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国際宇宙ステーションは運用されて何年になりますか? 空間。国際宇宙ステーション。すべてはどのように始まったか

こんにちは、国際宇宙ステーションとその機能についてご質問がございましたら、お答えいたします。

Internet Explorer でビデオを視聴するときに問題が発生する場合があります。問題を解決するには、Google Chrome や Mozilla などのより新しいブラウザを使用してください。

今日は、HD 品質の ISS オンライン Web カメラなどの興味深い NASA プロジェクトについて学びます。すでに理解されているように、このウェブカメラはライブで動作し、ビデオは国際宇宙ステーションから直接ネットワークに送信されます。上の画面では、宇宙飛行士と宇宙の写真を見ることができます。

ISS のウェブカメラはステーションのシェルに設置されており、24 時間オンラインビデオをブロードキャストします。

私たちが作成した宇宙で最も野心的な物体は国際宇宙ステーションであることを思い出していただきたいと思います。その位置は追跡で観察でき、地球の表面上の実際の位置が表示されます。軌道はコンピューター上にリアルタイムで表示されますが、文字通り 5 ～ 10 年前には想像もできなかったでしょう。

ISS の寸法は驚くべきもので、長さ - 51 メートル、幅 - 109 メートル、高さ - 20 メートル、重量 - 417.3 トンです。重量はソユーズがドッキングされているかどうかによって変わります。スペースシャトルはもう飛行しておらず、計画も縮小されており、米国はソユーズを使用していることを思い出していただきたいと思います。

駅構造

1999 年から 2010 年までの建設プロセスのアニメーション。

この駅はモジュール構造で構築されており、さまざまなセグメントが参加国の努力によって設計および作成されました。各モジュールには、研究用、住宅用、保管用など、独自の特定の機能があります。

駅の3Dモデル

3D建設アニメーション

例として、ジャンパーであり、船舶とのドッキングにも使用されるアメリカの Unity モジュールを考えてみましょう。現時点では、ステーションは 14 個の主要モジュールで構成されています。総容積は1000立方メートル、重量は約417トンで、常時6～7人の乗組員が乗船できる。

ステーションは、軌道上ですでに動作しているものに接続されている既存の複合体に次のブロックまたはモジュールを順次ドッキングすることによって組み立てられました。

2013年の情報によれば、ステーションには14の主要モジュールが含まれており、そのうちロシアのものはポイスク、ラスヴェット、ザーリャ、ズヴェズダ、ピアです。アメリカのセグメント - Unity、Domes、Leonardo、Tranquility、Destiny、Quest and Harmony、ヨーロッパのセグメント - Columbus、および日本のセグメント - Kibo。

この図は、ステーションの一部であるすべての主要モジュールとマイナーモジュール (影付き)、および将来配信が予定されているモジュール (影付きなし) を示しています。

地球から ISS までの距離は 413 ～ 429 km です。大気の残存物との摩擦によりゆっくりと減少しているという事実により、ステーションは定期的に「上昇」します。どの高度にあるのかは、スペースデブリなどの他の要因にも依存します。

地球、明るい点 - 稲妻

最近の大ヒット作「グラビティ」は、スペースデブリが接近して飛行した場合に軌道上で何が起こり得るかを明確に（少し誇張されていますが）示しました。また、軌道の高度は太陽やその他のあまり重要ではない要因の影響によって決まります。

ISS の飛行高度が可能な限り安全であり、宇宙飛行士を脅かすものがないことを保証する特別なサービスがあります。

スペースデブリのせいで軌道を変更する必要があった場合もあり、その高さは私たちが制御できない要因にも依存します。軌跡はグラフではっきりと確認でき、ステーションが海や大陸を横切り、文字通り私たちの頭上を飛んでいるのがわかります。

軌道速度

地球を背景にしたソユーズシリーズの宇宙船、長時間露光で撮影

ISS がどれくらいの速度で飛行しているかを知ったら、あなたはぞっとするでしょう、これは地球にとって本当に巨大な数字です。軌道上の速度は時速 27,700 km です。正確に言うと、その速度は標準的な市販車の100倍以上です。 1回転するのに92分かかります。宇宙飛行士は24時間に16回の日の出と日の入りを経験します。位置は、ヒューストンのミッション管制センターと飛行管制センターの専門家によってリアルタイムで監視されています。放送をご覧の場合、ISS 宇宙ステーションは定期的に地球の影に入るため、映像が途切れることがあることに注意してください。

