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メーカー:リンナイ Rinnai
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国際宇宙ステーション
2010年5月23日のISS STS-132
ステーション統計
COSPAR ID1998-067A
SATCAT 番号。25544
コールサインアルファ,
クルー完全有人:7
現在搭乗中:7
(第64次長期滞在)
ローンチ1998年11月20日; 22年前 (1998-11-20)
発射台
質量419,725 kg(925,335ポンド)[1]
長さ73.0 m(239.4フィート)[1]
109.0 m(357.5フィート)[1]
加圧 ボリューム915.6メートル3 (32,333立方フィート)[1]
大気圧101.3 kPa (14.7 psi; 1.0 atm)
酸素21%、窒素79%
近地点高度408 km(253.5マイル) AMSL[2]
遠地点の高度410 km(254.8マイル)AMSL[2]
軌道傾斜角51.64° [2]
軌道速度7.66 km / s [2]
(27,600 km / h; 17,100 mph)
公転周期92.68分 [2]
1日あたりの軌道15.54 [2]
軌道 時代2019年5月14日13:09:29UTC [2]
軌道上での日数22年6日
(2020年11月26日)
占有日数20年24日
(2020年11月26日)
番号。 軌道の2019年5月現在116,178[2]
軌道の減衰2km /月
2011年3月9日現在の統計
(特に明記されていない限り)
参照: [1][2][3][4][5]
構成
2019年8月現在の駅の要素
(分解図)

ザ・ 国際宇宙ステーション (ISS)は 基本単位 宇宙ステーション (住むことができる 人工衛星)で 低軌道。これは、5つの参加宇宙機関間の多国籍共同プロジェクトです。 NASA (アメリカ)、 ロスコスモス (ロシア)、 JAXA (日本)、 ESA (ヨーロッパ)、そして CSA (カナダ)。[6][7] 宇宙ステーションの所有権と使用は、政府間条約と協定によって確立されます。[8] 駅は 微小重力 そして 宇宙環境 研究所 科学研究 で実施されます 宇宙生物学, 天文学, 気象学, 物理、およびその他のフィールド。[9][10][11] ISSは、月と火星への将来の長期ミッションに必要な宇宙船システムと機器のテストに適しています。[12]

ザ・ ISSプログラム から進化した 宇宙ステーション 自由、恒久的に有人の地球軌道ステーションを建設するために1984年に考案されたアメリカの提案、[13] と同時期のソビエト/ロシア ミール2 同様の目的を持つ提案。 ISSは、ソビエトとその後のロシアに続いて、乗組員が居住する9番目の宇宙ステーションです。 サリュート, アルマズ、および ミール ステーションと米国 スカイラブ. これは、宇宙で最大の人工衛星であり、低軌道で最大の衛星であり、定期的に見える 肉眼 地球の表面から。[14][15] それ 軌道を維持します のエンジンを使用した再ブースト操作により、平均高度400 km(250 mi) ズヴェズダ サービスモジュールまたは訪問宇宙船。[16] ISSは約93分で地球を一周し、1日あたり15.5周回を完了します。[17]

駅は2つのセクションに分かれています。 ロシア軌道セグメント (ROS)、ロシアが運営。そしてその 米国の軌道セグメント (USOS)、これは多くの国で共有されています。 Roscosmosは、2024年までROSの継続的な運用を承認しています。[18] セグメントの要素を使用して、と呼ばれる新しいロシアの宇宙ステーションを建設することを以前に提案した OPSEK.[19] 最初のISSコンポーネントは1998年に打ち上げられ、 最初の長期居住者 2000年11月2日に到着しました。[20] それ以来、駅は20年24日間、継続的に使用されています。[21] 低軌道での最長の継続的な人間の存在は、9年357日という以前の記録を上回りました。 ミール 宇宙ステーション。最新の主要な加圧モジュール、 レオナルド、2011年に取り付けられ、実験的 インフレータブルスペース生息地 2016年に追加されました。ステーションの開発と組み立ては継続されており、いくつかの主要な新しいロシアの要素が2020年に開始される予定です。2018年12月現在、駅は2030年まで稼働する予定です。[22]

ISSは、加圧された居住モジュール、構造トラス、 太陽光発電ソーラーアレイ, 熱ラジエーター, ドッキングポート、実験ベイとロボットアーム。主要なISSモジュールはロシアによって発売されました プロトン そして ソユーズロケット および米国 スペースシャトル.[23] 駅は、さまざまな訪問宇宙船によってサービスされています:ロシア ソユーズ そして 進捗、 アメリカ。 ドラゴン そして はくちょう座、日本人 H-II輸送機,[6] そして、以前は、ヨーロッパ人 自動輸送車両。ドラゴン宇宙船は、加圧された貨物を地球に戻すことを可能にします。これは、たとえば、さらなる分析のために科学実験を本国に送還するために使用されます。 2019年9月現在、239人の宇宙飛行士、宇宙飛行士、および 宇宙旅行者 から 19カ国 宇宙ステーションを訪れたことがあり、その多くは何度も訪れています。これには、151人のアメリカ人、47人のロシア人、9人の日本人、8人のカナダ人、5人のイタリア人などが含まれます。[24]

目的

ISSはもともと、輸送、保守、および 低軌道 月、火星、および小惑星への可能な将来のミッションのためのステージングベース。ただし、最初に想定されたすべての使用法ではありません 覚書 の間に NASA そして ロスコスモス 実を結びました。[25] の中に 2010年米国国家宇宙政策、ISSには、商業、外交、[26] と教育目的。[27]

科学研究

いくつかのラボの魚眼ビュー
CubeSats によって展開されます NanoRacks CubeSat Deployer

ISSは、科学研究を実施するためのプラットフォームを提供し、実験をサポートするために電力、データ、冷却、および乗組員を利用できます。小型の無人宇宙船は、特に無重力と宇宙への暴露を伴う実験のプラットフォームを提供することもできますが、宇宙ステーションは、人間の研究者がすぐにアクセスできることと組み合わせて、研究を数十年にわたって実行できる長期的な環境を提供します。[28][29]

ISSは、実験のグループが同じ打ち上げと乗組員の時間を共有できるようにすることで、個々の実験を簡素化します。研究は、以下を含む幅広い分野で行われています。 宇宙生物学, 天文学, 物理科学, 材料科学, 宇宙天気, 気象学、および 人体実験 含む 宇宙医学 そしてその ライフサイエンス.[9][10][11][30][31] 地球上の科学者はデータにタイムリーにアクセスでき、乗組員に実験的な変更を提案できます。後続の実験が必要な場合は、定期的にスケジュールされた補給船の打ち上げにより、新しいハードウェアを比較的簡単に打ち上げることができます。[29] 乗組員が飛ぶ 遠征 数ヶ月の期間で、6人の乗組員で週に約160人時の労働を提供します。ただし、駅の整備にはかなりの乗務員時間がかかります。[9][32]

おそらく最も注目すべきISS実験は アルファ磁気分光計 (AMS)は、暗黒物質を検出し、私たちの宇宙に関する他の基本的な質問に答えることを目的としており、 ハッブル宇宙望遠鏡 NASAによると。現在、ステーションにドッキングされていますが、電力と帯域幅が必要なため、自由飛行衛星プラットフォームに簡単に収容することはできませんでした。[33][34] 2013年4月3日、科学者は 暗黒物質 AMSによって検出された可能性があります。[35][36][37][38][39][40] 科学者によると、「最初の結果 宇宙搭載のアルファ磁気分光計から、地球に向かう宇宙線の原因不明の過剰な高エネルギー陽電子を確認します。

宇宙環境は生命に敵対しています。宇宙での保護されていない存在は、強い放射線場(主に陽子と他の亜原子荷電粒子からなる)によって特徴付けられます。 太陽風、 に加えて 宇宙線)、高真空、極端な温度、および微小重力。[41] と呼ばれるいくつかの単純な生命体 極限環境微生物,[42] と呼ばれる小さな無脊椎動物と同様に クマムシ[43] 非常に乾燥した状態でこの環境で生き残ることができます 乾燥.

医学研究は、人体への長期の宇宙曝露の影響についての知識を向上させます。 筋萎縮, 骨量減少、および流体シフト。このデータは、持続時間が長いかどうかを判断するために使用されます 有人宇宙飛行 そして 宇宙移民 実行可能です。 2006年現在、骨量減少と筋萎縮に関するデータは、宇宙飛行士が6か月の間隔などの長い惑星間巡航の後に惑星に着陸した場合、骨折と運動の問題の重大なリスクがあることを示唆しています。 火星への旅行.[44][45]

医学研究はISSに代わって実施されます 国立宇宙生物医学研究所 (NSBRI)。これらの中で際立っているのは 微小重力における高度な診断用超音波 宇宙飛行士が遠隔の専門家の指導の下で超音波スキャンを実行する研究。この研究では、宇宙の病状の診断と治療について検討しています。通常、ISSには医師が搭乗しておらず、病状の診断が課題となっています。遠隔誘導超音波スキャンは、訓練を受けた医師へのアクセスが困難な緊急および地方のケア状況で地球上に適用されることが予想されます。[46][47][48]

2020年8月、科学者は次のように報告しました バクテリア 地球から、特に デイノコッカス・ラジオデュランス 耐性の高いバクテリア 環境ハザード、で3年間生き残ることがわかった 宇宙空間、国際宇宙ステーションで実施された研究に基づいています。これらの調査結果は、 パンスペルミア、という仮説 生活 全体に存在します 宇宙、を含むさまざまな方法で配布 宇宙塵, 流星物質, 小惑星, 彗星, 小惑星 または 汚染された 宇宙船.[49][50]

自由落下

サンプルを保管しているISSの乗組員
ろうそくの燃焼の比較 地球 (左)およびISSで見られるような自由落下環境(右)

ISSの高度での重力は、地球の表面の約90%ですが、軌道上にある物体は、 自由落下、結果として 無重力.[51] この知覚された無重力は、5つの別々の効果によって妨げられます。[52]

  • 残留大気からドラッグします。
  • 機械システムと乗組員の動きによる振動。
  • 機内姿勢の作動 コントロールモーメントジャイロスコープ.
  • スラスター 姿勢や軌道の変化のための発砲。
  • 重力勾配効果、 としても知られている 潮汐 効果。 ISS内のさまざまな場所にあるアイテムは、ステーションに取り付けられていない場合、わずかに異なる軌道をたどります。これらのアイテムは機械的に相互接続されているため、小さな力が発生し、ステーションを次のように動かし続けます。 剛体.

研究者たちは、植物や動物の進化、発達、成長、内部プロセスに対するステーションのほぼ無重力環境の影響を調査しています。このデータのいくつかに応えて、NASAは調査したいと考えています 微小重力三次元の人間のような組織の成長に対するの影響、および異常な タンパク質結晶 それは宇宙で形成することができます。[10]

微小重力における流体の物理学を調査することは、流体の振る舞いのより良いモデルを提供するでしょう。流体は微小重力でほぼ完全に結合できるため、物理学者は地球上でうまく混合されない流体を調査します。さらに、低重力と低温によって遅くなる反応を調べることで、理解が深まります。 超伝導.[10]

の研究 材料科学 は、現場で使用される技術の改善を通じて経済的利益を享受することを目的とした、重要なISS研究活動です。[53] その他の関心分野には、燃焼の効率と排出物および汚染物質の制御の研究を通じて、低重力環境が燃焼に及ぼす影響が含まれます。これらの調査結果は、エネルギー生産に関する現在の知識を向上させ、経済的および環境的利益につながる可能性があります。将来の計画は、ISSに搭乗している研究者が調査することです エアロゾル, オゾン, 水蒸気、および 酸化物 地球の大気中だけでなく 宇宙線, 宇宙塵, 反物質、および 暗黒物質 宇宙で。[10]

探査

ロシアを拠点とする3D計画 MARS-500 複雑で、ISSベースの準備を補完する地上ベースの実験を実施するために使用されます 火星への有人火星ミッション

ISSは、月と火星への長期ミッションに必要となる宇宙船システムをテストするために、低軌道の比較的安全な場所を提供します。これにより、軌道上での運用、保守、修理、交換作業の経験が得られます。これは、地球から遠く離れた宇宙船を運用する上で不可欠なスキルであり、ミッションリスクを軽減し、惑星間宇宙船の能力を向上させることができます。[12] を参照して MARS-500 実験では、ESAは次のように述べています。「ISSは無重力、放射線、その他の宇宙固有の要因の影響の可能性に関する質問に答えるために不可欠ですが、長期的な隔離や閉じ込めの影響などの側面は、地上ベースでより適切に対処できます。シミュレーション」。[54] ロシアの宇宙機関ロスコスモスの有人宇宙飛行プログラムの責任者であるセルゲイクラスノフは、2011年に、MARS-500の「より短いバージョン」がISSで実行される可能性があることを示唆しました。[55]

2009年、セルゲイクラスノフは、パートナーシップフレームワーク自体の価値に注目し、次のように述べています。「別々に行動するパートナーと比較した場合、補完的な能力とリソースを開発するパートナーは、宇宙探査の成功と安全性をより確実に保証することができます。ISSはさらに支援しています。月と火星を含む太陽系の研究と探査の将来のプログラムの地球近くの宇宙探査と実現を前進させる。」[56] 火星への有人ミッション 現在のISSパートナーシップ外の宇宙機関や国が関与する多国籍の取り組みかもしれません。 2010年、ESA事務局長のJean-Jacques Dordainは、彼の機関が他の4つのパートナーに、中国、インド、韓国をISSパートナーシップに招待することを提案する準備ができていると述べました。[57] NASA長官 チャールズ・ボールデン 2011年2月に、「火星へのいかなる任務も世界的な努力である可能性が高い」と述べた。[58] 現在、米国の連邦法は、NASAが宇宙プロジェクトで中国と協力することを禁じています。[59]

教育と文化的アウトリーチ

元の ジュール・ベルヌ 内部の乗組員によって表示された原稿 ジュール・ベルヌ テレビ

ISSの乗組員は、学生が開発した実験を実行し、教育的なデモンストレーションを行い、ISS実験の教室バージョンに学生が参加できるようにし、ラジオ、ビデオリンク、および電子メールを使用して学生を直接関与させることにより、地球上の学生に機会を提供します。[6][60] ESAは、教室で使用するためにダウンロードできるさまざまな無料の教材を提供しています。[61] 1つのレッスンで、生徒はナビゲートできます 3Dモデル ISSの内部と外部の問題を解決し、リアルタイムで解決するための自発的な課題に直面しています。[62]

