（ロボットによる位置決め・締結）
5. 気密試験・低圧試験
→ 段階的耐圧試験で設計圧に到達
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主要リスクと緩和策
気密性リスク：内ライナーの継手が鍵。
→ 地上で高精度に製作、月で機械的フランジ＋溶接/シールで接合、ヘリウムリークテスト（または代替）で検証。
熱サイクル脆化：昼夜温度差で材料劣化。
→ 断熱（エアロゲル/PCM）、膨張吸収ジョイント設計。
外殻強度／脆性：レゴリス材料の均一化と繊維補強が鍵。
→ 地上模擬試験でレシピ確定。
製造自動化：人手依存を低減。
→ ロボット3Dプリント + 自動品質検査（視覚＋超音波）を導入。
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概算物資フロー（概念）
地上搬送：内ライナーモジュール（複数）、機械（ロボット・組立治具）、少量高Z遮蔽材など
現地調達：レゴリス（主要）、可能ならバインダー（硫黄等）または焼結プロセスでバインダー不要を目指す
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短期アクション（2–4 週間で）
1. 内ライナーの寸法・材質候補と概算重量リスト作成
2. レゴリス外殻候補手法の評価（硫黄合成 vs 焼結 vs 繊維複合）— 地上模擬試験計画策定
3. ロボット組立工程の工程図（自動化ポイント）作成
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③ プロトタイプ試験仕様書（ドラフト：1–2 週間で最終化可能）
目的
上の安全・設計前提に基づき、初期プロトタイプ食品を製造し、加速老化試験で保存性と官能品質の変化を評価する。
対象食品（例）
A. 葉物（例：レタス） — 生鮮延命試験
B. トマトピュレ（液状） — PEF ＋ FD 試験（液体処理）
C. タンパク基材（例：培養肉代替 or 鶏代替） — HPP / e-beam 処理候補
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処理プロセス（試験セット）
1. 表面処理
：コールドプラズマ（30–120 s）→ エディブルコーティング（キトサン）→ MAP（O₂ 低下/CO₂ 増）
2. 液体処理
：PEF（例 15–25 kV/cm、適正エネルギー）→ FD（フリーズドライ）
3. 高度殺菌候補（条件は安全ケース確定後）
：e-beam（≤10 MeV、線量範囲 0.5–5 kGy 試験）または HPP（段階的 100→400 MPa）
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加速老化条件
温度ストレス：40°C（加速）／60°C（強加速）、
測定期間例：0, 1, 2, 4, 8 週（短期）→ 長期は 3–12 ヶ月
放射線ストレス（オプション、e-beam ガンマ外注）：低線量酸化ストレス（例 0.1–1 kGy）を追加で評価（安全確定後）
湿度条件：封入（低RH）／非封入（高RH モデル）を並列評価
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評価指標
微生物：総菌数、真菌、指標菌（E. coli / Salmonella）
物理化学：水分活性（aw）、色 (Lab ΔE)、テクスチャ（TPA 指標）、過酸化物価（PV）、揮発性風味（GC）
栄養：ビタミンC、主要アミノ酸の保持率（必要に応じ測定）
官能：パネル評価（5–10 名のトレーニングパネル）による味・香り・食感スコア
包材評価：WVTR、OTR（包装材性能）
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サンプル数（例）
各処理 × 各条件 × 3 バッチ（各バッチで n=3 の複製）
＝最初は小スケールで 50–100 サンプル程度を推奨
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タイムライン（概略）
Week 0–2：試験仕様確定、外注（PEF／e-beam／HPP候補ラボ）への打診
Week 2–6：プロトタイプ製造（表面処理、PEF、FD 等）と短期保存試験開始（40°C）
Week 6–12：中間評価、条件調整、e-beam/HPP の安全確保後の高リスク試験移行
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安全前提
e-beam / HPP を用いる試験は安全ケース／設計の承認後に実施（地上外注で代替可能な試験は先行して行う）
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ということ事で今回はここまで。
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