統計と興味深い事実

ステーションの運用開始から最初の 10 年間を考えると、28 回の遠征の一環として合計約 200 人がステーションを訪れました。この数字は宇宙ステーションとしては絶対的な記録です (それまで、私たちのミールステーションを訪れたのは 104 人「だけ」でした)。。このステーションは記録を保持しているだけでなく、宇宙飛行の商業化の最初の成功例となった。ロシアの宇宙機関ロスコスモスは、アメリカの企業スペース・アドベンチャーズと共同で、初めて宇宙旅行者を軌道に乗せた。

合計 8 人の観光客が宇宙を訪れましたが、1 回の飛行費用は 2,000 万ドルから 3,000 万ドルで、一般的にはそれほど高価ではありません。

最も控えめに見積もっても、実際の宇宙旅行に行ける人の数は数千人です。

将来的には大量打ち上げにより飛行コストが下がり、応募者も増えるだろう。すでに2014年に、民間企業はそのような飛行に代わる価値のある代替手段、すなわち、はるかに安価で、観光客に対する要件がそれほど厳しくなく、より手頃な価格の飛行である準軌道シャトルを提供している。準軌道飛行の高度（約 100 ～ 140 km）から、私たちの惑星は、将来の旅行者には驚くべき宇宙の奇跡として現れるでしょう。

ライブブロードキャストは、録画されていない数少ないインタラクティブな天文イベントの 1 つであり、非常に便利です。オンラインステーションは常に利用できるわけではないことに注意してください。シャドウゾーンを飛行する場合、技術的な中断が発生する可能性があります。軌道上から地球を見る機会があるときに、地球に向けられたカメラから ISS からのビデオを見るのが最善です。

軌道から見た地球は本当に素晴らしく、大陸、海、都市だけが見えるわけではありません。また、宇宙から見ると本当に幻想的なオーロラや巨大ハリケーンも紹介されます。

ISS から地球がどのように見えるかについては、以下のビデオをご覧ください。

このビデオは宇宙から見た地球を示しており、宇宙飛行士の微速度撮影写真から作成されました。非常に高品質のビデオ。720p 品質および音声付きでのみ視聴できます。軌道上の画像から組み立てられた最高のビデオの 1 つ。

リアルタイムのウェブカメラは、皮膚の裏側を映すだけでなく、ソユーズから降ろしたりドッキングしたりするなど、宇宙飛行士が作業している様子も見ることができます。チャンネルが過負荷になったり、中継エリアなどで信号伝送に問題が発生したりすると、ライブブロードキャストが中断されることがあります。したがって、ブロードキャストが不可能な場合は、静的な NASA スプラッシュスクリーンまたは「ブルースクリーン」が画面に表示されます。

月明かりの下のステーション、オリオン座とオーロラを背景にソユーズ船が見える

しかし、ちょっと時間を取って、ISS からの眺めをオンラインで見てみましょう。乗組員が休んでいるとき、世界中のインターネットのユーザーは、ISS から宇宙飛行士の目を通して、上空 420 km の高さから星空のオンライン放送を見ることができます。

乗務員の勤務スケジュール

宇宙飛行士がいつ眠っているのか、起きているのかを計算するには、宇宙では協定世界時（UTC）が使用されることを覚えておく必要があります。UTCはモスクワ時間よりも冬には3時間、夏には4時間遅れ、それに応じてISSのカメラも異なります。同じ時間を示しています。

宇宙飛行士（乗組員によっては宇宙飛行士）には8時間半の睡眠時間が与えられます。通常、起床は 6 時に始まり、21 時半に終わります。地球への朝の報告は義務付けられており、およそ 7 時半から 7 時 50 分（アメリカ区間）、7 時 50 分から 8 時（ロシア語）、そして夕方 18 時半から 19 時まで始まります。 Web カメラが現在この特定の通信チャネルをブロードキャストしている場合、宇宙飛行士の報告を聞くことができます。ロシア語の放送が聞こえることもあります。

あなたが聞いたり見たりしているのは、もともと専門家のみを対象とした NASA サービスチャンネルであることを忘れないでください。ステーションの 10 周年前夜にすべてが変わり、ISS のオンラインカメラが公開されました。そして今のところ、国際宇宙ステーションはオンラインになっています。

宇宙船とのドッキング

ウェブカメラが中継する最もエキサイティングな瞬間は、ソユーズ、プログレス、日本とヨーロッパの貨物宇宙船がドッキングし、さらに宇宙飛行士や宇宙飛行士が宇宙に飛び出す瞬間に起こります。

小さな問題は、現時点でのチャネルの負荷が非常に大きく、何百、何千人もの人々が ISS からのビデオを見ているため、チャネルの負荷が増加し、ライブブロードキャストが断続的になる可能性があることです。この光景は、時には本当に素晴らしくエキサイティングなものになることがあります。