JAXA 子どもたちに「職人技の追求」を促し、「生活の大切さや社会に​​おける責任意識」を高めることを目的としています。[63] 一連の教育ガイドを通じて、学生は、乗組員による宇宙飛行の過去と短期の未来、そして地球と生命の未来について、より深く理解することができます。[64][65] JAXAの「SeedsinSpace」実験では、ISSに約9か月間飛行したヒマワリの種を育てることにより、ISSに搭載された植物の種に対する宇宙飛行の突然変異の影響を調査します。の最初のフェーズで きぼう 2008年から2010年半ばにかけて、12を超える日本の大学の研究者がさまざまな分野で実験を行いました。[66]

文化活動はISSプログラムのもう一つの主要な目的です。宇宙航空研究開発機構の宇宙環境利用センター所長の田中哲夫氏は、「宇宙には、科学に興味のない人でも感動する何かがある」と語った。[67]

ISSのアマチュア無線 (ARISS)は、世界中の学生が科学、技術、工学、数学の分野でキャリアを積むことを奨励するボランティアプログラムです。 アマチュア無線 ISSの乗組員とのコミュニケーションの機会。 ARISSは国際的なワーキンググループであり、ヨーロッパ、日本、ロシア、カナダ、米国を含む9か国からの代表団で構成されています。無線機器が使用できない地域では、 スピーカーフォン 学生を地上局に接続し、地上局が通話を宇宙ステーションに接続します。[68]

ESA宇宙飛行士による音声録音 パオロ・ネスポリ ウィキペディアのために2017年11月に作成されたISSの主題について

最初の軌道 についての長編ドキュメンタリー映画です ボストーク1号、地球の周りの最初の乗組員の宇宙飛行。ドキュメンタリー映画製作者は、ISSの軌道をボストーク1号の軌道に、地上経路と時刻の観点から可能な限り一致させることにより、 クリストファーライリー とESA宇宙飛行士 パオロ・ネスポリ そのビューを撮影することができました ユーリ・ガガーリン 彼の先駆的な軌道宇宙飛行で見た。この新しい映像は、ロシア国立公文書館から提供されたオリジナルのボストーク1号のミッションオーディオ録音と一緒にカットされました。ネスポリは 撮影監督 このドキュメンタリー映画のために、彼は遠征中に自分で映像の大部分を記録したので 26/27.[69] この映画は、2011年にウェブサイトを通じて無料ライセンスの下で世界的なYouTubeプレミアでストリーミングされました firstorbit.org.[70]

2013年5月、司令官 クリスハドフィールド のミュージックビデオを撮影 デヴィッド・ボウイの "スペイス・オディティ「YouTubeで公開された駅に乗って。[71][72] これは、宇宙で撮影された最初のミュージックビデオでした。[73]

2017年11月、エクスペディションに参加中 52/53 ISSで、パオロネスポリは、彼の話し声を2つ録音しました(1つは英語で、もう1つはネイティブイタリア語で)。 ウィキペディア 記事。これらは、ウィキペディアのために特別に宇宙で作られた最初のコンテンツでした。[74][75]

建設

製造

宇宙ステーション処理施設でのISSモジュールノード2の製造と処理

国際宇宙ステーションは多国籍の共同プロジェクトであるため、軌道上での組み立て用のコンポーネントは世界中のさまざまな国で製造されました。 1990年代半ばから、米国のコンポーネント 運命, Unity統合トラス構造、 そしてその ソーラーアレイ で製造されました マーシャル宇宙飛行センター そしてその ミーシュー組立工場。これらのモジュールはに配信されました 運用およびチェックアウトビルディング そしてその 宇宙ステーション整備施設 (SSPF)打ち上げのための最終組み立てと処理用。[76]

を含むロシアのモジュール ザリア そして ズヴェズダ、で製造されました クルニチェフ国家研究生産宇宙センターモスクワ. ズヴェズダ 1985年に部品として最初に製造されました ミール2、しかし起動されることはなく、代わりにISSサービスモジュールになりました。[77]

ザ・ 欧州宇宙機関 コロンバス モジュールはで製造されました EADS のアストリウム宇宙輸送施設 ブレーメン、ドイツ、およびヨーロッパ中の他の多くの請負業者。[78] その他のESA構築モジュール—調和, 静けさレオナルド MPLM、 そしてその キューポラ—当初はで製造されました タレスアレーニアスペース イタリア、トリノの工場。モジュールの構造用鋼の船体は、打ち上げ処理のために航空機によってケネディ宇宙センターSSPFに輸送されました。[79]

ザ・ 日本の実験モジュール きぼう、日本のさまざまな技術製造施設で製造されました。 NASDA (今は JAXA) つくば宇宙センター、 そしてその 宇宙科学研究所。ザ・ きぼう モジュールは船で輸送され、航空機でSSPFに飛ばされました。[80]

ザ・ モバイルサービスシステム、で構成されています Canadarm2 そしてその デクスター グラップルフィクスチャは、カナダのさまざまな工場で製造されました( デビッドフロリダラボラトリー)および米国、 カナダ宇宙庁。レールに取り付けられたCanadarm2の接続フレームワークであるモバイルベースシステムは、 ノースロップグラマン.

アセンブリ

国際宇宙ステーション組立順序、 宇宙建築、1998年11月に始まりました。[3] ロシアのモジュールは、ロボットで起動およびドッキングされました。 Rassvet。他のすべてのモジュールは、 スペースシャトル、ISSとシャトルの乗組員によるインストールが必要でした Canadarm2 (SSRMS)および 船外活動 (EVA); 2011年6月5日現在、1,000時間以上のEVAの間に159のコンポーネントを追加しました。これらの船外活動のうち127は駅から始まり、残りの32はドッキングされたスペースシャトルのエアロックから発射されました。[81] ザ・ ベータ角度 駅の建設中は常に考慮しなければなりませんでした。[82]

ISSの最初のモジュール、 ザリア、1998年11月20日に自治ロシアで打ち上げられました プロトンロケット。それは推進力を提供しました、 姿勢制御、通信、電力、しかし長期的な生命維持機能を欠いていました。 2週間後、パッシブNASAモジュール Unity スペースシャトルの飛行に乗って打ち上げられました STS-88 に添付 ザリア EVA中の宇宙飛行士による。このモジュールには2つあります 与圧結合アダプター (PMA)、1つは永続的に接続します ザリア、もう1つは、スペースシャトルが宇宙ステーションにドッキングできるようにしました。その時、ロシアの駅 ミール まだ人が住んでいて、ISSは2年間無人のままでした。 2000年7月12日、 ズヴェズダ 軌道に投入されました。搭載された事前にプログラムされたコマンドは、ソーラーアレイと通信アンテナを配備しました。その後、ランデブーのパッシブターゲットになりました ザリア そして Unity:ステーションキーピング軌道を維持している間 ザリア-Unity 車両は、地上管制とロシアの自動ランデブーおよびドッキングシステムを介してランデブーおよびドッキングを実行しました。 ザリア コンピュータがステーションの制御をに移した ズヴェズダ ドッキング後すぐにコンピュータ。 ズヴェズダ 寝室、トイレ、キッチン、COを追加しました2 スクラバー、除湿器、酸素発生器、運動器具に加えて、ミッションコントロールを備えたデータ、音声、テレビ通信。これにより、駅の恒久的な居住が可能になりました。[83][84]

最初の常駐乗組員、 遠征1、2000年11月に到着 ソユーズTM-31。駅での初日の終わりに、宇宙飛行士のビル・シェパードは、ラジオのコールサインの使用を要求しました。アルファ「彼と宇宙飛行士のクリカレフは、より厄介なものよりも好んだ」国際宇宙ステーション".[85] 名前 "アルファ「以前は1990年代初頭に駅に使用されていましたが、[86] そしてその使用は第1次長期滞在全体で許可されました。[87] シェパードはしばらくの間、プロジェクトマネージャーに新しい名前の使用を提唱してきました。参照 海軍の伝統 打ち上げ前の記者会見で、彼は次のように述べています。「何千年もの間、人間は船で海に出ていました。人々はこれらの船を設計および製造し、名前が乗組員に幸運をもたらすと感じて打ち上げました。そして彼らの航海への成功。」[88] ユリ・セミョーノフ、の社長 ロシア宇宙公社エネルギー 当時、名前の不承認 "アルファ「彼が感じたように ミール 最初のモジュラー宇宙ステーションだったので、名前は「ベータ「または」ミール ISSの2 "はもっと適切だったでしょう。[87][89][90]

遠征1は、次のフライトの中間に到着しました。 STS-92 そして STS-97。これらの2つのスペースシャトルのフライトは、それぞれステーションのセグメントを追加しました 統合トラス構造、米国のテレビ用のKuバンド通信、USOSの追加の質量に必要な追加の姿勢サポート、および実質的な ソーラーアレイ ステーションの4つの既存のソーラーアレイを補完します。[91]

次の2年間、駅は拡張を続けました。 A ソユーズU ロケットは ピル ドッキングコンパートメント。スペースシャトル 発見, アトランティス、および 努力 配信 運命 実験室 そして クエスト エアロック、ステーションのメインロボットアームに加えて、 Canadarm2、および統合トラス構造のいくつかのセグメント。

拡張スケジュールはスペースシャトルによって中断されました コロンビア 災害 2003年とその結果としてのフライトの中断。スペースシャトルは2005年まで STS-114 によって飛ばされた 発見.[92]

2006年に議会が再開され、 STS-115アトランティス、ステーションの2番目のソーラーアレイセットを提供しました。さらにいくつかのトラスセグメントと3番目のアレイセットが STS-116, STS-117、および STS-118。ステーションの発電能力が大幅に拡張された結果、より加圧されたモジュールに対応できるようになり、 調和 ノードと コロンバス ヨーロッパの研究所が追加されました。これらの直後に、の最初の2つのコンポーネントが続きました。 きぼう。 2009年3月、 STS-119 ソーラーアレイの4番目で最後のセットを設置して統合トラス構造を完成させました。の最後のセクション きぼう 2009年7月に配信されました STS-127、続いてロシア語 ポワスク モジュール。 3番目のノード、 静けさ、2010年2月に配信されました STS-130 スペースシャトルによる 努力、と一緒に キューポラ、2010年5月に最後から2番目のロシア語モジュールが続き、 Rassvet. Rassvet スペースシャトルによって配達されました アトランティス オン STS-132 米国が資金提供したロシアのプロトン配達と引き換えに ザリア 1998年のモジュール。[93] USOSの最後の加圧モジュール、 レオナルド、2011年2月の最終便で駅に運ばれました 発見, STS-133.[94] ザ・ アルファ磁気分光計 によって配信されました 努力 オン STS-134 同じ年。[95]

2011年6月現在、ステーションは15の加圧モジュールと統合トラス構造で構成されていました。を含む5つのモジュールはまだ発売されていません ナウカ とともに 欧州ロボットアームプリカル モジュール、およびと呼ばれる2つの電源モジュール NEM-1 およびNEM-2。[96] 2020年5月現在、ロシアの将来の一次研究モジュール ナウカ 2021年春に発売される予定です。[97] ステーションのロシアのモジュールのさまざまな部分に移動できる欧州ロボットアームと一緒に。[98]

ステーションの総質量は時間とともに変化します。軌道上でのモジュールの総発射質量は約417,289kg(919,965 lb)です(2011年9月3日現在)).[99] 実験、スペアパーツ、身の回り品、乗組員、食料品、衣類、推進剤、給水、ガス供給、ドッキングされた宇宙船、およびその他のアイテムの質量は、ステーションの総質量に追加されます。水素ガスは、酸素発生器によって常に船外に排出されます。

構造

コンポーネントの技術的な青写真

ISSは第3世代です[100] モジュラー宇宙ステーション。[101] モジュラーステーションを使用すると、モジュールを既存の構造に追加したり、既存の構造から削除したりできるため、柔軟性が高まります。

以下は、主要なステーションコンポーネントの図です。青い領域は、宇宙服を使用せずに乗組員がアクセスできる加圧セクションです。ステーションの加圧されていない上部構造は赤で示されています。他の加圧されていないコンポーネントは黄色です。ザ・ Unity ノードはに直接参加します 運命 実験室。わかりやすくするために、それらは別々に示されています。

ロシア
ドッキングポート
ソーラーアレイズヴェズダ DOS-8
(サービスモジュール)
ソーラーアレイ
ロシア
ドッキングポート
ポワスク (MRM-2)
エアロック
ピル
エアロック
ロシア
ドッキングポート
ナウカ ラボ
交換する ピル
ヨーロッパ人
ロボットアーム
プリカル
ソーラーアレイ(格納式)ザリア FGB
(最初のモジュール)
ソーラーアレイ(格納式)
Rassvet
(MRM-1)
ロシア
ドッキングポート
PMA 1
無人宇宙補給機
停泊港
レオナルド
カーゴベイ
ビーム
ハビタ
クエスト
エアロック
Unity
ノード1
静けさ
ノード3
司教
エアロック
ESP-2キューポラ
ソーラーアレイソーラーアレイ放熱器放熱器ソーラーアレイソーラーアレイ
ELC 2, AMSZ1トラスELC 3
S5 / 6トラス防草シート 1m×50m 農用シート 草よけシート 除草 雑草防止 高耐久 耐用年数 4-5年 厚さ0.4mm 厚手 砂利下 人工芝下 強力 防草シート・黒 国華園S1トラスS0トラスP1トラスP3 / P4トラスP5 / 6トラス
ELC 4, ESP 3ELC 1
デクスター
ロボットアーム
Canadarm2
ロボットアーム
ソーラーアレイソーラーアレイソーラーアレイソーラーアレイ
ESP-1運命
実験室
きぼう ロジスティクス
カーゴベイ
IDA 3
ドッキングアダプター
無人宇宙補給機
停泊港
PMA 3
ドッキングポート
きぼう
ロボットアーム
外部ペイロードコロンバス
実験室
調和
ノード2
きぼう
実験室
きぼう
外部プラットフォーム
PMA 2
ドッキングポート
IDA 2
ドッキングアダプター
公理モジュール

加圧モジュール

ザリア

ザリア によって見られるように スペースシャトル 努力STS-88
ザリア (ロシア: Заря́, 点灯。 '夜明け'[a])、Functional Cargo BlockまたはFGBとしても知られています( ロシア: "Функционально-грузовойблок", 点灯。 'Funktsionalno-gruzovoy blok'または ФГБ)は、国際宇宙ステーションの最初のモジュールとして打ち上げられました。[102] FGBは、組み立ての初期段階でISSに電力、貯蔵、推進力、およびガイダンスを提供しました。より特殊な機能を備えた他のモジュールの軌道上での打ち上げと組み立てにより、 ザリア 今でしょ[いつ?] 主に、加圧セクション内と外部に取り付けられた燃料タンクの両方での保管に使用されます。ザ・ ザリア の子孫です TKS宇宙船 ロシア人のために設計された サリュート プログラム。名前 ザリア (「夜明け」)は、宇宙における国際協力の新時代の幕開けを意味するため、FGBに与えられました。それはロシアの会社によって建てられましたが、それは所有されています アメリカ.[103]

Unity

Unity によって見られるように スペースシャトル 努力STS-88
ザ・ Unity 2011年5月に見られるモジュール

ザ・ Unity ノード1としても知られる接続モジュールは最初のものです 我ら。-国際宇宙ステーションの構築されたコンポーネント。駅のロシアと米国のセグメントを接続し、乗組員が一緒に食事をする場所です。

モジュールは円筒形で、6つあります 停泊 場所(フォワード, 後部, ポート, 右舷, 天頂、および 天底)他のモジュールへの接続を容易にします。 Unity 直径4.57メートル(15.0フィート)、長さ5.47メートル(17.9フィート)、鋼製で、 NASA 沿って ボーイング の製造施設で マーシャル宇宙飛行センターアラバマ州ハンツビル. Unity 3つの接続モジュールの最初のものです。他の2つは 調和 そして 静けさ.

