カテゴリー: 宇宙輸送システム

米国西部辺境の探検において、開拓者たちは砦や拠点を設け、そこから未踏の領域への冒険に出ました。同様に、20 世紀初頭、ヘルマン オーベルト、コンスタンチン ツィオルコフスキー、ヘルマン ノールドゥング、ウェーナー フォン ブラウンなどの先駆的な宇宙科学者たちは、地球を周回する広大な宇宙ステーションを夢見ていました。これらの科学者たちは、西部の辺境にある砦のように、宇宙ステーションを宇宙探査のための拠点として構想しました。

アメリカの宇宙計画の立案者であるウェーナー・フォン・ブラウンは、宇宙ステーションをアメリカの宇宙探査の長期ビジョンに統合しました。人気雑誌に掲載されたフォン・ブラウンの数多くの宇宙記事に合わせて、アーティストたちは宇宙ステーションのコンセプトを描きました。これらの記事や図は、米国の宇宙計画の確立に不可欠な宇宙探査に対する国民の想像力と関心を刺激するのに役立ちました (詳細については、 「宇宙開発競争はどのように機能したか」を参照)。

これらの宇宙ステーションの概念では、人々は宇宙空間で生活し、働いていました。ステーションのほとんどは、人工重力を提供するために回転する車輪のような構造物でした。他の港と同様に、船は駅に出入りしました。船は地球から貨物、乗客、物資を運びました。出発したフライトは地球、月、火星、そしてその先へ向かいました。ご存知のとおり、この一般的な概念はもはや科学者、芸術家、SF 作家の単なるビジョンではありません。しかし、そのような軌道構造物を構築するためにどのような手順が取られたのでしょうか?人類はまだフォン・ブラウンらの完全なビジョンを実現していませんが、宇宙ステーションの建設においては大きな進歩がありました。

米国とロシアは 1971 年以来、周回宇宙ステーションを持っています。最初の宇宙ステーションは、ロシアのサリュート計画、米国のスカイラブ計画、ロシアのミール計画でした。そして 1998 年以来、米国、ロシア、欧州宇宙機関、カナダ、日本、その他の国々が地球周回軌道上に国際宇宙ステーション (ISS) を建設し、運用しています。 ISS のおかげで、人類は 10 年以上にわたって宇宙空間で生活し、活動してきました。

この記事では、初期の宇宙ステーション計画、宇宙ステーションの用途、宇宙探査における宇宙ステーションの将来の役割について検討します。しかしその前に、なぜ多くの人が宇宙ステーションを建設すべきだと考えるのかをもっとよく考えてみましょう。

なぜ宇宙ステーションを建設しなければならないのでしょうか?

宇宙ステーションの建設と運用には、研究、産業、探査、さらには観光など、さまざまな理由があります。最初の宇宙ステーションは、無重力状態が人体に及ぼす長期的な影響を研究するために建設されました。結局のところ、宇宙飛行士が火星や他の惑星に行くことがあるなら、数か月から数年のオーダーで長期にわたる微小重力が宇宙飛行士の健康にどのような影響を与えるかを知る必要があります。

宇宙ステーションは、地球上では真似できない環境で最先端の科学研究を行う場所です。たとえば、重力は原子が集まって結晶を形成する方法を変えます。微小重力環境では、ほぼ完璧な結晶が形成される可能性があります。このような結晶は、より高速なコンピューターや、病気と戦うためのより効率的な薬のためのより優れた半導体を生み出すことができます。重力のもう 1 つの影響は、炎の中に対流が形成され、炎が不安定になることです。このため、燃焼の研究は非常に困難になります。しかし、微小重力では、単純で安定した、ゆっくりとした動きの炎が生じます。このようなタイプの炎により、燃焼プロセスの研究が容易になります。得られる情報は、燃焼プロセスのより良い理解をもたらし、炉のより良い設計や、燃焼をより効率的にすることによる大気汚染の削減につながる可能性があります。

宇宙ステーションは地球の上空から、地球の天気、地形、植生、海洋、大気を研究するためのユニークな眺めを提供します。さらに、宇宙ステーションは地球の大気の上にあるため、宇宙望遠鏡で天空を眺めることができる有人天文台としても使用できます。地球の大気が宇宙ステーションの望遠鏡の視界に干渉することはありません。実際、ハッブル宇宙望遠鏡のような無人宇宙望遠鏡の利点はすでにわかっています。