惑星の表面上を飛行する

ちなみに、飛行地域と、放送局が影や光の領域に入る間隔を考慮すると、このページの上部にあるグラフを使用して独自の放送視聴を計画できます。。

ただし、一定の時間しか視聴に充てられない場合は、ウェブカメラが常にオンラインになっているので、いつでも宇宙の風景を楽しむことができることを覚えておいてください。ただし、宇宙飛行士が作業している間、または宇宙船がドッキングしているときに見るのが良いでしょう。

仕事中に起こった出来事

ステーションおよびそれにサービスを提供する船舶でのあらゆる予防措置にもかかわらず、不快な状況が発生し、最も深刻な事故は 2003 年 2 月 1 日に発生したコロンビアシャトル事故でした。シャトルはステーションにドッキングせず、独自の任務を遂行していましたが、この悲劇により、その後のスペースシャトルの飛行はすべて禁止され、禁止は2005年7月にようやく解除されました。このため、ステーションに飛行できるのはロシアのソユーズ宇宙船とプログレス宇宙船だけであり、人やさまざまな貨物を軌道に運ぶ唯一の手段となったため、建設の完了までの時間が延びた。

また、2006年にはロシア区間で少量の煙が発生し、2001年と2007年に2回コンピュータ障害が発生した。 2007 年の秋は、乗組員にとって最も厄介な時期でした。設置中に壊れた太陽電池を修理しなければなりませんでした。

国際宇宙ステーション（天文愛好家が撮影した写真）

このページのデータを使用すると、ISS が現在どこにあるかを見つけるのは難しくありません。このステーションは地球から見ると非常に明るく見えるため、肉眼でも西から東へ非常に速く動いている星として見ることができます。

駅は長時間露光で撮影されました

天文学愛好家の中には、地球から ISS の写真を撮ることに成功する人もいます。

これらの写真は非常にクオリティが高く、停泊中の船も見えますし、宇宙飛行士が宇宙に出ればその姿も見えます。

望遠鏡を通して天体を観察する予定がある場合は、天体が非常に速く移動することを覚えておいてください。天体を見失わずに誘導できる頼りになる誘導システムがあった方がよいでしょう。

ステーションが現在どこを飛行しているかは上のグラフで確認できます

地球から見る方法がわからない場合、または望遠鏡がない場合は、24 時間無料のビデオ放送で解決できます。

欧州宇宙機関から提供された情報

この対話型スキームを使用すると、駅の通過の観測を計算できます。天気が良くて雲がなければ、私たちの文明の進歩の頂点である魅力的な滑空をその目で見ることができるでしょう。

このステーションの軌道傾斜角は約 51 度であることを覚えておく必要があります。ステーションはヴォロネジ、サラトフ、クルスク、オレンブルク、アスタナ、コムソモリスク・ナ・アムーレなどの都市の上空を飛行します。この線より北に住んでいればいるほど、自分の目で見るための条件が悪くなるか、不可能ですらあります。実際には、空の南側の地平線の上でのみ見ることができます。

モスクワの緯度を考えると、それを観察するのに最適な時間は、地平線の上40度よりわずかに高い軌道、つまり日没後と日の出前です。

2018 年は、最も重要な国際宇宙プロジェクトの 1 つである地球最大の居住可能な人工衛星である国際宇宙ステーション (ISS) の 20 周年を迎えます。 20年前の1月29日、宇宙ステーションの創設に関する協定がワシントンで署名され、すでに1998年11月20日にはステーションの建設が始まり、プロトンロケットは最初のロケットでバイコヌール宇宙基地から打ち上げに成功した。モジュール - Zarya 機能貨物ブロック (FGB) 同年の 12 月 7 日、軌道ステーションの 2 番目の要素であるユニティ接続モジュールがザーリャ FGB とドッキングされました。 2 年後、ステーションに新たに Zvezda サービスモジュールが追加されました。

2000 年 11 月 2 日、国際宇宙ステーション (ISS) は有人モードでの運用を開始しました。最初の長期遠征の乗組員を乗せたソユーズ TM-31 宇宙船がズベズダサービスモジュールにドッキング。船のステーションへの進入は、ミールステーションへの飛行中に使用されたスキームに従って実行されました。ドッキングから 90 分後、ハッチが開き、ISS-1 の乗組員が初めて ISS に乗り込みました。ISS-1の乗組員には、ロシアの宇宙飛行士ユーリ・ギゼンコ、セルゲイ・クリカレフ、アメリカの宇宙飛行士ウィリアム・シェパードが含まれていた。