ズヴェズダ

ズヴェズダ によって見られるように スペースシャトル 努力STS-97

ズヴェズダ (ロシア: Звезда́、「星」を意味する)、 サリュート DOS-8、別名 ズヴェズダ サービスモジュールは、国際宇宙ステーション(ISS)のモジュールです。これは、ステーションに起動された3番目のモジュールであり、ステーションのすべてを提供します。 生命維持システム、そのうちのいくつかはで補足されています USOS、および2人の乗組員の居住区。それはの構造的および機能的中心です ロシア軌道セグメント、これは ロシア ISSの一部です。駅の緊急事態に対処するために、乗組員がここに集まります。[104][105][106]

モジュールはによって製造されました RKKエネルギア、GKNPTのクルニチェフによる主要な下請け作業を伴う。[107] ズヴェズダ に発売されました プロトンロケット 2000年7月12日に、 ザリア 2000年7月26日のモジュール。

運命

ザ・ 運命 ISSにインストールされているモジュール

ザ・ 運命 モジュールは、U.S。Labとも呼ばれ、 我ら。 国際宇宙ステーション(ISS)に搭載された研究ペイロード。[108][109] それはに停泊しました Unity モジュールであり、2001年2月に5日間にわたってアクティブ化されました。[110] 運命 です NASA以来最初の常設軌道研究ステーション スカイラブ 1974年2月に空席になりました。

ザ・ ボーイング社 1995年に14.5トン(32,000ポンド)の研究所の建設を開始しました。 ミーシュー組立工場 そして マーシャル宇宙飛行センターハンツビル、アラバマ。[108] 運命 に出荷されました ケネディ宇宙センターフロリダ 1998年に、2000年8月に打ち上げ前の準備のためにNASAに引き渡されました。それは2001年2月7日に スペースシャトル アトランティス オン STS-98.[110]

宇宙飛行士は、加圧された施設内で働き、多くの科学分野で研究を行っています。世界中の科学者は、その結果を使用して、医学、工学、バイオテクノロジー、物理学、材料科学、および地球科学の研究を強化します。[109]

クエスト

クエスト ジョイントエアロックモジュール
ザ・ クエスト ジョイントエアロック以前はジョイントエアロックモジュールとして知られていたが、主要なものです エアロック 国際宇宙ステーションのために。 クエスト ホストするように設計されました 船外活動 両方と 船外活動宇宙服 (EMU) 宇宙服 そして オーラン宇宙服。エアロックは STS-104 2001年7月14日。以前 クエスト 付けられた、 ロシア オーラン宇宙服を使った船外活動は、 ズヴェズダ サービスモジュール、および アメリカン EMUを使用した船外活動は、 スペースシャトル ドッキングされました。の到着 ピル ドッキングコンパートメント 2001年9月16日、オルラン船外活動を実施できる別のエアロックが提供されました。[要出典]

ピル そして ポワスク

ザ・ ピル ISSに取り付けられたモジュール。
ポワスク 2009年11月12日にISSに到着した後。

ピル (ロシア: Пирс, 点灯。 'Pier')および ポワスク (ロシア: По́иск, 点灯。 「検索」)はロシアのエアロックモジュールで、それぞれに2つの同一のハッチがあります。の外向きに開くハッチ ミール 宇宙ステーションは、エアロックに少量の空気圧が残っているため、ラッチを外した後、あまりにも速く開いた後、故障しました。[111] ISSのすべてのEVAハッチは内側に開いており、圧力シールされています。 ピル ロシア語の保管、サービス、改修に使用されました オーラン宇宙服 少しかさばるアメリカのスーツを使用して、乗組員に緊急時のエントリーを提供しました。両方のエアロックの最も外側のドッキングポートにより、ソユーズとプログレス補給船のドッキング、およびROSのストレージとの間の推進剤の自動転送が可能になります。[112]

ピル 2001年9月14日にISSAssembly Mission4Rとしてロシアで打ち上げられました ソユーズU 変更されたロケットを使用 プログレス補給船, プログレスM-SO1、上段として。 ポワスク 2009年11月10日に発売されました[113][114] 変更されたに添付 プログレス補給船、と呼ばれる プログレスM-MIM2、ソユーズUロケットで 発射台1バイコヌール宇宙基地カザフスタン.

調和

調和 に接続されて示されています コロンバス, きぼう、および 運命。 PMA-2面。天底と天頂の場所は開いています。

調和、 としても知られている ノード2は、国際宇宙ステーションの「ユーティリティハブ」です。米国、ヨーロッパ、日本の研究所モジュールを接続し、電力と電子データを提供します。 4人の乗組員のための寝室はここに収容されています。[115]

調和 機内宇宙への打ち上げに成功 スペースシャトル フライト STS-120 2007年10月23日。[116][117] の左舷に一時的に取り付けた後 Unity ノード,[118][119] の前端にある恒久的な場所に移動されました 運命 実験室 2007年11月14日。[120] 調和 追加された2,666立方フィート(75.5 m3)駅の居住量に対して、15,000 cu ft(420 m)からほぼ20%増加します。3)〜17,666 cu ft(500.2 m3)。その成功したインストールは、 NASAの観点から、このステーションは「U.S.CoreComplete」と見なされていました。

静けさ

静けさ 2011年に

静けさは、ノード3とも呼ばれ、国際宇宙ステーション(ISS)のモジュールです。それは環境制御システムを含みます、 生命維持システム、トイレ、運動器具、観察 キューポラ.

ザ・ 欧州宇宙機関 そしてその イタリア宇宙機関 持っていました 静けさタレスアレーニアスペース。 2009年11月20日の式典で、モジュールの所有権が NASA.[121] 2010年2月8日、NASAはモジュールを スペースシャトルSTS-130 ミッション。

コロンバス

ザ・ コロンバス ISSのモジュール

コロンバス は、国際宇宙ステーション(ISS)の一部であり、ISSへの最大の貢献である科学研究所です。 欧州宇宙機関 (ESA)。

以下のような 調和 そして 静けさ モジュール、 コロンバス 研究所はで建設されました トリノ, イタリア 沿って タレスアレーニアスペース。ラボの機能機器とソフトウェアは、 EADSブレーメン, ドイツ。それはまた、ブレーメンに飛ばされる前にブレーメンに統合されました ケネディ宇宙センター (KSC)で フロリダエアバスベルーガ。船上で発売されました スペースシャトル アトランティス 2008年2月7日飛行中 STS-122。それは10年間の操作のために設計されています。モジュールはによって制御されます コロンバス管制センター、にあります ドイツ宇宙運用センター、 の一部 ドイツ航空宇宙センターオーバープファッフェンホーフェン 近く ミュンヘン、ドイツ。

欧州宇宙機関は費やしました 14億(約 米ドル$20億)建設中 コロンバス、それが実施する実験とそれらを操作するために必要な地上制御インフラストラクチャを含みます。[122]

きぼう

きぼう 露出施設 右側に
ザ・ 日本の実験モジュール (JEM)、ニックネーム きぼう (きぼう, きぼう、 望む)、は 日本語 によって開発された国際宇宙ステーション(ISS)の科学モジュール JAXA。これは最大の単一ISSモジュールであり、 調和 モジュール。モジュールの最初の2つの部分は スペースシャトル ミッション STS-123 そして STS-124。 3番目と最後のコンポーネントはに発売されました STS-127.[123]

キューポラ

ザ・ キューポラ シャッター付きの窓が開いています。
ザ・ キューポラESA-国際宇宙ステーション(ISS)の天文台モジュールを構築しました。その名前はイタリア語に由来します キューポラ、つまり「ドーム"。その7つの窓は、地球の実験、ドッキング、観測を行うために使用されます。スペースシャトルミッションに搭載されて打ち上げられました。 STS-130 2010年2月8日に、 静けさ (ノード3) モジュール。とともに キューポラ 添付のISSアセンブリは85%完了しました。ザ・ キューポラ 中央の窓の直径は80cm(31インチ)です。[124]

Rassvet

Rassvet から見たように キューポラ 中のモジュール STS-132 とともに 進捗 右下に
Rassvet (ロシア: Рассве́т;点灯。 「夜明け」)、ミニリサーチモジュール1(MRM-1)としても知られています(ロシア: Малыйисследовательскиймодуль, МИМ1)および以前はドッキングカーゴモジュール(DCM)として知られていたものは、国際宇宙ステーション(ISS)のコンポーネントです。モジュールの設計は、 ミールドッキングモジュール に発売 STS-74 1995年に。 Rassvet 主に貨物の保管や宇宙船を訪問するためのドッキングポートとして使用されます。船上でISSに飛ばされました スペースシャトル アトランティスSTS-132 2010年5月14日のミッション、[125] 2010年5月18日にISSに接続されました。[126] ハッチ接続 Rassvet withISSは2010年5月20日に最初にオープンしました。[127] 2010年6月28日、 ソユーズTMA-19 宇宙船はモジュールとの最初のドッキングを実行しました。[128]

レオナルド

レオナルド パーマネント多目的モジュール
ザ・ レオナルド パーマネント多目的モジュール (PMM)は国際宇宙ステーションのモジュールです。それは船上で宇宙に飛ばされました スペースシャトル オン STS-133 2011年2月24日に、3月1日にインストールされました。 レオナルド これは主に、ISSでのスペア、消耗品、廃棄物の保管に使用されます。ISSは、それまで宇宙ステーション内のさまざまな場所に保管されていました。ザ・ レオナルド PMMは 多目的補給モジュール (MPLM)2011年より前ですが、現在の構成に変更されました。以前は、ISSとの間で貨物を運ぶために使用されていた2つのMPLMのうちの1つでした。 スペースシャトル。モジュールはイタリアの博学者にちなんで名付けられました レオナルド・ダ・ヴィンチ.

Bigelow拡張可能アクティビティモジュール

BEAMの拡大の進展
ザ・ Bigelow拡張可能アクティビティモジュール (BEAM)は実験的なものです 拡張可能 宇宙ステーションモジュール によって開発された ビゲローエアロスペース、NASAとの契約に基づき、2016年から少なくとも2020年まで国際宇宙ステーション(ISS)で一時モジュールとしてテストしました。2016年4月10日にISSに到着しました。[129] は4月16日に駅に停泊し、2016年5月28日に拡張および加圧されました。

国際ドッキングアダプター

IDA-1直立
ザ・ 国際ドッキングアダプター (IDA)は 宇宙船ドッキングシステムアダプター 変換するために開発されました APAS-95NASAドッキングシステム (NDS)。 IDAは、国際宇宙ステーション(ISS)の2つのオープンのそれぞれに配置されます 与圧結合アダプター (PMA)、どちらもに接続されています 調和 モジュール.

加圧されていない要素

ISSトラスコンポーネントの内訳は、トラスとすべてのORUをその場で示しています

ISSには、加圧を必要としない多数の外部コンポーネントがあります。これらの最大のものは 統合トラス構造 (ITS)、駅のメイン ソーラーアレイ そして 熱ラジエーター マウントされています。[130] ITSは、長さ108.5メートル(356フィート)の構造を形成する10個の個別のセグメントで構成されています。[3]

ステーションは、6つのロボットアーム、3つのロボットアームなど、いくつかの小さな外部コンポーネントを持つことを目的としていました。 船外保管プラットフォーム (ESP)と4つ エクスプレスロジスティクスキャリア (ELC)。[131][132] これらのプラットフォームでは実験が可能ですが( MISSE、STP-H3および ロボット給油ミッション)電力を供給し、実験データをローカルで処理することにより、宇宙空間に配備および実施されるため、それらの主な機能は予備品を保管することです。 軌道上交換ユニット (ORU)。 ORUは、ポンプ、貯蔵タンク、アンテナ、バッテリーユニットなど、故障した場合や設計寿命を過ぎた場合に交換できる部品です。このようなユニットは、EVA中に宇宙飛行士またはロボットアームに置き換えられます。[133] いくつかのシャトルミッションは、ORUの配達に捧げられました。 STS-129,[134] STS-133[135] そして STS-134.[136] 2011年1月現在、ORUの他の1つの輸送モード、つまり日本の貨物船のみが利用されていました。 HTV-2—露出パレット(EP)を介してFHRCとCTC-2を提供しました。[137][更新が必要]

の建設 統合トラス構造 ニュージーランド上空。

実験室モジュールに直接取り付けられたより小さな暴露施設もあります。インクルード きぼう 露出施設 外部の「ポーチ" のために きぼう 繁雑、[138] とヨーロッパの施設 コロンバス 実験室は、次のような実験のための電源とデータ接続を提供します 欧州技術暴露実験装置[139][140] そしてその 宇宙の原子時計アンサンブル.[141] A リモートセンシング 楽器、 セージIII-ISS、2017年2月に船上で駅に配達されました CRS-10,[142] そしてその NICER 実験は船上で行われた CRS-11 2017年6月。[143] ISSに外部から取り付けられた最大の科学的ペイロードは アルファ磁気分光計 (AMS)、素粒子物理学実験が開始されました STS-134 2011年5月に、ITSの外部にマウントされました。 AMS対策 宇宙線 の証拠を探すために 暗黒物質 そして 反物質.[144][145]

コマーシャル バルトロメオ エアバスによって製造された外部ペイロードホスティングプラットフォームは、2020年3月6日に船上で発売されました CRS-20 そしてヨーロッパ人に付けられました コロンバス モジュール。追加の12個の外部ペイロードスロットを提供し、の8個を補完します。 エクスプレスロジスティクスキャリア、10オン きぼう、および4つ コロンバス。このシステムはロボットによるサービスを提供するように設計されており、宇宙飛行士の介入は必要ありません。クリストファー・コロンブスの弟にちなんで名付けられました。BLUESTORM ブルースローム 膨脹式ライフジャケット BSJ-5620RSII ティバノウエスト 国土交通省型式承認品 TypeA 高階救命器具 BLUBSJ5620RSII[147][148]