宇宙ステーションは宇宙ホテルに使用されるかもしれません。ここでは、ヴァージン・ギャラクティックのような民間企業が、短期間の訪問や長期滞在のために地球から宇宙ホテルまで観光客を運ぶことができるだろう。この目的のために、スペインのバルセロナに拠点を置き、宇宙技術者のザビエル・カルラムント氏が率いる民間企業であるギャラクティック・スイートは、2012年までに軌道上に宇宙ホテルを建設する予定であると主張している。観光のさらに壮大な拡張は、宇宙ステーションが宇宙港になる可能性があるということである。惑星や恒星、さらには人口過多の惑星を救うことができる新しい都市や植民地への遠征にも。

なぜそれらが必要なのかがわかったので、いくつかの宇宙ステーションを「訪問」してみましょう。まずはロシアのサリュート計画、つまり最初の宇宙ステーションから始めます。

サリュート: 最初の宇宙ステーション

ロシア（当時はソビエト連邦として知られていた）は、初めて宇宙ステーションを設置した。 1971 年に軌道に投入されたサリュート 1 号ステーションは、実際にはアルマーズ宇宙船システムとソユーズ宇宙船システムを組み合わせたものでした。アルマーズ システムはもともと宇宙軍事目的のために設計されましたが、民間のサリュート宇宙ステーション用に再利用されました。ソユーズ宇宙船は宇宙飛行士を地球から宇宙ステーションまで送り届けました。

サリュット 1 号は長さ約 45 フィート (15 メートル) で、ダイニングおよびレクリエーション エリア、食糧および水の貯蔵庫、トイレ、制御ステーション、運動器具、科学機器を収容する 3 つの主要な区画を保持していました。当初、ソユーズ10号の乗組員はサリュート1号に居住する予定だったが、その任務はドッキングの問題に悩まされ、宇宙ステーションに入ることができなかった。ソユーズ11号の乗組員は、サリュート1号での24日間の生存に成功した最初の乗組員となった。しかし、ソユーズ 11 号の乗組員は、大気圏再突入中にソユーズ 11 カプセルが減圧され、地球への帰還時に悲劇的に死亡しました。サリュート1号へのさらなるミッションはキャンセルされ、ソユーズ宇宙船は再設計された。

ソユーズ11号の後、ソ連は別の宇宙ステーションであるサリュート2号を打ち上げたが、軌道に到達することはできなかった。ソ連がサリュツ３－５で続いた。これらの飛行は新しいソユーズ宇宙船をテストし、乗組員はますます長期化するミッションのためにこれらのステーションに人員を配置しました。これらの宇宙ステーションの欠点の 1 つは、ソユーズ宇宙船用のドッキング ポートが 1 つしかなく、他の船によって地球から補給ができないことでした。

1977 年 9 月 29 日、ソ連はサリュート 6 号を進水させました。このステーションには 2 番目のドッキング ポートがあり、プログレスと呼ばれる無人ドッキング補給船から補給を受けることができました。サリュート 6 は 1977 年から 1982 年まで運用されました。1982 年に、サリュート計画の最後のサリュート 7 が打ち上げられました。 11 人の乗組員が滞在し、800 日間居住しました。サリュート計画は最終的にロシアのミール宇宙ステーションの開発につながりましたが、これについては後でお話します。その前に、アメリカ初の宇宙ステーション、スカイラブを見てみましょう。

スカイラブ: アメリカ初の宇宙ステーション

米国は 1973 年にスカイラブ 1と呼ばれる最初で唯一の宇宙ステーションを軌道上に投入しました。打ち上げ中にステーションは損傷しました。重要な流星シールドとステーションの2つのメインソーラーパネルのうちの1つが剥ぎ取られ、もう1つのソーラーパネルは完全に引き伸ばされていませんでした。つまり、Skylab には電力がほとんどなく、内部温度が華氏 126 度 (摂氏 52 度) まで上昇しました。