ISSに到着した宇宙飛行士は、ズベズダ、ユニティ、ザーリャモジュールのシステムを再起動、改造、打ち上げ、構成し、モスクワ近郊のコロリョフとヒューストンにあるミッション管制センターとの通信を確立した。 4 か月にわたって、地球物理学、生物医学、技術的な研究と実験の 143 セッションが実施されました。さらに、ISS-1 チームは、プログレス M1-4 貨物宇宙船 (2000 年 11 月)、プログレス M-44 (2001 年 2 月)、およびアメリカのシャトルエンデバー (エンデバー、2000 年 12 月)、アトランティス (「アトランティス」、2 月) とのドッキングを提供しました。 2001 年）、ディスカバリー（「ディスカバリー」、2001 年 3 月）とその荷降ろし。また、2001 年 2 月に、遠征チームは Destiny 研究所モジュールを ISS に統合しました。

2001 年 3 月 21 日、第 2 回遠征の乗組員を ISS に送り届けたアメリカのスペースシャトルディスカバリー号で、最初の長期ミッションのチームが地球に帰還しました。着陸場所は米国フロリダ州のケネディ宇宙センター。

その後、クエスト・エアロック・チャンバー、ピルス・ドッキング・コンパートメント、ハーモニー接続モジュール、コロンバス実験モジュール、きぼう貨物・研究モジュール、ポイスク小型研究モジュールが国際宇宙ステーションにドッキングされました。、観測モジュール「ドーム」、小型研究モジュール「ラスヴェット」、多機能モジュール「レオナルド」、変形試験モジュール「ビーム」。

現在、ISS は最大の国際プロジェクトであり、多目的宇宙研究施設として使用される有人軌道ステーションです。この世界的プロジェクトには、宇宙機関 ROSCOSMOS、NASA (米国)、JAXA (日本)、CSA (カナダ)、ESA (欧州諸国) が参加しています。

ISS の創設により、微小重力、真空、宇宙放射線の影響下という独特の条件下で科学実験を行うことが可能になりました。主な研究分野は、宇宙における物理的および化学的プロセスと材料、地球探査と宇宙探査技術、宇宙における人類、宇宙生物学とバイオテクノロジーです。国際宇宙ステーションでの宇宙飛行士の仕事では、教育的取り組みと宇宙研究の普及に大きな注意が払われています。

ISS は、国際協力、支援、相互援助のユニークな経験です。全人類の将来にとって最も重要な大規模な工学構造物の地球低軌道での建設と運用。

国際宇宙ステーションの主要モジュール	条件指定	始める	ドンキング

国際宇宙ステーションは、16 か国 (ロシア、米国、カナダ、日本、欧州共同体加盟国) のさまざまな分野の専門家の共同作業の成果です。 2013 年に実施開始 15 周年を迎えたこの壮大なプロジェクトは、現代の技術思想の成果をすべて体現しています。国際宇宙ステーションは、近宇宙と深宇宙、およびいくつかの地球上の現象とプロセスに関する資料の印象的な部分を科学者に提供します。しかし、ISS は 1 日にして完成したわけではなく、その完成には 30 年近い宇宙飛行の歴史が必要でした。

すべてはどのように始まったか

ISS の前身はソ連の技術者やエンジニアであり、ISS の創設における紛れもない優位性はソ連の技術者やエンジニアによって占められていました。アルマズプロジェクトの作業は 1964 年末に始まりました。科学者たちは、2～3人の宇宙飛行士を乗せることができる有人軌道ステーションの開発に取り組んでいた。アルマズは 2 年間勤務し、その間研究に使用されると想定されていた。プロジェクトによると、複合施設の主要部分は軌道上の有人ステーションであるOPSでした。そこには乗組員の作業エリアと居住区画がありました。 OPSには、宇宙空間に進出し、情報が入った特別なカプセルを地球に投下するための2つのハッチと、パッシブドッキングユニットが装備されていました。

ステーションの効率は主に、そのエネルギー貯蔵量によって決まります。 Almaz の開発者は、それらを何倍にも増やす方法を見つけました。宇宙飛行士やさまざまな貨物のステーションへの配送は輸送補給船（TSS）によって行われました。これらは、とりわけ、アクティブドッキングシステム、強力なエネルギーリソース、優れたモーションコントロールシステムを備えていました。 TKS は、長期間にわたってステーションにエネルギーを供給し、複合施設全体を制御することができました。国際宇宙ステーションを含む、その後の同様のプロジェクトはすべて、OPS リソースを節約する同じ方法を使用して作成されました。