ロボットアームと貨物クレーン

司令官 ヴォルコフ 立っている ピル に背を向けて ソユーズ マニュアル操作中
ストレラクレーン (写真家を保持しています オレグ・コノネンコ).
デクスター、ステーションの多くの実験やロボットアームと同様に、地球から操作できるため、乗組員が眠っている間にタスクを実行できます。

統合トラス構造は、ステーションの主要なリモートマニピュレータシステムである モバイルサービスシステム (MSS)、これは3つの主要なコンポーネントで構成されています。

  • Canadarm2、ISSで最大のロボットアームは、質量が1,800キログラム(4,000ポンド)で、次の目的で使用されます。USOSで宇宙船とモジュールをドッキングおよび操作する。 EVAの間、乗組員と機器を所定の位置に保持します。デクスターを動かしてタスクを実行します。[149]
  • デクスター は1,560kg(3,440 lb)のロボットマニピュレーターで、2つのアームと回転する胴体を備え、電動工具、ライト、交換用のビデオを備えています。 軌道上交換ユニット (ORU)および微調整を必要とするその他のタスクの実行。[150]
  • ザ・ モバイルベースシステム (MBS)は、ステーションのメイントラスの長さに沿ってレールに乗るプラットフォームであり、Canadarm2とDextreのモバイルベースとして機能し、ロボットアームがUSOSのすべての部分に到達できるようにします。[151]

A グラップルフィクスチャ に追加されました ザリア オン STS-134 Canadarm2がロシア軌道セグメントに自分自身をインチワームできるようにします。[152] また、STS-134の間に設置されたのは、15 m(50フィート)でした。 オービターブームセンサーシステム (OBSS)は、スペースシャトルのミッションで遮熱タイルを検査するために使用され、MSSの到達範囲を拡大するためにステーションで使用できます。[152] 地球上のスタッフまたはISSは、リモートコントロールを使用してMSSコンポーネントを操作し、スペースウォークを必要とせずにステーションの外で作業を実行できます。

日本の リモートマニピュレーターシステム、サービスを提供します きぼう 露出施設、[153] に発売されました STS-124 に添付されています きぼう 加圧モジュール。[154] アームはスペースシャトルアームに似ており、一方の端に恒久的に取り付けられ、もう一方の端に標準のグラップルフィクスチャ用のラッチエンドエフェクタがあります。

計画されたコンポーネント

欧州ロボットアーム

ロシア軌道セグメントにサービスを提供する欧州ロボットアームは、 多目的実験モジュール 2020年に。[155] すべての宇宙船とモジュールは自動的にドッキングし、同じ方法で破棄される可能性があるため、ROSでは宇宙船やモジュールを操作する必要はありません。乗組員は2つを使用します ストレラ (ロシア: Стрела́, 点灯。 「矢印」)ROSの周りで乗組員と機器を移動するためのEVA中の貨物クレーン。各Strelaクレーンの質量は45kg(99ポンド)です。

ナウカ

アーティストによるレンダリング ナウカ モジュールがドッキングされている ズヴェズダ

ナウカ (ロシア: Нау́ка, 点灯。 「科学」)、多目的実験モジュール(MLM)としても知られています(ロシア: Многофункциональныйлабораторныймодуль、または МЛМ)は、まだ宇宙に打ち上げられていないISSのコンポーネントです。マルチ商法はによって資金を供給されます ロスコスモス州立公社。元のISS計画では、 ナウカ の場所を使用することでした ドッキングおよび収納モジュール (DSM)、しかしDSMは後で置き換えられました Rassvet モジュールとに移動しました ザリア'■直下ポート。計画担当者は今、 ナウカ にドッキングします ズヴェズダの直下ポート、 ピル モジュール。[156][157]

の発売 ナウカは当初2007年に計画されていましたが、さまざまな理由で繰り返し延期されています。[158] 2020年5月現在、ISSへの打ち上げは2021年春までに割り当てられています。[97] この日付以降、一部の保証 ナウカ'■システムは期限切れになります。

プリカル

のモックアップ プリカル のモジュール ユリガガーリン宇宙飛行士訓練センター

プリカル、 としても知られている ウズロボイ モジュールまたはUM(ロシア: УзловойМодульПричал, 点灯。 'ノードモジュールバース')、[159] 4トン(8,800ポンド)です[160] ステーションアセンブリの最終段階で2つの科学モジュールと電源モジュールのドッキングを可能にし、ソユーズMSおよびプログレスMS宇宙船を受け入れるための追加のドッキングポートをロシアセグメントに提供するボール型モジュール。 UMは2021年の第3四半期に発売される予定です。[161] プログレス貨物船の特別バージョンと統合され、標準のソユーズロケットによって打ち上げられ、天底の港にドッキングします。 ナウカ モジュール。 1つのポートには、MLMモジュールとのドッキングを可能にするアクティブハイブリッドドッキングポートが装備されています。残りの5つのポートはパッシブハイブリッドであり、ソユーズとプログレスのビークルのドッキング、さらに重いモジュールと変更されたドッキングシステムを備えた将来の宇宙船を可能にします。ノードモジュールは、キャンセルされた唯一の永続的な要素として機能することを目的としていました OPSEK.[161][162][157]

サイエンスパワーモジュール1および2

サイエンスパワーモジュール1(SPM-1、別名NEM-1)およびサイエンスパワーモジュール2(SPM-2、別名NEM-2)は、2024年までにISSに到着する予定のモジュールです。[163] 彼らはにドッキングします プリカル に取り付けられる予定のモジュール ナウカ モジュール。[157] 場合 ナウカ キャンセルされた後 プリカル、SPM-1、およびSPM-2は、 ズヴェズダ モジュール。 SPM-1およびSPM-2も、 OPSEK宇宙ステーション.[164]

ビショップエアロックモジュール

NanoRacksビショップエアロックモジュールは 商業的に-資金提供 エアロック ISSに打ち上げられることを意図したモジュール SpaceX CRS-21 2020年12月。[165][166] モジュールはによって構築されています NanoRacks, タレスアレーニアスペース、および ボーイング.[167] デプロイに使用されます CubeSats, 小型衛星、およびその他の外部ペイロード NASA, CASIS、およびその他の商業および政府機関の顧客。[168]

公理セグメント

2020年1月、NASAは 公理空間 2024年の打ち上げ日でISS用の商用モジュールを構築する契約。契約は NextSTEP2 プログラム。 NASAは会社でAxiomと交渉しました 固定価格契約 宇宙ステーションのフォワードポートに接続するモジュールを構築して提供するための基礎 ハーモニー(ノード2) モジュール。 NASAは1つのモジュールしか委託していませんが、Axiomは、ノードモジュール、軌道研究および製造施設、乗組員の生息地、および「大きな窓のある地球観測所」を含む5つのモジュールで構成されるセグメント全体を構築する予定です。 Axiomセグメントは、宇宙ステーションの機能と価値を大幅に向上させ、他の組織によるより大きな乗組員と民間宇宙飛行を可能にすることが期待されています。 Axiomは、ISSが廃止されたら、このセグメントをスタンドアロンの宇宙ステーションに変換することを計画しています。これは、ISSの後継として機能することを目的としています。[169][170][171]

キャンセルされたコンポーネント

1997年にミックハウドで建設中のキャンセルされた居住モジュール

ステーションのために計画されたいくつかのモジュールは、ISSプログラムの過程でキャンセルされました。理由には、予算上の制約、モジュールが不要になること、2003年以降のステーションの再設計などがあります。 コロンビア 災害。アメリカ 遠心分離機調節モジュール さまざまなレベルの科学実験を主催していただろう 人工重力.[172] アメリカ 居住モジュール 駅の居住区として機能していたでしょう。代わりに、居住区は現在駅全体に広がっています。[173] アメリカ 暫定制御モジュール そして ISS推進モジュール の機能を置き換えたでしょう ズヴェズダ 起動に失敗した場合。[174]ロシア研究モジュール 科学研究のために計画されました。[175] 彼らはロシア人にドッキングしていたでしょう ユニバーサルドッキングモジュール.[176] ロシア人 科学電力プラットフォーム に電力を供給していただろう ロシア軌道セグメント ITSソーラーアレイから独立しています。

オンボードシステム

生命維持

重要なシステムは、大気制御システム、給水システム、食品供給施設、衛生および衛生設備、火災検知および抑制設備です。ロシア軌道セグメントの生命維持システムは、 ズヴェズダ サービスモジュール。これらのシステムのいくつかは、USOSの機器によって補完されています。ザ・ ナウカ 研究所には生命維持システムの完全なセットがあります。

大気制御システム

ISS環境制御および生命維持システム(ECLSS)のコンポーネント間の相互作用

ISSの機内の雰囲気は 地球の.[177] ISSの通常の空気圧は101.3kPa(14.69 psi)です。[178] 地球の海面と同じです。地球のような雰囲気は乗組員の快適さの利点を提供し、死の原因となるような火災のリスクが高まるため、純粋な酸素の雰囲気よりもはるかに安全です。 アポロ1号 クルー。[179] 地球のような大気条件は、すべてのロシアとソビエトの宇宙船で維持されています。[180]

ザ・ Elektron 搭載システム ズヴェズダ および同様のシステム 運命 ステーションに乗って酸素を生成します。[181] 乗組員は、ボトル入り酸素と 固形燃料の酸素生成 (SFOG)キャニスター、 化学酸素発生器 システム。[182] 二酸化炭素は、によって空気から除去されます Vozdukh のシステム ズヴェズダ。腸からのメタンや汗からのアンモニアなど、人間の代謝の他の副産物は、 活性炭 フィルタ。[182]

ROS大気制御システムの一部は酸素供給です。三重冗長性は、Elektronユニット、固体燃料発生器、および貯蔵酸素によって提供されます。酸素の主な供給源は、 O
2
そして H
2
沿って 電解 水と通気口の H2 船外。 1 kW(1.3 hp)システムは、乗組員1人あたり1日約1リットルの水を使用します。この水は地球から運ばれるか、他のシステムからリサイクルされます。 ミール 酸素生産に再生水を使用した最初の宇宙船でした。二次酸素供給は燃焼によって提供されます O
2
-生産 ビカ カートリッジ(参照 ISSECLSS)。各「キャンドル」は、450〜500°C(842〜932°F)で分解するのに5〜20分かかり、600リットル(130英ガロン、160米ガロン)を生成します。 O
2
。このユニットは手動で操作されます。[183]

米国の軌道セグメントには、の加圧貯蔵タンクからの酸素の冗長供給があります。 クエスト 2001年に納入されたエアロックモジュールは、10年後にESAが構築した高度な閉ループシステム(ACLS)によって補完されています。 静けさ モジュール(ノード3)。 O
2
電気分解による。[184] 生成された水素は、キャビンの大気からの二酸化炭素と結合され、水とメタンに変換されます。

電力および熱制御

日没でバックライトを当てられたロシアのソーラーアレイ
USOSソーラーアレイの8つのトラスマウントペアの1つ

両面 ソーラーアレイ 提供する 電力 ISSへ。これらの両面セルは、片側に直射日光と光を集めます 反射 一方、地球からのものであり、地球で一般的に使用されている片面セルよりも効率的で、低温で動作します。[185]

ステーションのロシアセグメントは、ほとんどの宇宙船と同様に、28を使用しますV 低い電圧 DC に取り付けられた4つの回転ソーラーアレイから ザリア そして ズヴェズダ。 USOSは、USOS PVアレイからの130〜180 V DCを使用し、電力は安定化されて160 V DCで分配され、ユーザーが必要とする124 VDCに変換されます。ザ・ より高い配電電圧 乗組員の安全を犠牲にして、より小さく、より軽い導体を可能にします。 2つのステーションセグメントは、コンバータと電力を共有します。

USOSソーラーアレイは4つの翼ペアとして配置され、合計75〜90キロワットの生産量になります。[186] これらのアレイは通常、発電を最大化するために太陽を追跡します。各アレイは約375mです2 (4,036 sq ft)の面積と58 m(190 ft)の長さ。完全な構成では、ソーラーアレイは太陽を回転させることによって太陽を追跡します アルファ ジンバル 軌道ごとに1回。インクルード ベータジンバル 軌道面に対する太陽の角度のゆっくりとした変化に従います。ザ・ ナイトグライダーモード 太陽電池アレイを夜間に地面と平行に配置して、ステーションの比較的低い軌道高度での大きな空力抵抗を低減します。[187]

ステーションはもともと充電式を使用していました ニッケル水素電池 (NIH(アメリカ国立衛生研究所
2
)それが地球によって食されている90分の軌道ごとの35分の間の継続的な力のために。バッテリーは軌道の当日側で再充電されます。それらは6。5年の寿命(37,000回以上の充電/放電サイクル)を持ち、ステーションの予想される20年の寿命にわたって定期的に交換されました。[188] 2016年以降、ニッケル水素電池は次のように交換されました。 リチウムイオン電池、ISSプログラムが終了するまで続くと予想されます。[189]

ステーションの大きなソーラーパネルは、ステーションと電離層の間に高い電位差を生成します。これにより、イオンが宇宙船のプラズマシースによって加速されるため、絶縁表面を介したアーク放電と導電性表面のスパッタリングが発生する可能性があります。これを軽減するために、プラズマ接触器ユニット(PCU)は、ステーションと周囲のプラズマ場との間に電流経路を作成します。[190]

ISS外部アクティブ熱制御システム(EATCS)図

ステーションのシステムと実験は大量の電力を消費し、そのほとんどすべてが熱に変換されます。内部温度を実行可能な制限内に保つために、パッシブ熱制御システム(PTCS)は、外部表面材料、MLIなどの断熱材、およびヒートパイプで作られています。 PTCSが熱負荷に追いつかない場合、外部アクティブ熱制御システム(EATCS)が温度を維持します。 EATCSは、大気を冷却および除湿するために使用される内部の無毒の水冷却剤ループで構成されており、収集された熱を外部の液体に伝達します。 アンモニア ループ。アンモニアは熱交換器から外部ラジエーターに送り込まれ、赤外線として熱を放出してからステーションに戻ります。[191] EATCSは、以下を含むすべての米国の加圧モジュールに冷却を提供します。 きぼう そして コロンバス、およびS0、S1、P1トラスの主な配電用電子機器。最大70kWを拒否できます。これは、で発売された初期アンモニアサービサー(EAS)を介した初期外部アクティブ熱制御システム(EEATCS)の14kWをはるかに上回っています。 STS-105 P6トラスに取り付けられています。[192]