最初の乗組員 Skylab2 は、故障したステーションを修理するために 10 日後に打ち上げられました。乗組員はチャールズ “ピート” コンラッド艦長、ポール ワイツ、ジョセフ カーウィンで構成されていました。スカイラブ2の宇宙飛行士は、ステーションを冷却するために残りのソーラーパネルを広げ、傘のような日よけを設置した。ステーションが修理された後、宇宙飛行士は科学的および生物医学的研究を行うために宇宙で 28 日間を過ごしました。

サターン V月ロケットの第 3 段を改造した Skylab には次の部品がありました。

スカイラブにはさらに 2 人の乗組員が乗っていました。スカイラブ 3 は、アラン・ビーン船長とジャック・ルースマ宇宙飛行士とオーウェン・ギャリオット宇宙飛行士で構成されていました。彼らは宇宙で59日間を過ごした。最後の乗組員であるスカイラブ 4 は、ジェラルド・カー船長と宇宙飛行士のウィリアム・ポーグとエドワード・ギブソンで構成されていました。この乗組員は軌道上で84日間を過ごし、実験を行い、コホーテック彗星の写真を撮影した。

スカイラブは決して宇宙に永住することを意図したものではなく、米国が長期間の宇宙飛行（つまり、月に行くのに必要な2週間を超える）が人体に及ぼす影響をテストできるワークショップを目的としたものだった。 。 3番目の乗組員の飛行が終了したとき、スカイラブは放棄されました。スカイラブは、激しい太陽フレア活動によって予想よりも早く軌道が減衰するまで、空中に留まり続けました。スカイラブは 1979 年に地球の大気圏に再突入し、オーストラリア上空で炎上しました。

次はミール、初の常設宇宙ステーションです。

ミール：初の恒久宇宙ステーション

1986年、ロシア人は宇宙に永住することを目的としたミール宇宙ステーションを打ち上げた。最初の乗組員、宇宙飛行士レオニード・キジムとウラジミール・ソロヴィヨフは、退役するサリュート7号とミールの間を往復した。彼らはミールで75日間を過ごした。ミールはその後 10 年間にわたって継続的に有人で建設され、次の部分が含まれていました。

1994 年、国際宇宙ステーション (ISS) の準備として、NASA の宇宙飛行士 (ノーム・サガード、シャノン・ルシッド、ジェリー・リネンジャー、マイケル・フォールを含む) がミールで時間を過ごしました。リネンジャーの滞在中に、ミールは船内の火災により損傷した。フォールの滞在中、プログレス補給船がミールに衝突した。

ロシア宇宙機関はもはやミールを維持する余裕がなくなったため、NASAとロシア宇宙機関はISSに集中するためにステーションを廃棄する計画を立てていた。民間運動 (Keep Mir Alive!) と企業 (MirCorp) は、老朽化し​​た宇宙ステーションを修復し、民営化することを公にキャンペーンしました。しかし、ロシア宇宙庁は2000年11月16日にミールを地球に着陸させることを決定した。 2001 年 2 月、ミールの速度を落とすためにロケット エンジンが点火されました。ミールは2001年3月23日に地球の大気圏に再突入し、炎上して崩壊した。破片はオーストラリアの東約1,000マイル（1,667キロ）の南太平洋に墜落した。これにより、最初の恒久宇宙ステーションは終わりを迎えました。

ここで、国際宇宙ステーションを見てみましょう。

国際宇宙ステーション (ISS)

1984年、ロナルド・レーガン大統領は、米国が他国と協力して恒久的に居住可能な宇宙ステーションを建設することを提案した。レーガン大統領は、政府と業界の支援を得られる基地を構想していた。ステーションの莫大な費用を支援するために、米国は他の14か国（カナダ、日本、ブラジル、および英国、フランス、ドイツ、ベルギー、イタリア、欧州宇宙機関で構成される欧州宇宙機関）と協力努力を結んだ。オランダ、デンマーク、ノルウェー、スペイン、スイス、スウェーデン）。 ISS の計画中およびソ連崩壊後の 1993 年、米国はロシアに ISS への協力を招待しました。これにより、参加国の数は 16 になった。NASA が主導して ISS の建設の調整を行った。

軌道上での ISS の組み立ては 1998 年に始まりました。2000 年 10 月 31 日、ISS の最初の乗組員がロシアから打ち上げられました。 3人の乗組員はほぼ5か月間ISSに滞在し、システムを起動して実験を行った。それ以来、ISS は有人で運用されており、2011 年に完成する予定です。