初め

米国との対立により、ソ連の科学者や技術者はできるだけ早く作業する必要があったため、別の軌道ステーションであるサリュートが可能な限り短期間で建設されました。彼女は 1971 年 4 月に宇宙に届けられました。ステーションの基礎は、大小 2 つのシリンダーを含むいわゆる作業コンパートメントです。小さな直径の内側には、コントロールセンター、睡眠場所、休憩、保管、食事のためのエリアがありました。大きなシリンダーは科学機器やシミュレーターの容器で、これなしでは飛行は不可能で、部屋の他の部分から隔離されたシャワーキャビンとトイレもありました。

その後のサリュートは、最新の装備を搭載し、当時の技術や知識の発展に対応した設計が施され、以前のサリュートとは若干異なりました。これらの軌道ステーションは、宇宙と地球のプロセスの研究における新しい時代の始まりを示しました。「サリュート」は、医学、物理学、工業、農業の分野で大量の研究が行われる基盤となりました。軌道ステーションの使用経験を過大評価することは困難であり、この経験は次の有人複合施設の運用中にうまく適用されました。

"世界"

それは経験と知識を蓄積する長いプロセスであり、その結果が国際宇宙ステーションでした。モジュール式有人複合施設「ミール」はその次の段階です。ステーションを作成するいわゆるブロック原理は、しばらくの間、新しいモジュールの追加によりその主要部分の技術力と研究力が向上するときにテストされました。その後、国際宇宙ステーションによって「借用」されることになります。「ミール」は我が国の技術的および工学的優秀性の一例となり、実際にISSの建設において主導的な役割を果たしました。

ステーションの建設作業は 1979 年に始まり、1986 年 2 月 20 日に軌道に投入されました。ミールの存在を通じて、ミールに関してさまざまな研究が行われました。必要な機器は追加モジュールの一部として提供されました。ミールステーションのおかげで、科学者、エンジニア、研究者は、このようなスケールの使用において貴重な経験を得ることができました。さらに、平和的な国際交流の場としても機能しており、1992年にはロシアと米国の間で宇宙協力協定が締結されました。実際に導入が始まったのは 1995 年、アメリカンシャトルがミール駅に向けて出発したときでした。

飛行終了

ミール基地はさまざまな研究の場となっています。ここでは、生物学と天体物理学、宇宙技術と医学、地球物理学とバイオテクノロジーの分野のデータが分析、解明、発見されました。

この駅は 2001 年にその存在を終了しました。氾濫を決定した理由は、エネルギー資源の開発といくつかの事故でした。物体を保存するためのさまざまなバージョンが提案されましたが、受け入れられず、2001 年 3 月にミール基地は太平洋の水中に沈みました。

国際宇宙ステーションの創設：準備段階

ISSを創設するという考えは、ミールを沈めるという考えがまだ誰も思い浮かばなかった時に生まれました。この局の出現の間接的な理由は、我が国の政治的および財政的危機と米国の経済問題でした。両国とも、単独では軌道ステーションを建設するという任務に対処できないことを認識しました。 90年代初頭には、国際宇宙ステーションがその要点の1つである協力協定が締結された。プロジェクトとしての ISS は、ロシアと米国だけでなく、すでに述べたように他の 14 か国を結び付けました。参加者の特定と同時に、ISS プロジェクトの承認が行われた。ステーションはアメリカとロシアの 2 つの統合されたブロックで構成され、ミールと同様にモジュール式で軌道上に装備されることになる。

「ザリア」

最初の国際宇宙ステーションは 1998 年に軌道上に存在し始めました。 11月20日、ロシア製の機能貨物ブロック「ザーリャ」がプロトンロケットで打ち上げられた。それは ISS の最初のセグメントとなりました。構造的には、ミール駅のモジュールの一部に似ていました。興味深いのは、アメリカ側がISSを軌道上に直接建設することを提案し、ロシアの同僚の経験とミールの例だけが彼らをモジュール方式に傾かせたことである。

「ザーリャ」の内部には、さまざまな計器や設備、ドッキング、電源、制御などが装備されている。燃料タンク、ラジエーター、カメラ、ソーラーパネルなどの膨大な量の機器がモジュールの外側に配置されています。すべての外部要素は特別なスクリーンによって隕石から保護されています。

モジュールごと

1998 年 12 月 5 日、シャトルエンデバー号はアメリカのドッキングモジュールユニティを搭載してザリャへ向かいました。 2日後、UnityはZaryaとドッキングした。次に、国際宇宙ステーションはズベズダサービスモジュールを「取得」し、その生産もロシアで行われました。ズヴェズダはミール基地の近代化された基地ユニットでした。

新しいモジュールのドッキングは 2000 年 7 月 26 日に行われました。その瞬間から、ズベズダは ISS とすべての生命維持システムの制御を引き継ぎ、宇宙飛行士チームがステーションに常駐することが可能になりました。