通信とコンピューター

ISSが使用する通信システム
* たくさん そしてその スペースシャトル 2020年現在使用されていません

無線通信は提供します テレメトリー ステーションとの間の科学データリンク ミッションコントロールセンター。無線リンクは、 ランデブーとドッキングの手順 乗務員、フライトコントローラー、家族間の音声およびビデオ通信用。その結果、ISSにはさまざまな目的で使用される内部および外部の通信システムが装備されています。[193]

ロシア軌道セグメントは、 リラ アンテナ にマウント ズヴェズダ.[6][194] ザ・ リラ アンテナには、 たくさん データ中継衛星システム。[6] このシステムは1990年代に荒廃したため、ISSの初期には使用されていませんでした。[6][195][196] 2つの新しいが たくさん 衛星—たくさん-5Aおよび たくさん-5B-システムの運用能力を回復するために、それぞれ2011年と2012年に発売されました。[197] 別のロシアの通信システムは Voskhod-M、これにより、 ズヴェズダ, ザリア, ピル, ポワスク、およびUSOSは、アンテナを介して地上管制センターへのVHF無線リンクを提供します。 ズヴェズダ 外観。[198]

ザ・ 米国の軌道セグメント (USOS)は、に取り付けられた2つの別々の無線リンクを利用します。 Z1トラス 構造: Sバンド (オーディオ)と Ku バンド (オーディオ、ビデオ、データ)システム。これらの送信は、米国を経由してルーティングされます 追跡およびデータ中継衛星 システム(TDRSS) 静止軌道、とのほぼ継続的なリアルタイム通信を可能にします クリストファーC.クラフトジュニアミッションコントロールセンター (MCC-H)で ヒューストン.[6][23][193] Canadarm2、ヨーロッパのデータチャネル コロンバス 研究室と日本人 きぼう モジュールは元々SバンドとKを介してルーティングされていましたu バンドシステム、 ヨーロッパのデータ中継システム そして、最終的にこの役割でTDRSSを補完することを目的とした同様の日本のシステム。[23][199] モジュール間の通信は内部で行われます 無線ネットワーク.[200]

米国のラボにある一連のラップトップ
ラップトップコンピューターがCanadarm2コンソールを囲んでいます

UHFラジオ ステーションにドッキングまたはステーションからドッキング解除するEVAやその他の宇宙船を操縦する宇宙飛行士や宇宙飛行士が使用します。[6] 自動化された宇宙船には、独自の通信機器が装備されています。 ATVは レーザ 宇宙船に取り付けられ、近接通信機器に取り付けられています ズヴェズダ ステーションと正確にドッキングします。[201][202]

ISSには約100機搭載されています IBM / Lenovo ThinkPad そして HP ZBook 15 ラップトップコンピューター。ラップトップは実行されました Windows 95, Windows 2000, Windows XP, Windows 7, ウィンドウズ10 そして Linux オペレーティングシステム。[203] 各コンピュータは 市販の既製 購入すると、ステーションの28V DC電源システムと無重力環境に対応するために、コネクタ、冷却、電源の更新など、安全性と操作のために変更されます。ラップトップによって生成された熱は上昇しませんが、ラップトップの周囲で停滞するため、追加の強制換気が必要です。 ISSに搭載されているラップトップはステーションに接続されています 無線LAN 経由 Wi-Fi Kを介して地面に接続するイーサネットu バンド。もともとこれは10の速度を提供しましたがMbit / s ステーションからのダウンロードと3Mbit / sのアップロード、[204][205] NASAは2019年8月下旬にシステムをアップグレードし、速度を600 Mbit / sに上げました。[206][207] ラップトップのハードドライブは時々故障し、交換する必要があります。[208] その他のコンピューターハードウェア障害には、2001年、2007年、および2017年のインスタンスが含まれます。これらの障害の一部では、EVAが外部にマウントされたデバイスのコンピューターモジュールを交換する必要がありました。[209][210][211][212]

キーステーション機能に使用されるオペレーティングシステムは、 Debian Linuxディストリビューション.[213] からの移行 マイクロソフトウィンドウズ 信頼性、安定性、柔軟性を理由に2013年5月に製造されました。[214]

2017年、OA-7ミッションの一環として、SG100クラウドコンピューターがISSに打ち上げられました。[215] それはによって製造されました NCSIST台湾 とのコラボレーションで設計されました 中央研究院、および 国立中央大学 の契約中 NASA.[216]

オペレーション

遠征

ザリア そして Unity 1998年12月10日に初めてエントリーされました。
ソユーズTM-31は2000年10月に最初の常駐乗組員を駅に連れて行く準備をしています
ISSは10年以上の宇宙飛行と乗組員によってゆっくりと組み立てられました

各常勤の乗組員には遠征番号が与えられます。遠征は、打ち上げからドッキング解除まで最大6か月間実行され、「インクリメント」は同じ期間をカバーしますが、貨物船とすべてのアクティビティが含まれます。遠征1から6は、3人の乗組員で構成されていました。 NASAシャトルコロンビアが破壊された後、遠征7から12は安全な最低2つに減らされました。第13次長期滞在から、乗組員は2010年頃に徐々に6人に増えました。[217][218] 米国への乗組員の到着予定 商用車 2020年代初頭には、[219] 遠征のサイズは、ISSが設計されている数の7人の乗組員に増やすことができます。[220][221]

ゲンナジー・パダルカ、Expeditionsのメンバー 9, 19/20, 31/32、および 43/44、およびの司令官 第11次長期滞在は、他の誰よりも多くの時間を宇宙で過ごし、合計878日、11時間、29分でした。[222] ペギーウィットソン アメリカ人の中で最も多くの時間を宇宙で過ごし、エクスペディションに参加している間、合計665日、22時間、22分を過ごしました。 5, 16、および 50/51/52.[223]

プライベートフライト

宇宙への自分の通過のためにお金を払う旅行者は呼ばれます 宇宙飛行参加者 ロスコスモスとNASAによって、そして時々彼らが一般的に嫌う用語である「宇宙旅行者」と呼ばれます。[b] 7つすべてがロシアのソユーズ宇宙船でISSに輸送されました。ソユーズの3席で割り切れない人数でプロの乗務員が交代し、短期滞在の乗務員が派遣されない場合、スペアシートはスペースアドベンチャーズを通じてミールコープから販売されます。スペースシャトルが2011年に引退し、ステーションの乗組員が6人に減ったとき、パートナーがステーションへのアクセスをロシアの輸送座席に依存していたため、宇宙旅行は中止されました。 2013年以降、ソユーズのフライトスケジュールは増加し、2回の遠征(12席)のみで5回のソユーズフライト(15席)が可能になります。[231] 残りの席は約で売られています 4,000万米ドル 健康診断に合格できる一般の方へ。 ESAとNASAはISSの初めに民間宇宙飛行を批判し、NASAは当初訓練に抵抗しました デニス・チトー、ISSへの彼自身の通過のために支払う最初の人。[c]

アニューシャ・アンサリ 宇宙で最初のイラン人になり、駅に飛ぶ最初の自己資金の女性になりました。当局者は、彼女の教育と経験が彼女を観光客以上のものにし、トレーニングでの彼女のパフォーマンスは「素晴らしい」と報告しました。[232] アンサリ自身は彼女が観光客であるという考えを却下します。彼女は10日間の滞在中に、医学と微生物学を含むロシアとヨーロッパの研究を行いました。ドキュメンタリー 宇宙旅行者 駅への旅に続いて、彼女は「人間の昔からの夢:私たちの惑星を「普通の人」として残し、宇宙空間に旅すること」を実現しました。[233]

2008年、宇宙飛行関係者 リチャード・ギャリオット 配置 ジオキャッシュ 彼の飛行中にISSに乗った。[234] これは現在、存在する唯一の非地上ジオキャッシュです。[235] 同時に、 不死のドライブ、8つのデジタル化されたヒトDNA配列の電子記録がISSに搭載されました。[236]

フリートオペレーション

ドラゴンとシグナスの貨物船は、2016年4月に初めてISSにドッキングされました。
日本の こうのとり4号 停泊

多種多様な有人および無人宇宙船がステーションの活動をサポートしてきました。 ISSへのフライトには37便が含まれます スペースシャトル ミッション、75プログレス補給宇宙船(改造を含む) M-MIM2 そして M-SO1 モジュール輸送)、59人の乗組員ソユーズ宇宙船、5 ATV、9日本人 HTV, 20 スペースXドラゴン および13 はくちょう座 ミッション。[要出典]

現在、宇宙船を訪問するために利用可能な8つのドッキングポートがあります。 [237]

  1. 調和 フォワード( PMA 2 / IDA 2)
  2. 調和 天頂( PMA 3 / IDA 3)
  3. 調和 天底
  4. Unity 天底
  5. ピル 天底
  6. ポワスク 天頂
  7. Rassvet 天底
  8. ズヴェズダ 後部

乗組員

2020年4月9日現在、19カ国から240人が宇宙ステーションを訪れ、その多くは何度も訪れました。米国は151人、ロシアは48人、9人は日本人、8人はカナダ人、5人はイタリア人、4人はフランス人、3人はドイツ人で、ベルギー、ブラジル、デンマーク、イギリス、カザフスタン、マレーシアからそれぞれ1人ずつ送られました。オランダ、南アフリカ、韓国、スペイン、スウェーデン、およびアラブ首長国連邦。[238]

無人宇宙船

国際宇宙ステーション(ISS)への無人宇宙船は、主に貨物を輸送するために作られていますが、無人宇宙船の打ち上げに続いて、いくつかのロシアのモジュールも前哨基地にドッキングしています。補給任務は通常ロシア語を使用します 進捗 宇宙船、ヨーロッパ 自動輸送車両、 日本語 こうのとり 車、そしてアメリカ人 ドラゴン そして はくちょう座 宇宙船。プログレス補給船の主要なドッキングシステムは自動化されています Kurs システム、マニュアル付き バックアップとしてのシステム。 ATVもKursを使用していますが、TORUは装備されていません。 ProgressとATVは、最大6か月間ドッキングしたままにすることができます。[239][240] 他の宇宙船—日本人 HTVSpaceX ドラゴン(CRSフェーズ1)とノースロップグラマン[241] Cygnus —を使用して取り組む前に、ステーションとランデブーします Canadarm2 に停泊しました 天底 のポート 調和 または Unity 1〜2か月のモジュール。 CRSフェーズ2では、CargoDragonは場合によってはIDA-2または3に自律的にドッキングします。 2020年11月現在、 プログレス補給船が飛んだ ISSへの無人ミッションのほとんど。

現在ドッキング/停泊中

ISSの訪問車両の打ち上げ、到着、出発のレンダリング。ライブリンク: nasa.gov/feature/visiting-vehicle-launches-arrivals-and-departures
キー
  無人宇宙船 無人宇宙補給機 水色です
  乗組員の宇宙船は薄緑色です
宇宙船とミッションロケーション到着 (UTC)出発(予定)
プログレスMS No.448プログレスMS-14ズヴェズダ 後部2020年4月25日[242]2020年12月1日[243]
プログレスMS No.444プログレスMS-15ピル 天底2020年7月23日[244]2021年4月23日[245]
S.S. カルパナチャウラNG-14Unity 天底2020年10月5日[246]2020年12月6日[243]
ソユーズMS 好意ソユーズMS-17Rassvet 天底2020年10月14日2021年4月17日[247]
クルードラゴン レジリエンスクルー-1PMA 2 / IDA 2 フォワード2020年11月17日未定

スケジュールされたミッション

  • すべての日付は UTC。日付は可能な限り早い日付であり、変更される可能性があります。
  • フォワードポートは、通常の進行方向と方向に従ってステーションの正面にあります(姿勢)。後部はステーションの後方にあり、ステーションの軌道をブーストする宇宙船によって使用されます。 天底 地球に最も近い、 天頂 上にあります。
キー
  無人貨物船は​​水色です
  乗組員の宇宙船は薄緑色です
  モジュールは小麦色です
発売日(ネット)宇宙船ミッションロケット打ち上げ側アリアンスペースドッキング/停泊ポート
2020年12月2日[248][249]カーゴドラゴンSpX-21和装 インディゴMEN#039;S浴衣帯 ケネディ LC-39A SpaceXPMA 3 / IDA 3 天頂
2021年1月4日[248][250]ボーイングスターライナーSC-2Boe-OFT 2アトラスVN22 ケープカナベラル SLC-41 ユナイテッドローンチアライアンスPMA 2 / IDA 2 フォワード
2021年1月[248][251]プログレスMS No.445プログレスMS-16Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスピル 天底
2021年2月1日[248][249]はくちょう座NG-15アンタレス230 ワロップス パッド0A ノースロップグラマンUnity 天底
2021年3月19日[248][251]プログレスMSプログレスMS-17Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスズヴェズダ 後部
2021年3月30日[248]クルードラゴン 努力クルー2THREEGUN キッズ コンプレッションウェア スポーツ ウェア 長袖 トレーニングウェア インナー 速乾 シャツ 子供 冷感 UVカット ケネディ LC-39A SpaceXPMA 2 / IDA 2 フォワード
2021年4月1日[248][251]ソユーズMSソユーズMS-18Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスRassvet 天底
2021年4月20日[248][251]FGBナウカプロトン-M バイコヌール サイト200/39 ロスコスモスズヴェズダ 天底
2021年5月[248][249]カーゴドラゴンSpX-22小さなカーテン カフェカーテン バリカンバテン幅150cm×高さ30cm(ゆうパケット対象商品) ケネディ LC-39A SpaceXPMA 3 / IDA 3 天頂
NET 6月[248][249][250]ボーイングスターライナー カリプソBoe-CFTアトラスVN22 ケープカナベラル SLC-41 ユナイテッドローンチアライアンスPMA 2 / IDA 2 フォワード
2021年7月[248][249]はくちょう座NG-16アンタレス230 ワロップス パッド0A ノースロップグラマンUnity 天底
2021年8月18日[248][251]プログレスMSプログレスMS-18Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスズヴェズダ 後部
2021年8月[248][249]カーゴドラゴンSpX-23ANDO レスQラジオ [AM/FM /ワイドFM対応] R19840D ケネディ LC-39A SpaceXPMA 3 / IDA 3 天頂
2021年9月6日[248][251]プリカルプログレスM-UMソユーズ-2.1b バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスナウカ 天底
2021年9月[248][249]クルードラゴンクルー-3カジメイク ナイロンヤッケ ブルー LL 2203 ケネディ LC-39A SpaceXPMA 2 / IDA 2 フォワード
2021年9月[248][249][252]夢追い人 粘り強さSNC-1ヴァルカンケンタウルス(4固形分) ケープカナベラル SLC-41 ユナイテッドローンチアライアンス調和 天底
2021年10月5日[248][251]ソユーズMSソユーズMS-19Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスプリカル 天底
2021年10月[248]クルードラゴンAX-1クリアキン USB電源&ホルダー クローム ケネディ LC-39A SpaceXPMA 3 / IDA 3 天頂
2021年11月17日[248][251]プログレスMSプログレスMS-19Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスポワスク 天頂
2021年11月[248][249]カーゴドラゴンSpX-24(6個入り) ケーブルプロテクター ケーブルバイト ケーブル保護カバー 断線防止 データラインプロテクター 保護セーバー キュート 可愛い動 ケネディ LC-39A SpaceXPMA 3 / IDA 3 天頂
2021年12月8日[248][251]ソユーズMSソユーズMS-20Soyuz-2.1a バイコヌール サイト31/6 ロスコスモスRassvet 天底
2022年1月[248][249]ボーイングスターライナースターライナー-1アトラスVN22 ケープカナベラル SLC-41 ユナイテッドローンチアライアンスPMA 2 / IDA 2 フォワード
2022年2月[248]HTV-XHTV-X1H3-24L 種子島 LA-Y2 JAXA調和 天底