2011年には、中国による天宮1号と呼ばれる周回実験室の打ち上げも予定されている。 2003 年 10 月、中国は有人宇宙船を打ち上げた史上 3 番目の国となりました。以来、中国は宇宙ステーションを含む本格的な宇宙計画を展開している。天宮1号は複数の神舟宇宙船をドッキングすることができ、2020年までに完成予定の中国の宇宙ステーション案の最初のモジュールとして機能する。宇宙ステーションは民生用と軍事用の両方の目的を持つ可能性がある。

将来について言えば、星の中に、いわば宇宙ステーションに何があり得るのかを見てみましょう。

宇宙ステーションの未来

私たちは宇宙ステーションの開発を始めたばかりです。 ISS は、サリュート、スカイラブ、ミールに比べて大幅に改良されています。しかし、SF 作家が思い描いているような大規模な宇宙ステーションやコロニーの実現にはまだ遠いです。これまでのところ、私たちの宇宙ステーションには重力が存在しません。その理由の 1 つは、重力の影響を研究するために重力のない場所が必要であるということです。もう1つは、宇宙ステーションのような巨大な構造物を実際に回転させて人工重力を生み出す技術が私たちに欠けているということです。将来的には、人口の多いスペース コロニーには人工重力が必須となるでしょう。

もう 1 つの人気のあるアイデアは、宇宙ステーションをどこに設置すべきかに関するものです。 ISS は地球低軌道に位置しているため、定期的な再起動が必要になります。ただし、地球と月の間には、ラグランジュ ポイントL-4 および L-5 と呼ばれる 2 つの場所があります。これらの点では、地球の重力と月の重力が釣り合い、そこに置かれた物体が地球や月の方向に引っ張られることはありません。軌道は安定しており、ブーストは必要ありません。 L5 協会と呼ばれる協会は、これらの地点の軌道上に宇宙ステーションを設置するという考えを推進するために 20 年以上前に設立されました。私たちが ISS での経験からさらに学ぶにつれて、宇宙で暮らし、働くことができる、より大きくより優れた宇宙ステーションを建設することができ、フォン・ブラウンや初期の宇宙科学者たちの夢がいつか現実になるかもしれません。

宇宙ステーションと関連トピックの詳細については、次のページのリンクを調べてください。

朝起きて窓の外を見ると、地球の広大な青い地平線と宇宙の暗闇が見えると想像してみてください。私たちの世界はあなたの下に広がっています。 90 分ごとに地球を周回するにつれて、山、湖、海が急速に変化する景色の美しい流れの中で過ぎていきます。まるで SF 小説のような非現実的な話のように聞こえますよね?国際宇宙ステーション (ISS) の乗組員にとって、それは現実です。

1984年、ロナルド・レーガン大統領は、米国が他のいくつかの国と協力して、政府と産業界が支援する恒久的な居住用の宇宙ステーションを建設することを提案した。 4年後、米国はカナダ、日本、欧州宇宙機関（その後、英国、フランス、ベルギー、イタリア、オランダ、デンマーク、ノルウェー、スペイン、スイス、スウェーデン、西ドイツが共同管理する計画）と提携した。 ) この駅を現実のものにするために。

ロシアとブラジルがプロジェクトに参加したため、参加国のリストは1990年代に増加しましたが、最終的にブラジルは2007年にISSとの関係を断絶しました。

NASA がISS の建設の調整を主導し、現在 ISS は生命、物理、地球、材料科学の実験のための軌道上の実験室として機能しています。軌道上での組み立ては 1998 年に始まり、2000 年以来継続的に宇宙飛行士によって占有されています 。

ISS には、相互接続された膨大な数のエアロック、ドッキング ポート、与圧モジュールが含まれています。

バイデン政権が発表したように、2021年12月31日まではISSは資金提供を受け続けることになる。これまでのところ、この素晴らしいプロジェクトには参加国に1000億ドル以上の費用がかかっており、NASAは年間30億ドルから40億ドルをこのプロジェクトに費やしている[ソース： ]。

この記事では、ISS の各部、ISS が宇宙で人類の永続的な環境をどのように維持しているか、電力の供給方法、ISS での生活や作業がどのようなものであるか、そして正確にどのように使用するかについて見ていきます。 ISS。まずは部品と組み立てから始めます。