有人モードへの移行

国際宇宙ステーションの最初の乗組員は、2000 年 11 月 2 日にソユーズ TM-31 宇宙船によって届けられました。その中には遠征隊指揮官のV・シェパード、パイロットのユウ・ギゼンコ、航空機関士も含まれていた。その瞬間から、ステーションの運用における新たな段階が始まり、有人モードに切り替わりました。

第 2 回遠征隊の構成: ジェームス・ヴォスとスーザン・ヘルムズ。彼女は 2001 年 3 月初旬に最初の乗組員を解任しました。

そして地球上の現象

国際宇宙ステーションでは、さまざまな作業が行われる場所であり、各乗組員の任務は、特定の宇宙プロセスに関するデータを収集したり、無重力状態での特定の物質の特性を研究したりすることなどです。 ISS で行われた科学研究は、一般的なリストとして示すことができます。

さまざまな遠方宇宙物体の観察。
宇宙線研究。
大気現象の研究を含む地球観測。
無重力条件下での物理的および生物学的プロセスの特性の研究。
宇宙空間で新しい素材や技術をテストする。
新薬の開発、無重力状態での診断方法のテストを含む医学研究。
半導体材料の製造。

未来

このような重い負荷にさらされ、集中的に運用される他の物体と同様に、ISS も遅かれ早かれ必要なレベルで機能しなくなります。当初、その「耐用年数」は 2016 年に終わると想定されていました。つまり、このステーションには 15 年しか与えられていませんでした。しかし、運用開始から最初の数カ月から、この期間はいくぶん過小評価されているのではないかという推測がすでになされ始めていました。現在、国際宇宙ステーションは 2020 年まで運用されるのではないかと期待されています。その後、おそらく、ミール基地と同じ運命が待っているでしょう。ISS は太平洋の海域に沈むことになります。

今日、記事に写真が掲載されている国際宇宙ステーションは、地球の周りの軌道を順調に周回し続けています。時々メディアで、ステーション内で実施された新しい研究への参照を見つけることができます。 ISS は宇宙観光の唯一の対象でもあり、2012 年末だけでも 8 名のアマチュア宇宙飛行士が訪れました。

宇宙から見た地球は魅力的なので、この種のエンターテイメントは今後ますます勢いを増すことが予想されます。そして、国際宇宙ステーションの窓からこのような美しさを眺める機会に匹敵する写真はありません。

2:09 27/03/2018

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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、ヘルマンノルドゥング、ヴェルナーフォンブラウンなどの宇宙開拓者たちは、広大な軌道を夢見ていました。これらの科学者たちは、宇宙ステーションが宇宙探査の出発点であると想定していました。

アメリカの宇宙計画の立案者であるヴェルナー・フォン・ブラウンは、アメリカにおける宇宙探査の長期ビジョンに宇宙ステーションを組み入れました。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、米国の宇宙計画の創設に不可欠な宇宙探査に対する国民の想像力と関心を集めるのに役立ちました。

これらの宇宙ステーションの構想では、人々は宇宙で暮らし、宇宙で働きました。ほとんどのステーションは、人工電力を供給するために回転する車輪型の構造物でした。他の港と同様に、船は駅に出入りしました。この船は地球からの貨物、乗客、物資を運びました。出発した船は地球、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 作家だけのビジョンではありません。しかし、そのような軌道構造を作成するためにどのような手順が取られたのでしょうか? 人類はまだ科学者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は大きな進歩がありました。

1971 年以来、米国とロシアは周回宇宙ステーションを保有しています。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、ロシアのワールド計画でした。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近傍宇宙船の製造と運用を行っています。 ISS では、人々が 10 年以上にわたって宇宙で生活し、働いています。

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使用、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見ていきます。しかしその前に、なぜ宇宙ステーションを建設する必要があるのかを詳しく見てみましょう。

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?

宇宙ステーションを建設し、運用する理由は、研究、産業、探査、さらには観光など、さまざまです。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、宇宙飛行士が火星などに行きたいと思ったら、数か月、数年にわたる長期にわたる微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、地球上では作り得ない環境で最先端の科学研究を行う場所です。たとえば、重力は原子が結晶に結合する方法を変化させます。微小重力条件では、ほぼ完全な結晶が形成されることがあります。このような結晶は、より高速なコンピューターや効果的な薬の作成に使用される、より優れた半導体を生み出す可能性があります。重力のもう 1 つの影響は、火炎内に対流を生成し、その結果、燃焼の研究が困難になる不安定なプロセスを引き起こすことです。しかし、微小重力では、単純で安定したゆっくりとした炎が生成されます。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。得られた情報により、燃焼プロセスをより深く理解でき、炉設計の改善や燃焼効率の向上による大気汚染の削減につながります。