ドッキング

ザ・ プログレスM-14M 2012年にISSに近づくと車両に補給します。50台以上のパイロットなし 進捗 宇宙船は、ステーションの存続期間中、物資とともに送られてきました。

すべてのロシアの宇宙船と自走式モジュールは、人間の介入なしに、ランデブーと宇宙ステーションへのドッキングが可能です。 Kurs 200キロ以上離れたところからのレーダードッキングシステム。ヨーロッパのATVは、スターセンサーとGPSを使用してインターセプトコースを決定します。追いつくとレーザー装置を使って 光学的に 認識します ズヴェズダ、冗長性のためのKursシステムとともに。乗組員はこれらの航空機を監督しますが、緊急時に中止コマンドを送信する場合を除いて介入しないでください。プログレスとATVサプライクラフトはISSに6か月間留まることができます。[253][254] 物資やゴミの積み下ろしのための乗組員の時間の大きな柔軟性を可能にします。

ロシア人は最初のステーションプログラムから、乗組員をオーバーライドまたは監視の役割で使用する自動ドッキング方法を追求しました。初期の開発コストは高かったものの、システムは標準化されて非常に信頼性が高くなり、反復操作で大幅なコストメリットが得られます。[255]

乗組員のローテーションに使用されるソユーズ宇宙船は、緊急避難用の救命ボートとしても機能します。それらは6か月ごとに交換され、 コロンビア 災害 ISSから立ち往生した乗組員を返すため。[256] 遠征には、平均して、 2,722 kg 物資の、そして2011年3月9日現在、乗組員は合計で約 22,000食.[81] ソユーズの乗務員ローテーション便とプログレス補給便は、毎年平均2回と3回駅を訪れます。[257]

他の車両はドッキングの代わりに停泊します。日本人 H-II輸送機 ステーションに徐々に近づく軌道に駐車し、ロボットアームが車両をUSOSに組み付けて停泊させるのに十分な距離になるまで、乗組員からの「接近」コマンドを待ちます。バースクラフトは転送できます 国際標準ペイロードラック。日本の宇宙船は1〜2ヶ月間停泊します。[258] 停泊 はくちょう座 そして スペースXドラゴン のフェーズ1の下で駅に貨物を飛ばすために契約されました 商業補給サービス プログラム。[259][260]

2011年2月26日から2011年3月7日まで、4つの政府パートナー(米国、ESA、日本、ロシア)がISSに宇宙船(NASAシャトル、ATV、HTV、プログレス、ソユーズ)をドッキングさせました。日付。[261] 2012年5月25日、 SpaceX 最初の商用貨物を ドラゴン宇宙船.[262]

起動ウィンドウとドッキングウィンドウ

ISSに船がドッキングする前に、ナビゲーションと姿勢制御(GNC)は、船の原産国の地上管制官に引き渡されます。 GNCは、ステーションがスラスターを発射したり、ジャイロスコープを使用して方向転換したりするのではなく、宇宙を漂流できるように設定されています。ステーションのソーラーパネルは、入ってくる船に真っ直ぐに向けられているので、スラスターからの残留物がセルに損傷を与えることはありません。引退する前は、シャトルの打ち上げがソユーズよりも優先されることが多く、乗組員や生物学的実験材料などのタイムクリティカルな貨物を運ぶソユーズの到着が優先されることもありました。[263]

修理

スペアパーツと呼ばれる ORU;一部は外部と呼ばれるパレットに保管されています ELC そして ESP.
の端に固定されている間 OBSSSTS-120、宇宙飛行士 スコットパラジンスキー 展開時に損傷した米国のソーラーアレイの一時的な修理を行います。
マイクホプキンス 船外活動中

軌道上交換ユニット (ORU)は、ユニットが設計寿命を過ぎたとき、または故障したときに簡単に交換できるスペアパーツです。 ORUの例としては、ポンプ、貯蔵タンク、コントローラーボックス、アンテナ、バッテリーユニットがあります。一部のユニットは、ロボットアームを使用して交換できます。ほとんどは駅の外、と呼ばれる小さなパレットに保管されています エクスプレスロジスティクスキャリア (ELC)またはと呼ばれるより大きなプラットフォームを共有する 船外保管プラットフォーム 科学実験も行っています。どちらの種類のパレットも、宇宙の寒さによって損傷し、加熱が必要になる可能性のある多くの部品に電力を供給します。大規模なロジスティクスキャリアには、実験を接続するためのテレメトリ用のローカルエリアネットワーク(LAN)接続もあります。NASAシャトルプログラムが終了する前の2011年頃、USOSにORUをストックすることに重点が置かれました。これは、その商用代替品であるCygnusとDragonがペイロードの10分の1から4分の1を運ぶためです。

予期しない問題や障害がステーションの組み立てスケジュールと作業スケジュールに影響を与え、機能が低下する期間が発生し、場合によっては、安全上の理由からステーションを強制的に放棄する可能性があります。深刻な問題には、2004年のUSOSからの空気漏れが含まれます。[264] からの煙の排出 Elektron 2006年の酸素発生器、[265] 2007年のROS内のコンピューターの障害 STS-117 それはスラスターなしで駅を出ました、 Elektron, Vozdukh およびその他の環境制御システムの運用。後者の場合、根本的な原因は、短絡につながる電気コネクタ内の結露であることが判明しました。[266]

STS-120 2007年に、P6トラスとソーラーアレイの移転に続いて、ソーラーアレイが破れ、適切に展開されていなかったことが指摘されました。[267] EVAはによって実行されました スコットパラジンスキー、支援 ダグラスウィーロック。ソーラーアレイを太陽光にさらして修理を行ったため、感電のリスクを減らすために特別な予防措置が取られました。[268] 同年、アレイの問題に続いて、ステーションの右舷側でアレイを回転させる右舷ソーラーアルファロータリージョイント(SARJ)の問題が発生しました。アレイ駆動モーターの過度の振動と大電流スパイクが認められ、原因が理解されるまで右舷SARJの動きを大幅に削減することが決定されました。 STS-120およびSTS-120でのEVA中の検査 STS-123 大きなドライブギアの金属の削りくずや破片による広範囲の汚染が見られ、大きな金属のベアリング表面への損傷が確認されたため、さらなる損傷を防ぐためにジョイントがロックされました。[269][270] 関節の修復は、 STS-126 ジョイントの12個のキャスター付きベアリングのうち11個を潤滑および交換します。[271][272]

2008年9月、S1ラジエーターの損傷がソユーズの画像で最初に認識されました。この問題は当初、深刻であるとは考えられていませんでした。[273] 画像は、おそらく微小隕石または破片の衝撃のために、1つのサブパネルの表面が下にある中央構造から剥がれていることを示しました。 2009年5月15日、損傷したラジエーターパネルのアンモニアチューブは、コンピューター制御のバルブ閉鎖により、冷却システムの残りの部分から機械的に遮断されました。次に、同じバルブを使用して、損傷したパネルからアンモニアを排出し、アンモニアの漏れの可能性を排除しました。[273] また、2008年のEVA中に投棄された後、サービスモジュールのスラスターカバーがS1ラジエーターに衝突したことも知られていますが、その影響は確認されていません。

2010年8月1日の早い時間に、2つの外部冷却ループの1つであるループA(右舷側)の冷却に障害が発生したため、ステーションは通常の冷却能力の半分しかなく、一部のシステムでは冗長性がありませんでした。[274][275][276] 問題は、アンモニア冷却液を循環させるアンモニアポンプモジュールにあるように見えました。 4つのCMGのうち2つを含む、いくつかのサブシステムがシャットダウンされました。

ISSで計画されていた運用は、冷却システムの問題に対処するために一連のEVAによって中断されました。 2010年8月7日に故障したポンプモジュールを交換する最初のEVAは、4つのクイックディスコネクトの1つでアンモニアが漏れたため、完全には完了しませんでした。 8月11日の2番目のEVAは、故障したポンプモジュールを正常に取り外しました。[277][278] ループAを通常の機能に復元するには、3番目のEVAが必要でした。[279][280]

USOSの冷却システムは、主に米国のボーイング社によって構築されています。[281] 故障したポンプのメーカーでもあります。[274]

4つのメインバススイッチングユニット(MBSU、S0トラスに配置)は、4つのソーラーアレイウィングからISSの残りの部分への電力のルーティングを制御します。各MBSUには、アレイからステーションで使用される124V電力を供給する2つのDC-DC電力コンバーター(DDCU)に160VDCを供給する2つの電力チャネルがあります。 2011年後半、MBSU-1はコマンドへの応答や、正常性を確認するデータの送信を停止しました。電力を正しくルーティングしている間、次に利用可能なEVAで交換されるようにスケジュールされていました。スペアのMBSUはすでに搭載されていましたが、電気接続が固定される前にスペアユニットの取り付けを完了するためにボルトを締めたときに、2012年8月30日のEVAが完了しませんでした。[282] MBSU-1が失われると、ステーションは通常の電力容量の75%に制限され、問題が解決されるまで通常の操作にわずかな制限が必要になります。

2012年9月5日、2回目の6時間のEVAで、宇宙飛行士のスニータウィリアムズと星出彰彦がMBSU-1の交換に成功し、ISSの出力を100%に戻しました。[283]

2013年12月24日、宇宙飛行士はステーションの冷却システム用に新しいアンモニアポンプを設置しました。故障した冷却システムは月の初めに故障し、ステーションの科学実験の多くを停止させました。宇宙飛行士は、新しいポンプを設置する間、アンモニアの「ミニブリザード」に勇敢に立ち向かわなければなりませんでした。これは、NASAの歴史上2回目のクリスマスイブ船外活動でした。[284]

ミッションコントロールセンター

ISSのコンポーネントは、それぞれの宇宙機関によって運用および監視されています。 ミッションコントロールセンター を含む世界中 RKAミッションコントロールセンター, ATVコントロールセンター、JEMコントロールセンターおよびHTVコントロールセンター つくば宇宙センター, クリストファーC.クラフトジュニアミッションコントロールセンター, ペイロード運用および統合センター, コロンバス管制センター そして モバイルサービスシステム コントロール。

船上での生活

乗組員の活動

STS-122 米国のラボでロボット機器に取り組んでいるミッションスペシャリスト

乗組員の典型的な一日は、06:00の起床から始まり、その後、睡眠後の活動と駅の朝の検査が続きます。その後、乗組員は朝食を食べ、ミッションコントロールとの毎​​日の計画会議に参加してから、08:10頃に作業を開始します。その日の最初の予定された運動が続き、その後、乗組員は13:05まで作業を続けます。 1時間の昼休みの後、午後は、夕食と乗組員会議を含む、乗組員が19:30から始まる就寝前の活動を実行する前に、より多くの運動と作業で構成されます。予定されている睡眠時間は21:30から始まります。一般的に、乗組員は平日は1日10時間、土曜日は5時間働き、残りの時間はリラクゼーションや仕事の追い上げのために自分で働きます。[285]

ISSで使用されるタイムゾーンは 協定世界時 (UTC)。駅は1日16回の日の出と日の入りを経験しているため、窓は夜は暗闇の印象を与えるために覆われています。スペースシャトルのミッションを訪問している間、ISSの乗組員は主にシャトルの ミッション経過時間 (MET)、スペースシャトルミッションの打ち上げ時間に基づく柔軟なタイムゾーンです。[286][287][288]

ステーションは、遠征隊の乗組員の各メンバーに2つの「スリープステーション」を備えた乗組員用宿舎を提供します。 ズヴェズダ とさらに4つがインストールされています 調和.[289][290] USOSの宿舎は、ほぼ個人サイズの防音ブースです。 ROSの乗組員用宿舎には小さな窓がありますが、換気と防音が少なくなっています。乗組員は、つながれた寝袋で乗組員の宿舎で寝たり、音楽を聴いたり、ラップトップを使用したり、モジュールの壁に取り付けられた大きな引き出しやネットに身の回り品を保管したりできます。このモジュールには、読書灯、棚、デスクトップもあります。[291][292][293] 訪問クルーには睡眠モジュールが割り当てられておらず、壁の空きスペースに寝袋を取り付けます。ステーション内を自由に浮遊して眠ることは可能ですが、敏感な機器にぶつかる可能性があるため、これは一般的に避けられます。[294] 乗組員の宿泊施設は十分に換気されていることが重要です。さもなければ、宇宙飛行士は彼ら自身の吐き出された二酸化炭素の泡が彼らの頭の周りに形成されたので、酸素を奪われて空気をあえぎながら目を覚ますことができます。[291] さまざまなステーション活動や乗務員の休憩時間中に、ISSのライトを暗くしたり、オフにしたり、 色温度 調整済み。[295][296]

食品と個人の衛生

の乗組員 STS-127 そして 第20次長期滞在 店内でお食事をお楽しみください Unity.
新鮮な果物や野菜も国際宇宙ステーションで栽培されています

USOSでは、船内のほとんどの食品はビニール袋に真空シールされています。缶は重くて輸送に費用がかかるため、まれです。保存食品は乗組員から高く評価されておらず、微小重力で味が低下します。[291] そのため、通常の料理よりも多くのスパイスを使用するなど、料理をより美味しくするための努力が払われています。乗組員は、新鮮な果物や野菜を運ぶ地球からの船の到着を楽しみにしています。食品がパン粉を作らないように注意が払われており、ステーション機器の汚染を避けるために、固形よりも液体の調味料が好まれます。各乗組員は個別の食品パッケージを持っており、船内のギャレーを使用してそれらを調理します。ギャレーには、2つのフードウォーマー、冷蔵庫(2008年11月に追加)、および温水と非温水の両方を提供するウォーターディスペンサーが備わっています。[292] 飲み物は、消費前に水と混合される脱水粉末として提供されます。[292][293] 飲み物やスープはストロー付きのビニール袋からすすり、固形食品は磁石付きのトレイに取り付けられたナイフとフォークで食べて、浮き上がらないようにします。ステーションのエアフィルターやその他の機器が詰まらないように、パン粉など、浮き上がった食べ物はすべて収集する必要があります。[293]