国際宇宙ステーションの部品と組み立て

国際宇宙ステーション (ISS) の建設は、子供のレゴやケネックスの積み木セットを使っておもちゃを作るのとよく似ています。しかし、これらのおもちゃは規模が小さい傾向にありますが、ISS には何千もの部品が含まれています 。

主要なコンポーネントの一部を以下に示します。

ISS の組み立ては、ロシアの陽子ロケットが最初のモジュールである機能貨物ブロック (ザーリャ) を軌道上に配置した 1998 年 11 月に始まりました。 ISS の最初の乗組員 3 名は、2000 年 10 月 31 日にロシアから打ち上げられました。乗組員は 4 か月と 17 日間を ISS で過ごし、システムを起動して実験を行いました。

それ以来、多くの宇宙船が ISS の部品を軌道に投入し、組み立てが進められてきました。この間、ISS は継続的に有人で運用されており、この記事の執筆時点で 66 人の宇宙飛行士がステーションへの到着に成功しています。

第67次長期滞在は、2022年3月30日のソユーズMS-19の出発とともに始まり、NASA宇宙飛行士トーマス・マーシュバーンがISS司令官に就任した。

ホームオフィスとしては、ISS はかなり大きいです。前述のトラスの長さは 357 フィート (108.8 メートル) で、アメリカン フットボールのフィールドとほぼ同じ長さです。 ISS には、翼長 240 フィート (73 メートル) の幅広の長方形のソーラー パネルも複数セット含まれています。重量に関しては、ステーションは 925,335 ポンド (419,725 キログラム) で秤を傾けています。また、船内には 13,696 立方フィート (388 立方メートル) の居住可能スペースがあり、この数字は別の船が停泊するたびに増加します 。

時速 17,227 マイル (時速 27,724 キロメートル) の猛スピードで移動する ISS は、地表から平均高度 248 マイル (400 キロメートル) の軌道を周回しています。

これらはかなり印象的な仕様ですが、おそらくさらに印象的なのは、ISS がどのように住みやすい環境を維持しているかということです。

宇宙での恒久的な環境の維持

宇宙で永続的な環境を維持するには、新鮮な空気、水、食料、快適な（そして住みやすい）気候、さらには廃棄物の除去や防火など、私たちの多くが地球上で当たり前だと思っていることが必要です。

まず、空気について話しましょう。私たちは皆酸素を必要とするため、ISS には酸素を供給するいくつかの方法があります。技術の 1 つは、宇宙船を介して地球から酸素を届けることです。供給シャトルは新鮮な酸素を積んで定期的に到着します。生命を与える元素は、ISS の加圧タンクに堆積されます 。

ISS には、リサイクルされた水から呼吸可能な酸素を製造するシステムもあります。これらの装置の中には、電気分解を使用して水を水素と酸素ガスに分解するものもあります。次に、前者は望ましくない化合物である二酸化炭素 (CO2) と結合します。人間はこの無色のガスを自然に吐き出しますが、吸いすぎると健康に危険を及ぼします。

地球上では、植物は二酸化炭素を吸収するため、通常は問題になりません。しかし、ISS ではガーデニングスペースが限られているため、エンジニアは過剰な二酸化炭素を除去する別の手段を考案する必要がありました。電気分解プロセスが開始されると、水素の一部が蓄積した CO2 と反応します。この相互作用の副産物はメタンガスであり、宇宙に排出されます。一方、再生された酸素は ISS の空気供給源に流入します 。

それが進行している間、まさにこれらのメカニズムのいくつかが呼気を再パッケージするため、飲料水はリサイクルされます。水も汗、結露、尿を集めて回収されます。 （さらに、一部の乗組員は、トイレやシャワーの水を再利用して水を摂取しています。） 宇宙飛行士のダグラス・H・ウィーロックが2015年にニューヨーク・タイムシン紙に語ったように、ISSに乗っているときは、「昨日のコーヒーは明日のコーヒーになる」。

欧州宇宙機関によると、ISS に搭載されている水の 80% がリサイクルされています。現在、ESAとNASAは閉ループ生命維持システムをいじくり回しているが、それが完成すれば、ISSへの水と酸素の輸送の必要性が完全になくなる可能性がある。この技術を解読することは、将来の長距離宇宙旅行の鍵となる可能性があります 。