宇宙ステーションは、地球の上空から、天気、地球の地形、植生、海洋など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、宇宙望遠鏡で天を観察できる有人天文台としても使用できます。地球の大気は宇宙望遠鏡の視界を妨げません。実際、私たちはすでになどの無人宇宙望遠鏡の利点を目にしています。

宇宙ステーションは宇宙ホテルとして利用できます。ここでは、民間会社が短期滞在または長期滞在のために地球から宇宙まで観光客を運ぶことができます。観光業のさらに大きな拡大は、宇宙ステーションが惑星や恒星への遠征のための宇宙港、さらには人口過密の惑星を解放する新しい都市や植民地になる可能性があることです。

これが必要な理由はわかったので、いくつかの宇宙ステーションを訪れてみましょう。そして、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しょう。

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ました）は、最初に宇宙ステーションを設置した国です。 1971 年に軌道上に打ち上げられたサリュート 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を意図していましたが、民間宇宙ステーションサリュート用に転用されました。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。

サリュート 1 は長さ約 15 メートルで、食事とレクリエーションエリア、食料と水の貯蔵庫、トイレ、制御ステーション、シミュレーター、科学機器を収容する 3 つの主要な区画で構成されていました。乗組員は当初、サリュート1号に居住する予定だったが、ドッキングの問題により宇宙ステーションに入ることができず、その任務は困難を極めた。ソユーズ11号チームは、サリュート1号の24日間の生存に成功した最初のチームとなった。しかし、ソユーズ11号の乗組員は地球帰還後、大気圏再突入中にソユーズ11号のカプセルが減圧され、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中止され、ソユーズ宇宙船は再設計された。

ソユーズ11号の後には別の宇宙ステーションであるサリュート2号が打ち上げられたが、軌道投入には失敗し、サリュート3-5号が続いた。これらの飛行では、新しいソユーズ宇宙船と、これらのステーションに配置されている乗組員が長期ミッションに向けてテストされました。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、他の宇宙船と再ドッキングできないことでした。

1977 年 9 月 29 日、ソ連はサリュート 6 号を打ち上げました。このステーションには、ステーションを交換できる 2 番目のドッキングポートがありました。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、最後の Salyut プログラムが開始されました。乗組員11名を乗せ、800日間占拠された。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説明します。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

1973 年、米国はスカイラブ 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設置しました。打ち上げ中にステーションが損傷した。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つが引きはがされ、もう1つのソーラーパネルは完全には伸びていませんでした。これは、Skylab の電力がほとんどなく、内部温度が摂氏 52 度まで上昇したことを意味します。

スカイラブ 2 の最初の乗組員は、故障したステーションを修理するために 10 日後に出発しました。宇宙飛行士らは残っていたソーラーパネルを撤去し、ステーションを冷却するために傘型の日よけを設置した。ステーションが修復された後、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。改造された Skylab には次の部分がありました: 軌道作業場 - 乗組員の居住および作業区域。ゲートウェイモジュール - ステーションの外部へのアクセスが許可されます。複数のドッキングアダプター - 複数の宇宙船が一度にステーションにドッキングできるようにしました（ただし、ステーション上で乗組員が重複することはありませんでした）。を観察するための望遠鏡、および（これはまだ構築されていないことに注意してください）。アポロは、乗組員を地表に往復輸送するための指揮およびサービスモジュールです。スカイラブにはさらに 2 人の乗組員が装備されていました。

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、むしろ米国が長期間の宇宙飛行（つまり、月に行くのに必要な2週間以上）が人体に及ぼす影響を体験できる場所だった。 3人目の乗組員の飛行は完了し、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り予想よりも早く軌道が乱されるまで、空中に留まり続けた。スカイラブは 1979 年に地球の大気圏に突入し、オーストラリア上空で燃え尽きました。

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の地となることを目的とした宇宙ステーションを打ち上げた。最初の乗組員、宇宙飛行士のレオニード・キジマとウラジミール・ソロヴィヨフは、退役したサリュート7号とミールの間に突入した。彼らはミールで75日間を過ごした。世界はその後 10 年間にわたって継続的に完成および構築され、次の部分が含まれていました。