の宇宙のトイレ ズヴェズダ サービスモジュール
内の米国セグメントのメイントイレ ノード3 モジュール

宇宙ステーションのシャワーは1970年代初頭に導入されました スカイラブ そして サリュート 3.[297]:139 沿って サリュート 6、1980年代初頭、乗組員は毎月の活動である宇宙でのシャワーの複雑さに不満を漏らしました。[298] ISSにはシャワーはありません。代わりに、乗組員はウォータージェットとウェットティッシュを使用して洗浄し、歯磨き粉のチューブ状の容器から石鹸を分配します。乗組員には、水を節約するために、すすぎのないシャンプーと食用の歯磨き粉も用意されています。[294][299]

二つあります 宇宙のトイレ ISSでは、両方ともロシアのデザインで、 ズヴェズダ そして 静けさ.[292] これらの廃棄物および衛生コンパートメントは、スペースシャトルの廃棄物収集システムと同様のファン駆動の吸引システムを使用しています。宇宙飛行士はまず便座に固定します。便座にはバネ仕掛けの拘束バーが装備されており、しっかりと密閉されています。[291] レバーが強力なファンを操作し、吸引穴がスライドして開きます。空気の流れが廃棄物を運び去ります。固形廃棄物は個別の袋に集められ、アルミ容器に保管されます。満杯のコンテナは、廃棄のためにプログレス補給船に移されます。[292][300] 男性と女性が同じトイレを使用できるように、解剖学的に正しい「尿漏斗アダプター」がチューブに取り付けられた状態で、トイレの前面に接続されたホースによって廃液が排出されます。 流用された尿 集められて水回収システムに移され、そこで飲料水にリサイクルされます。[293]

乗組員の健康と安全

全体

2019年4月12日、NASAは 宇宙飛行士の双生児研究。 1人の宇宙飛行士 ツイン 他の双子が地球で一年を過ごした間、ISSで宇宙で一年を過ごしました。 DNAの変化に関連するものを含む、いくつかの長期的な変化が観察されました。 認知、一方の双子をもう一方の双子と比較したとき。[301][302]

2019年11月、研究者は宇宙飛行士が深刻な経験をしたと報告しました 血流 そして 血塊 11人の健康な宇宙飛行士の6か月の研究に基づいて、ISSに搭乗中の問題。研究者によると、その結果は、火星へのミッションを含む長期の宇宙飛行に影響を与える可能性があります。[303][304]

放射線

のビデオ オーロラオーロラ、の乗組員によって撮影 第28次長期滞在 南からの上昇パス マダガスカル オーストラリアのすぐ北、インド洋を越えて

ISSはによって宇宙環境から部分的に保護されています 地球の磁場。地球の表面から約70,000km(43,000 mi)の平均距離から、太陽活動に応じて、 磁気圏 そらし始める 太陽風 地球と宇宙ステーションの周り。 太陽フレア 乗組員にとっては依然として危険であり、乗組員はほんの数分の警告を受ける可能性があります。 2005年、X-3クラスの太陽フレアの最初の「陽子嵐」の間に、 エクスペディション10 のより厳重にシールドされた部分に避難しました ROS この目的のために設計されています。[305][306]

亜原子荷電粒子、主に 陽子 から 宇宙線 太陽風は通常、地球の大気に吸収されます。それらが十分な量で相互作用するとき、それらの効果は、と呼ばれる現象で肉眼で見ることができます オーロラ。地球の大気圏外では、ISSの乗組員は約1人にさらされています ミリシーベルト 毎日(地球上で約1年分の自然曝露)、ガンのリスクが高くなります。放射線は生体組織に浸透し、損傷を与える可能性があります DNA そして 染色体リンパ球;の中心である 免疫系、これらの細胞への損傷は、より低いに寄与する可能性があります 免疫 宇宙飛行士が経験した。放射線はまた、より高い発生率にリンクされています 白内障 宇宙飛行士で。保護シールドと投薬は、リスクを許容可能なレベルまで下げる可能性があります。[44]

ISSの放射線レベルは、航空会社の乗客や乗務員が経験するレベルの約5倍です。これは、地球の電磁界が、低軌道での太陽やその他の種類の放射線に対して、成層圏とほぼ同じレベルの保護を提供するためです。たとえば、12時間のフライトでは、航空会社の乗客は0.1ミリシーベルトの放射線、つまり1日あたり0.2ミリシーベルトの割合を経験します。これは、LEOの宇宙飛行士が経験する速度のわずか5分の1です。さらに、航空会社の乗客は数時間の飛行でこのレベルの放射線を経験しますが、ISSの乗組員はステーションに滞在している間ずっと被ばくします。[307]

ストレス

宇宙飛行士 ニコライ・ブダーリン 内部で働いている ズヴェズダ サービスモジュールの乗組員の宿舎

かなりの証拠があります 心理社会的 ストレッサーは、乗組員の士気とパフォーマンスを最適化する上で最も重要な障害の1つです。[308] 宇宙飛行士 ヴァレリー・リューミン 船上で特に困難な時期に彼の日記に書いた サリュート 6 宇宙ステーション:「18フィート×20のキャビンに2人の男性を閉じ込め、2か月間一緒に置いておくと、殺人に必要なすべての条件が満たされます。」

NASAの関心 心理的ストレス 乗組員の任務が始まったときに最初に研究された宇宙旅行によって引き起こされたものは、宇宙飛行士がロシアの宇宙ステーションで宇宙飛行士に加わったときに再燃しました ミール。初期の米国の宣教における一般的なストレスの原因には、公の監視の下で高いパフォーマンスを維持し、仲間や家族から隔離することが含まれていました。後者は、NASA宇宙飛行士の母親の場合など、ISSへのストレスの原因となることがよくあります。 ダニエル・タニ 交通事故で亡くなり、マイケル・フィンクが2番目の子供の誕生を逃すことを余儀なくされたとき。

最長の宇宙飛行の研究では、最初の3週間は、極端な環境の変化に適応する必要があるため、注意が悪影響を受ける重要な期間であると結論付けられました。[309] ISSの乗組員の飛行は通常約5〜6か月続きます。

ISSの作業環境には、異なる言語を話す非常に異なる文化の人々と窮屈な状況で生活し、働くことによって引き起こされるさらなるストレスが含まれます。第一世代の宇宙ステーションには、単一の言語を話す乗組員がいました。第2世代と第3世代のステーションには、多くの言語を話す多くの文化の乗組員がいます。宇宙飛行士は話さなければなりません 英語 そして ロシア、そして追加の言語を知っていることはさらに良いです。[310]

重力が不足しているため、混乱が生じることがよくあります。宇宙には上下がありませんが、逆さまになっているように感じる乗組員もいます。また、距離の測定が難しい場合もあります。これにより、宇宙ステーション内で迷子になったり、スイッチを間違った方向に引いたり、ドッキング中に接近する車両の速度を誤って判断したりするなどの問題が発生する可能性があります。[311]

医療

宇宙飛行士 フランク・ディビュナー、に添付 TVISトレッドミル ISSに搭載されたバンジーコード付き

ザ・ 生理学的 長期的な無重力の影響には以下が含まれます 筋萎縮、スケルトンの劣化 (骨減少症)、体液の再分布、心臓血管系の減速、赤血球の産生の減少、平衡障害、および免疫系の弱体化。症状が少ないのは、体重の減少や顔の腫れなどです。[44]

ISSでは、船の出入りなどのミッションの要求により、睡眠が定期的に妨げられます。駅の騒音レベルはやむを得ず高いです。雰囲気はできません 熱サイフォン 当然のことながら、ファンは常に、自由落下(ゼロG)環境で停滞する空気を処理する必要があります。

身体への悪影響を防ぐために、ステーションには次のものが装備されています。 TVIS トレッドミル(COLBERTを含む);インクルード ARED (高度な抵抗運動装置)。宇宙飛行士の骨密度の低下を上げる(または補う)ことなく筋肉を追加するさまざまな重量挙げ運動を可能にします。[312] とエアロバイク。各宇宙飛行士は、1日あたり少なくとも2時間、機器の運動に費やしています。[291][292] 宇宙飛行士はバンジーコードを使用してトレッドミルにストラップを付けます。[313][314]

微生物学的環境ハザード

宇宙ステーションでは、空気や水フィルターを汚す可能性のある危険なカビが発生する可能性があります。それらは、金属、ガラス、ゴムを分解する酸を生成する可能性があります。また、乗組員の健康に害を及ぼす可能性もあります。微生物学的ハザードは、 LOCAD-PTS これは、一般的な細菌やカビを標準的な方法よりも速く識別します 栽培、サンプルを地球に送り返す必要がある場合があります。[315] 2018年の研究者は、5人の存在を検出した後、報告しました エンテロバクター・ブガンデンシス ISSの細菌株(どれも 病原性 宇宙飛行士の医学的に健康な環境を保証し続けるために、ISS上の微生物を注意深く監視する必要があります。[316][317]

宇宙ステーションの汚染は、湿度を下げること、カビを殺す化学物質を含む塗料を使用すること、および消毒液を使用することによって防ぐことができます。 ISSで使用されるすべての材料は、に対する耐性がテストされています 菌類.[318]

2019年4月、NASAは、ISSに存在する微生物と真菌について包括的な研究が行われたと報告しました。この結果は、宇宙飛行士の健康と安全の状態を改善するのに役立つ可能性があります。[319][320]

ノイズ

宇宙飛行は本質的に静かではなく、騒音レベルは音響基準を超えています。 アポロ計画.[321][322] このため、NASAと国際宇宙ステーションの国際パートナーが開発しました 騒音制御 そして 難聴 乗組員の健康プログラムの一環としての予防目標。具体的には、これらの目標は、ISSの組み立てと運用の最初の日から、ISS多国間医療運用パネル(MMOP)音響サブグループの主な焦点となっています。[323][324] 取り組みには、 音響エンジニア, オーディオロジスト, 産業衛生士、およびNASA、ロシア宇宙機関(RSA)、欧州宇宙機関(ESA)、 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)、およびカナダ宇宙庁(CSA)。

地上環境と比較した場合、ISSで宇宙飛行士や宇宙飛行士が被る騒音レベルは取るに足らないように思われるかもしれません。 労働安全衛生局 – 85dBAに達することはめったにありません。しかし、乗組員はこれらのレベルに1日24時間、週7日さらされており、現在のミッションの期間は平均6か月です。これらのレベルの騒音はまた、睡眠の干渉やコミュニケーションの形で乗組員の健康とパフォーマンスにリスクを課し、アラームを減らします 可聴性.

ISSの19年以上の歴史の中で、ISSの騒音レベルを制限および低減するために多大な努力が払われてきました。設計および飛行前の活動中に、音響サブグループのメンバーは、音響制限と検証要件を作成し、利用可能な最も静かなペイロードを設計および選択するために相談し、打ち上げ前に音響検証テストを実施しました。[323]:5.7.3 宇宙飛行中、音響サブグループは、厳格な音響基準への準拠を保証するために、多数の車両および科学実験の騒音源によって生成された各ISSモジュールの飛行中の騒音レベルを評価しました。 ISSの音響環境は、その建設中に追加のモジュールが追加されたとき、および追加の宇宙船がISSに到着したときに変化しました。音響サブグループは、音響カバー、吸収材、 防音壁、および騒音レベルを低減するための防振装置。さらに、ポンプ、ファン、および換気システムが古くなり、騒音レベルが上昇した場合、この音響サブグループは、ISSマネージャーに、古い、ノイズの多い機器を静かなファンおよびポンプ技術に置き換えるように導き、大幅に削減しました。 周囲の騒音レベル.

NASAは、最も保守的な損傷リスク基準を採用しています( 国立労働安全衛生研究所 そしてその 世界保健機構)、すべての乗組員を保護するために。 MMOP音響サブグループは、難聴予防のための地上アプローチを適用または変更してこれらの保守的な制限を設定することにより、この独特な環境での騒音リスクを管理するアプローチを調整しました。革新的なアプローチの1つは、NASAの騒音暴露推定ツール(NEET)です。このツールでは、騒音暴露がタスクベースのアプローチで計算され、 聴覚保護装置 (HPD)。 HPDの使用に関するガイダンスは、必須または推奨のいずれかで、ノイズハザードインベントリに文書化され、ミッション中に乗組員が参照できるように投稿されます。音響サブグループは、宇宙船の騒音超過も追跡し、適用します エンジニアリングコントロール、および乗組員の騒音曝露を減らすために保護装置を聞くことをお勧めします。最後に、聴覚閾値は、ミッション中に軌道上で監視されます。

米国軌道セグメントの乗組員(JAXA、CSA、ESA、NASA)の間で、20年間のISSミッション運用、つまり175,000時間近くの作業中に、ミッションに関連した聴覚のしきい値の変化はありませんでした。 2020年に、MMOP音響サブグループは セーフインサウンド賞 騒音による健康への影響を軽減するための共同の取り組みに対するイノベーションのために。ヘイロ ヘッドバンド(Halo headband) ヘッドバンド ワーバー フリーサイズ Halo BANDIT JP 吸汗速乾 H0018WV

火災および有毒ガス

機内火災または有毒ガス漏れは、他の潜在的な危険です。アンモニアはステーションの外部ラジエーターで使用されており、加圧されたモジュールに漏れる可能性があります。[326]

軌道

1998年11月から2018年11月までのISSの高度の変化を示すグラフ
2018年9月14日から2018年11月14日までのISS軌道のアニメーション。地球は表示されていません。

ISSは、中心部で、最小平均高度330 km(205 mi)、最大410 km(255 mi)のほぼ円軌道に維持されています。 熱圏、 日焼け 傾斜 地球の赤道に対して51.6度の角度です。この軌道は、ロシアのソユーズとプログレス補給船が直接到達できる最も低い傾斜角であるために選択されました。 バイコヌール宇宙基地 北緯46度で、中国を上空に飛んだり、居住地域に使用済みのロケットステージを落としたりすることはありません。[327][328]時速27,724キロメートル(17,227 mph)の平均速度で移動し、1日あたり15.54軌道(軌道あたり93分)を完了します。[2][17] ステーションの高度は、NASAシャトルの各フライトの前後に下がることができ、より重い荷物をステーションに転送できるようになりました。シャトルの引退後、宇宙ステーションの公称軌道は高度で上昇しました。[329][330] 他のより頻繁な補給船は、かなり高性能の車両であるため、この調整は必要ありません。[29][331]