さて、食べ物はどうですか？そうですね、船内で栽培されているいくつかの食用植物を除いて、乗組員は食料供給のほとんどを定期的な配達に頼っています。多くのメニュー項目は、低重力環境で浮かないように、ベルクロでダイニングの表面に貼り付けられる特別に設計されたパケットに入っています。

居住可能な温度を維持することも大きな懸念事項です。 ISS は、地球の暗い側と太陽に照らされた側で、それぞれ摂氏 -128 度 (華氏 -200 度) と摂氏 93 度 (華氏 200 度) の温度に耐える必要があります。

とりわけ、ISS は内部温度を調節するためにヒーター、断熱材、液体アンモニアの循環ループを使用しています。ラジエーターは、ステーション内の一部の機械によって発生する過剰な熱を放出するのに役立ちます 。

他の家と同様に、ISS も清潔に保つ必要があります。これは、浮遊する土や破片が危険をもたらす可能性がある宇宙では特に重要です。宇宙飛行士は、表面、フィルター、そして自分自身を掃除するために、さまざまなワイプ、洗剤、掃除機を使用します。ゴミは袋に集められ、補給船に積み込まれて地球に返されるか焼却されます。

ISS: 電力、推進力、通信

ISSは基本的には大型の宇宙船です。そのため、宇宙空間を移動できなければならず、乗組員は地上の管制官との通信を維持する必要があり、これらすべてを達成するには電力が必要です。

私たちは、家を動かすために電力があるのが当たり前だと思っています。たとえば、コーヒーメーカーを使用するには、何も考えずに壁に差し込むだけです。家庭と同様、ISS のすべての搭載システムには電力が必要です。 8 つの大きな太陽電池アレイが太陽から電力を供給します。各アレイの長さは 240 フィート (73 メートル) で、累積的に言えば、約 27,000 平方フィート (2,500 平方メートル) の面積をカバーします 。

各アレイには太陽電池のブランケットが 2 枚あります。各ブランケットは伸縮式マストの片側にあり、伸縮して折りたたんだりアレイを形成したりすることができます。マストはジンバルをオンにして、太陽電池を太陽光に向けた状態に保つことができます 。

地球上の送電網と同様に、アレイは一次電力を生成します。その発電量は約 84 ～ 120 キロワットで、40 軒以上の家庭の照明を点灯し続けるのに十分です。 NASA の報告によると、ISS は太陽光を吸収しますが、この過程で生成される電力の約 60% はステーションに搭載されたバッテリーの充電に使用されます 。

当初、ISS にはニッケル水素電池が搭載されていました。しかし、18年間の使用を経た2017年に、それらは20個のリチウムイオン代替品に交換されました。これらのアップグレードされたバッテリーは、安価であることに加えて、より小さく、より効率的です 。

ステーションの周回高度では、地球の大気は非常に薄いですが、それでも ISS を引きずって速度を落とすのに十分な厚さがあります。したがって、ISS がコースを外れて減速して高度を下げないように、ISS は時々ブーストを行う必要があります。

ロシアのズベズダサービスモジュールには、ISS の加速に使用できるエンジンが搭載されています。ただし、再ブーストのほとんどを行うのはプログレス補給船です。各再ブーストイベントにはロケットエンジンの燃焼が必要です。

これらと同じ技術を使用して、船を浮遊スペースデブリから遠ざけるように操縦することもできます（これは最近ではかなり一般的です）。さらに、補給船とリンクできるようにステーションの向きを調整する必要がある場合もあります。

ISS の乗組員は、正確な居場所を知る必要があるだけでなく、他の物体の位置も特定し、特に再起動中にポイント A からポイント B に移動する方法を見つけなければなりません。

速度と位置を確認するために、ISS はロシアと米国の全地球測位システム (GPS) を使用します。また、ステーションが望ましい方向を維持するのに役立つ複数の回転ジャイロスコープもあります。さらに、ISS は航行するために、太陽だけでなく、さまざまな星、衛星、地上局の所在を監視しています 。