– 居住区 – 乗組員用の独立したキャビン、トイレ、シャワー、キッチン、ゴミ置き場があります。

– 輸送コンパートメント – 追加のステーションを接続できる場所。

– 中間コンパートメント – 背面のドッキングポートに接続された動作モジュール。

– 組立コンパートメント – 燃料タンクとロケットエンジンが配置されています。

– 天体物理学モジュール Kvant-1 – 銀河、クエーサー、中性子星を研究するための望遠鏡が含まれていました。

– 科学および航空モジュール Kvant-2 – 生物学研究、地球観察、宇宙飛行能力のための機器を提供しました。

– 技術モジュール「クリスタル」 – 生物学的および材料処理の実験に使用されます。米国スペースシャトルで使用できるドッキングポートが含まれていました。

– スペクトルモジュール – 地球の天然資源と地球大気の研究と監視、および生物学および材料科学研究の分野での実験のサポートに使用されます。

– 自然リモートセンシングモジュール – 地球の大気を研究するためのレーダーと分光計が含まれています。

– ドッキングモジュール – 将来のドッキング用のポートが含まれています。

– 供給船 - 新しい製品や機器を地球から運び、ステーションから廃棄物を除去した無人供給船。

– ソユーズ宇宙船は、地表への往復の主な輸送手段を提供しました。

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 (ノームタガラ、シャノンルシッド、ジェリーリアンガー、マイケルフォールルを含む) がミールで時間を過ごしました。リニエの滞在中、世界は火災に見舞われた。フォエルの滞在中、プログレス号はミールに衝突した。

ロシア宇宙機関は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止する計画を立てた。 2000年11月16日、ロシア宇宙庁はミールを地球に帰還させることを決定した。 2001 年 2 月、ミールは動きを遅くするために停止されました。世界は 2001 年 3 月 23 日に地球の大気圏に再突入し、炎上して崩壊しました。破片はオーストラリアの東約１６６７キロの南太平洋に墜落した。これは最初の恒久宇宙ステーションの終わりを意味しました。

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産業を支援する基地を構想していた。ステーションの巨額の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、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 での協力を招待しました。これにより、参加国の数は 16 か国となった。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、最初の ISS 乗組員がロシアから打ち上げられました。 3 人からなるチームは 5 か月近くを ISS に滞在し、システムを起動して実験を実施しました。

将来について言えば、宇宙ステーションの将来がどうなる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作家が示唆す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程遠いです。これまで、私たちの宇宙ステーションはどれも真剣なものではありませんでした。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作り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 つの一般的なアイデアは、宇宙ステーションの位置に関するものです。 ISS は地球低軌道に位置するため、定期的な再利用が必要になります。ただし、地球と月の間には、ラグランジュ点 L-4 と 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っているため、そこに置かれた物体は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、調整の必要はありません。 ISS での経験をさらに学ぶことで、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できるようになり、ツィオルコフスキー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。

天宮1号ステーションは重さ8.5トン、長さ12メートル、直径3.3メートルで、2011年に軌道上に打ち上げられた。ほぼ3年後、ステーションの制御は失われました。セントラルフロリダ大学のロジャー・ハンドバーグ教授は、軌道修正エンジンが燃料をすべて使い果たしたと示唆した。

軌道を離れつつある中国の宇宙ステーション「天宮1号」の破片が、欧州数カ国の領土に落下する可能性がある。これはカリフォルニア航空宇宙公社の専門家の話としてザ・ヒルが報じたもので、「おそらく海に墜落するだろうが、科学者らはスペイン、ポルトガル、フランス、ギリシャに対し、破片の一部が国境内に落下する可能性があると警告した」と書いている。ザ・ヒル。

国際宇宙ステーションは、地球上の有人軌道ステーションであり、世界 15 か国の数千億ドルと、定期的に ISS に搭乗する宇宙飛行士や宇宙飛行士からなる 12 人のサービス要員の努力の成果です。国際宇宙ステーションは、宇宙における人類の象徴的な前哨基地であり、空気のない宇宙に人々が永住できる最果ての地点です（もちろん、火星にはまだ植民地はありません）。 ISSは冷戦時代に独自の軌道ステーションを開発しようとした（そして短命に終わった）国々間の和解のしるしとして1998年に打ち上げられ、何も変わらなければ2024年まで運用される予定だ。 ISS では定期的に実験が行われており、科学と宇宙探査にとって確かに重要な成果が得られています。

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SpaceX の最初の乗客乗組員が集められ、飛行日が設定され、今度は宇宙への旅の準備をするときが来ました。月曜日、スペースXのグウィン・ショットウェル社長は、同社の真新しい旅客宇宙船に乗って宇宙へ向かう最初の4人のNASA宇宙飛行士を披露した。この旅客宇宙船自体もNASAの商業有人宇宙飛行プログラムのために建造されたものだ。同社はまた、宇宙飛行士がこれらの飛行の準備にどのようなツールを使用するかを明らかにした。

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