軌道ブーストは、ステーションの2つのメインエンジンによって実行できます。 ズヴェズダ サービスモジュール、またはロシアまたはヨーロッパの宇宙船がドッキングされている ズヴェズダ 後部ポート。自動輸送車両は、追加の可能性を備えて構築されています 2番目のドッキングポート 後端まで、他の船がドッキングしてステーションをブーストできるようにします。より高い高度へのブーストが完了するには、約2軌道(3時間)かかります。[331] ISSの高度を維持するには、年間約7.5トンの化学燃料を使用します。[332] 年間約2億1000万ドルの費用がかかります。[333]

2013年4月に示されたISSの軌道

ロシア軌道セグメントには、ステーション全体のガイダンス、ナビゲーション、および制御(ROS GNC)を処理するデータ管理システムが含まれています。[334] 当初、 ザリア、ステーションの最初のモジュールは、ロシアのサービスモジュールの直後までステーションを制御していました ズヴェズダ ドッキングされ、制御が移されました。 ズヴェズダ ESAで構築されたDMS-Rデータ管理システムが含まれています。[335] 2台のフォールトトレラントコンピューター(FTC)を使用して、 ズヴェズダ 冗長な地球地平線センサー、太陽地平線センサー、および太陽と星のトラッカーを使用して、ステーションの位置と軌道軌道を計算します。 FTCにはそれぞれ、並行して動作する3つの同一の処理ユニットが含まれており、多数決による高度なフォールトマスキングを提供します。

オリエンテーション

ズヴェズダ ジャイロスコープを使用します(反応ホイール)とスラスターが向きを変えます。ジャイロスコープは推進剤を必要としません。代わりに、電気を使用して、ステーションの動きと反対の方向に回転することにより、フライホイールに勢いを「蓄え」ます。 USOSには、余分な質量を処理するための独自のコンピューター制御ジャイロスコープがあります。ジャイロスコープの場合 「飽和」、スラスターは、蓄積された運動量をキャンセルするために使用されます。 2005年2月、 エクスペディション10、障害が認識されて修正される前に、約14 kgの推進剤を使用して、誤ったコマンドがステーションのコンピューターに送信されました。 ROSとUSOSの姿勢制御コンピューターが適切に通信できない場合、これはまれな「強制戦闘」を引き起こす可能性があり、ROSGNCコンピューターはそれ自体にスラスターがないUSOSの対応物を無視する必要があります。[336][337][338]

ドッキングされた宇宙船は、トラブルシューティングや S3 / S4トラスの設置、ステーションの電子機器に電力とデータのインターフェースを提供します。[339]

スペースデブリの脅威

ISSの軌道速度である7km / s(23,000 ft / s)で撮影された7グラムの物体(中央に表示)は、この15 cm(5.9インチ)の火口を アルミニウム.
レーダー-破片を含む追跡可能なオブジェクトで、 静止軌道 衛星

ISSの軌道がさまざまなスペースデブリの本拠地である低高度、[340] 使用済みのロケットステージ、機能しなくなった衛星、爆発の破片( 衛星攻撃兵器 テスト)、ペイントフレーク、固体ロケットモーターからのスラグ、およびによって放出される冷却剤 米国 原子力衛星。これらのオブジェクトは、自然に加えて 微小隕石,[341] 重大な脅威です。ステーションを破壊するのに十分な大きさのオブジェクトを追跡でき、小さな破片ほど危険ではありません。[342][343] 光学機器やレーダー機器で検出するには小さすぎる物体は、約1 cmから顕微鏡サイズまで、数兆にのぼります。サイズが小さいにもかかわらず、これらのオブジェクトのいくつかは、 運動エネルギー 駅との関係で方向。宇宙服を着た船外活動の乗組員も、スーツの損傷とその結果としてのリスクにさらされています 真空への暴露.[344]

微小隕石シールドとも呼ばれる弾道パネルは、加圧されたセクションと重要なシステムを保護するためにステーションに組み込まれています。これらのパネルのタイプと厚さは、予測される損傷への暴露によって異なります。ステーションのシールドと構造は、ROSとUSOSで異なるデザインになっています。 USOSでは、 ホイップルシールド 使用されています。米国のセグメントモジュールは、厚さ1.5〜5.0 cm(0.59〜1.97インチ)のアルミニウムで作られた内層と、厚さ10 cm(3.9インチ)の中間層で構成されています。 ケブラー そして Nextel,[345] そして、ステンレス鋼の外層は、物体が船体にぶつかる前に雲に砕け散り、それによって衝突のエネルギーを拡散させます。 ROSでは、 炭素繊維強化ポリマー ハニカムスクリーンは船体から離間され、アルミニウムハニカムスクリーンは船体から離間され、スクリーン真空断熱カバーがあり、上部にガラスクロスがあります。[要出典]

の例 危機管理:国際宇宙ステーションへの影響のリスクが高い地域を示すNASAモデル。

スペースデブリは地面から離れた場所で追跡され、ステーションの乗組員に通知することができます。[346] 必要に応じて、ロシア軌道セグメントのスラスターは、破片を避けて、ステーションの軌道高度を変更できます。これら 破片回避操作 (DAM)は珍しいことではなく、計算モデルが破片が特定の脅威距離内に接近することを示している場合に発生します。 2009年末までに10のDAMが実施された。[347][348][349] 通常、1 m / sのオーダーの軌道速度の増加は、軌道を1または2キロメートル上げるために使用されます。必要に応じて、高度を下げることもできますが、そのような操作は推進剤を浪費します。[348][350] スペースデブリによる脅威が特定されてDAMを安全に実施するには遅すぎる場合、ステーションの乗組員はステーションにあるすべてのハッチを閉じ、ソユーズ宇宙船に後退して、ステーションが深刻な損傷を受けた場合に避難できるようにします。がれき。この部分的なステーションの避難は、2009年3月13日、2011年6月28日、2012年3月24日、および2015年6月16日に発生しました。[351][352]

地球からの目撃

肉眼での視認性

ISSのスカイトラック長時間暴露

ISSは 肉眼 太陽光の反射による動きの遅い明るい白い点として、日没後から日の出前の数時間、駅は太陽に照らされたままで、地面と空が暗いときに見ることができます。[353] ISSは、ある地平線から別の地平線に移動するのに約10分かかります。また、ISSに出入りするため、その時間の一部しか表示されません。 地球の影。その反射表面積の大きさのために、ISSは空で最も明るい人工物体です(他を除く 衛星フレア)、おおよその最大値 マグニチュード オーバーヘッドの場合は-4の 金星)。 ISSは、 イリジウム衛星、太陽光が反射面からきらめくので、金星の最大16倍の明るさのフレアを生成することもできます。[354][355] ISSは、非常に困難ではありますが、白昼でも見ることができます。

ツールは、次のような多くのWebサイトによって提供されます。 天国-上 (見る ライブビューイング 以下)および スマートフォン を使用するアプリケーション 軌道データ 観測者の経度と緯度は、ISSがいつ見えるか(天候が許す限り)、ステーションが上昇しているように見える場所、到達する地平線より上の高度、ステーションが消えるまでのパスの期間を示します。地平線または地球の影に入る。[356][357][358][359]

2012年11月、NASAは「Spotthe Station」サービスを開始しました。このサービスは、ステーションが町の上空を飛行する予定のときに、テキストメッセージと電子メールアラートを送信します。[360] ステーションは、地球上の人が住んでいる土地の95%からは見えますが、極北または南の緯度からは見えません。[327]

天体写真

望遠鏡に取り付けられたカメラを使用してステーションを撮影することは、天文学者に人気のある趣味です。[361] マウントされたカメラを使用して地球と星を撮影することは、乗組員に人気のある趣味です。[362] 望遠鏡や双眼鏡を使用すると、日中のISSを見ることができます。[363]

一部のアマチュア天文学者は、望遠鏡レンズを使用してISSを撮影しています。 トランジット 太陽、時々そうする 日食 (したがって、太陽、月、ISSはすべてほぼ1行に配置されます)。一例は 8月21日日食、ワイオミング州のある場所で、日食中にISSの画像が撮影されました。[364] 同様の画像は、ワシントンのある場所からNASAによってキャプチャされました。

太陽を通過する宇宙船の写真で知られるパリのエンジニア兼天体写真家のティエリー・レゴーは、2011年にオマーンを訪れ、太陽、月、宇宙ステーションがすべて並んでいる写真を撮りました。[365] マリウス・ジャックメットン賞を受賞したレゴー SociétéastronomiquedeFrance 1999年、および他の愛好家は、ISSが太陽または月を通過する時期と、それらが通過する場所が表示される場所を予測するWebサイトを使用しています。

国際協力

1998年1月28日に署名された宇宙ステーション政府間協定を称える記念プラーク

5つの宇宙プログラムと15か国を巻き込み、[366] 国際宇宙ステーションは、歴史上最も政治的および法的に複雑な宇宙探査プログラムです。[367] 1998年の宇宙ステーション政府間協定は、当事者間の国際協力の主要な枠組みを定めています。その後の一連の合意は、管轄権の問題から訪問宇宙飛行士の行動規範に至るまで、ステーションの他の側面を管理します。[368]

参加国

ミッション終了

多くのISS補給宇宙船はすでに受けています 大気圏再突入、 といった ジュール・ベルヌ テレビ

による 宇宙条約、米国とロシアは、立ち上げたすべてのモジュールに対して法的に責任があります。[369] ランダムな再突入を伴う自然軌道の減衰( スカイラブ)、ステーションをより高い高度にブーストする(再突入を遅らせる)、および遠隔海域への制御されたターゲット軌道離脱は、ISS処分オプションと見なされました。[370] 2010年後半の時点で、推奨される計画は、わずかに変更されたプログレス補給船を使用してISSの軌道を外すことです。[371] この計画は、最も単純で、最も安価で、最もマージンが高いと見なされていました。[371]

ザ・ 軌道パイロットアセンブリおよび実験コンプレックス (OPSEK)は、ISSが廃止された後、ロシア軌道セグメントのモジュールで構築されることを以前は意図していました。現在のISSからの削除を検討しているモジュールには、多目的実験モジュール(ナウカ)、2020年5月現在2021年春に発売予定,[97] そしてその 他の新しいロシアのモジュール に添付することが提案されている ナウカ。これらの新しく発売されたモジュールは、2024年の耐用年数の範囲内にあります。[372]

2011年の終わりに、 探査ゲートウェイプラットフォーム 残りのUSOSハードウェアと ズベズダ2 地球月の1つにある給油所およびサービスステーションとして ラグランジュ点。ただし、USOS全体は分解用に設計されていないため、廃棄されます。[373]

2015年2月、ロスコスモスは2024年までISSプログラムの一部であり続けると発表しました。[18] 9か月前—ロシアに対する米国の制裁措置に応じて クリミアの併合—ロシアの副首相 ドミトリー・ロゴージン ロシアは、2020年以降に軌道ステーションの使用を延長するという米国の要求を拒否し、非軍事衛星の打ち上げのためにのみロケットエンジンを米国に供給すると述べていた。[374]

2015年3月28日、ロシアの情報筋は、ロスコスモスとNASAが現在のISSの代替品の開発で協力することに合意したと発表しました。[375] イゴール・コマロフロシアのロスコスモスの長である、はNASAの管理者チャールズボールデンと彼の側で発表をしました。[376] 3月28日にスペースニュースに提供された声明の中で、NASAのスポークスマンであるデビッドウィーバーは、ISSを拡張するというロシアのコミットメントを高く評価していると述べたが、将来の宇宙ステーションの計画は確認しなかった。[377]

2015年9月30日、ISSの元請業者としてのNASAとのボーイングの契約は2020年9月30日まで延長されました。契約に基づくボーイングのサービスの一部は、2020年以降のステーションの主要構造ハードウェアの2028年末までの延長に関連します。[378]

ISSの拡張については、2016年11月15日、RSCエネルジアのウラジーミルソンツェフ事務局長が「ISSは継続的なリソースを受け取る可能性があります。本日、2028年までステーションを使用する可能性について話し合いました」と述べ、新大統領政権の下で継続することについて話し合いました。[要出典] 政府機関によって引退した後、駅を商業運転に転換することができるという提案もありました。[379]

2018年7月、2018年の宇宙フロンティア法はISSの運用を2030年まで延長することを目的としていました。この法案は上院で満場一致で承認されましたが、米国下院で可決されませんでした。[380][381] 2018年9月、ISSの運用を2030年まで延長することを目的として有人宇宙飛行法が導入され、2018年12月に確認されました。[22][382][383]

費用

ISSは、これまでに製造された中で最も高価な単一アイテムとして説明されています。[384] 2010年の時点で、総費用は1,500億米ドルでした。これには、1985年から2015年までのステーションのNASAの予算587億ドル(インフレ未調整)(2010ドルで724億ドル)、ロシアの120億ドル、ヨーロッパの50億ドル、日本の50億ドル、カナダの20億ドル、および36のシャトル便の費用が含まれます。ステーションを建設するために、それぞれ14億ドル、または合計で504億ドルと見積もられています。 2000年から2015年までの2人から6人の乗組員による20,000人日使用を想定すると、1日あたりのコストは750万ドルで、インフレ調整後の1960万ドル(インフレ前は550万ドル)の半分以下です。 スカイラブ.[385]

も参照してください

ノート

  1. ^ 「ザリア」には、「夜明け」、「夜明け」(朝)、「残光」、「夕方の輝き」、「日没」(夕方)など、さまざまな意味があります。しかし、通常は「夜明け」を意味します。
  2. ^ この用語に反対した民間資金による旅行者には、そのような最初の旅行者であるデニス・チトーが含まれます。[224] マークシャトルワース、の創設者 Ubuntu,[225] グレゴリーオルセンと リチャード・ギャリオット.[226][227] カナダの宇宙飛行士ボブ・サースクは、彼の乗組員に言及して、この用語は適切ではないようだと述べました、 ギー・ラリベルテ、の創設者 シルク・ドゥ・ソレイユ.[228] アニューシャ・アンサリは観光客であることを否定しました[229] 任期中に腹を立てた。[230]
  3. ^ ESAのディレクターであるJörgFeustel-Büechlは2001年に、ロシアには「アマチュア」をISSに送る権利がないと述べた。ジョンソン宇宙センターで、タルガットムサバエフ司令官とNASAマネージャーのロバートカバナの間で「スタンドオフ」が発生しました。カバナは、ユーリー・バトゥーリンと一緒にムサバエフの乗組員のメンバーであるデニス・チトーを訓練することを拒否した。司令官は、ティトが昨年700時間訓練し、NASAの宇宙飛行士と同じ資格を持っていたと主張し、ティトなしでUSOSで乗組員を訓練することを拒否しました。カバナは訓練を開始できなかったと述べ、指揮官は乗組員と一緒にホテルに戻った。

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参考文献

外部リンク

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