ISS がどのように宇宙に留まるのかがわかったところで、そこでの生活や仕事がどのようなものかを見てみましょう。

ISS での生活

宇宙で暮らし、働くのはどんな感じですか?このような質問に答えるために、第 18 次長期滞在の航空エンジニア、サンドラ マグナスは、ISS での滞在について一連の日記を書きました。彼女は重要な点を 1 つ指摘しています。それは、宇宙飛行士の一日は、地上の多くの人によって事前に計画されているということです。

「そうですね、私たちはスケジューリングプログラムを搭載しており、その日の仕事をするために知っておく必要のある詳細がすべて含まれています。それは私たちがいつ寝るべきか、いつ起きるべきか、いつ運動すべきかを教えてくれます。」 、食事をいつ食べるか、タスクを実行するためにいつ、どのような情報が必要か」。

これは非常に厳密に聞こえるかもしれませんが、マグナス氏は、すべてのタスクをスケジュールに従って正確に実行する必要はないという点である程度の柔軟性があると述べています。

微小重力は困難な環境をもたらします。寝ているときも、着替えているときも、仕事をしているときも、所定の位置に固定されていない限り、ISS 内のすべてのものが浮いてしまいます。朝起きて服を着るという一見単純なことでも、それほど単純ではありません。クローゼットを開けると、中身が飛び出してくることを想像してみてください。朝の準備について、マグナスは次のように述べています。「パジャマを脱ぐと、パジャマが乗組員宿舎の中で漂い、それを集めてすぐにバンドか何かの後ろで締めます。紛失しやすいと言えば十分でしょう。」ここにあるものよ！」 [ソース： ]。

目覚めた後、各宇宙飛行士にはその日の準備のための睡眠後の時間があります。この間、宇宙飛行士はシャワーを浴びたり、食事をしたり、日次概要報告書 (面白い事実ですが) を読んだりすることができます 。

運動は重要です。微小重力では、骨はカルシウムを失い、筋肉は質量を失います。そのため、宇宙飛行士はトレーニングのために十分な時間を確保しています。 ISS では、乗組員は 1 日 2.5 時間を週 6 日間、厳しい運動に費やします。トレッドミル、エアロバイク、ウェイトリフティング用具を自由に利用できますが、これらのアイテムは、YMCA で見られる用具とはかなりかけ離れています。 （大声で泣くために、重量挙げ装置は吸引力を利用して抵抗を生み出します。そして自転車には座席さえありません。） 。

実際の作業としては、宇宙飛行士が実験やメンテナンスを行います。ほとんどの人と同じように、彼らも正午に昼食を食べるために立ち止まります。その後、勤務時間が終了すると、夜に乗組員と地上管制センターの間で計画に関する会議が開催されます。それが終わると、宇宙飛行士たちは自由にぶらぶらしたり、夕食をとったり、ソーシャルメディアに参加したりすることができます。

余暇といえば、ISS は乗組員全員で映画鑑賞会を開催することで知られています。 2016年、米ギズモードは、宇宙飛行士たちが「モダン・ファミリー」、「パルプ・フィクション」、アルフレッド・ヒッチコック監督の「ノトーリアス」など500本以上の映画やテレビ番組を視聴できたと報じた。 1 年後、遠征隊 54 は ISS 内で「スター・ウォーズ: 最後のジェダイ」の上映を鑑賞し、ツイッター上で話題を呼びました。

理想的には、乗組員は毎晩8.5時間の睡眠を取ることになっています。ハミング機械のため、居眠り中に耳栓をする宇宙飛行士もいます。

ISS での仕事

政府、産業界、教育機関の研究者がISSの施設を利用できる。しかし、なぜ彼らはそうしたいのでしょうか？ ISS は主に微小重力という特殊な環境での科学研究に使用されます。重力は、私たちが故郷と呼ぶ青い惑星上の多くの物理プロセスに影響を与えます。たとえば、重力は原子が集まって結晶を形成する方法を変えます。 ISS では、実験者は地球上で行うよりも大きく、より優れた構造の結晶を開発できます。このような結晶は、病気と戦うためのより効率的な薬を考案したり、放射線検出技術を改善したりするのに役立つ可能性がある。

また、微小重力はいくつかの興味深い点火を行います。地球上でマッチを擦ると、重力によって冷たく濃い空気が下に引っ張られ、高温のガスが上昇し、涙滴型の炎が発生します。しかし、ISS では、炎は小さな青みがかった球の形をとります。これらはすでに、燃焼プロセスに対する私たちの理解に革命をもたらしています。将来的には、ISS の火炎実験は、エンジニアがより効率的なバーナーを設計し、同時に大気汚染を減らすのに役立つ可能性があります 。

無重力状態に長期間さらされると、私たちの体は骨からカルシウム、筋肉から組織、体液から失われます。筋力の低下や骨粗鬆症など、無重力による影響は老化の影響と似ています。したがって、微小重力にさらされることで、老化のプロセスとそれに関連する治療法について新たな洞察が得られる可能性があります。

実際、NELL-1（とりわけ）代替骨を形成することで骨粗鬆症と闘う実験用タンパク質であるNELL-1をステーション内で実験用マウスで試験的に実行したところ、いくつかの有望な結果が得られた。

ISS 宇宙飛行士は、生態学的生命維持システムをテストすることもできます。彼らの周回職場では、酸素を放出し、二酸化炭素を吸収し、食物を提供するさまざまな植物を栽培することができます。こうしたガーデニングのスキルは、火星への旅行など、惑星間を巡る長期にわたる宇宙航行において重要となるだろう。

地球の大気圏上空を周回し、特別な機器と望遠鏡を備えた ISS 乗組員は、地球の表面 (氷河の分布パターンなど) や大気中 ( ハリケーンの発生など) のさまざまなものを監視できます。乗組員は望遠鏡を使用して、地球の大気からの歪みなしで太陽、星、銀河を観察することもできます。

特定のプロジェクトや実験の詳細については、NASA の をチェックしてください。ここでISSの将来を見てみましょう。

ISSの将来

知識が安く得られることはほとんどありません。累計価格が 1,000 億ドルに達する ISS は、人類史上最も高価な事業の 1 つです。そして何年にもわたって、財政上の考慮により、その長期的な将来について疑問が生じてきました。

ISS は 2030 年まで参加国からの資金提供を受け続けます。そして、大きな変化はすでに始まっています。 NASAは、レーガン大統領の当初の計画に沿って、民間企業や米国宇宙船に搭乗する民間宇宙飛行士にISSを開放すると発表した。そして 2022 年 4 月 8 日、SpaceX と Axiom Space が初の完全商業ミッションに着手したときに、そのビジョンが実現しました。 AX-1と呼ばれるこの4人の乗組員は、元NASA宇宙飛行士のマイケル・ロペス＝アレグリアが指揮する。しかし、一部の政治家が期待しているように、ISS が民間所有になるかどうかはまだ分からない。

宇宙は最後のフロンティアかもしれませんが、今ではステーションの軌道領域はおなじみの領域になっています。 NASA は再び月に照準を合わせています。現在進行中のアルテミス計画は、2024 年までに地球の自然衛星に「最初の女性と次の男性」を着陸させる予定です 。

それで、それはISSからどこへ行くのでしょうか？管理者や科学者の中には、将来の月や火星の探査活動の成功には、ステーション内で行われる研究が不可欠であると考える人もいる。それでも、お金の問題は常に醜い頭をもたげます。 ISS は他の宇宙飛行プロジェクトから多額の資金を流用しすぎているのでしょうか、それともその逆なのでしょうか? 2019年7月31日、NASAの元長官ジム・ブライデンストーンは、NASAが新しい月面着陸技術に資金を提供するためにISSの予算から資金を一切出さないと発表した。 「科学を共食いすれば、ISSを共食いすれば、望む最終状態には決して到達できないだろう」と彼は意見した。

参加各国政府が異世界研究所の運命を議論する一方で、中国は独自の宇宙ステーションの建設を進めている。 2 つの試作機、天宮 1 号と天宮 2 号は、それぞれ 2018 年と 2019 年に地球の軌道上での飛行を終了しました。どちらの船も、より大きくより優れたプロジェクト、つまり 3 つのモジュールを備えた大型の ISS のような宇宙船の開発に使用されました。中国政府によると、2020年代初頭から半ばに完成する予定だという。

国際宇宙ステーションに明日がどうなろうとも、それは宇宙建設の驚異であることに変わりはありません。そしてこの記事の執筆時点では、これはこれまでに行われた有人宇宙ミッションの中で最長となっています。