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アポロ/スカイラブ宇宙服（アポロ11号ミッションで使用されたため、アポロ11号宇宙服と呼ばれることもある）は、アポロ計画とスカイラブ計画で使用された宇宙服の一種である。どちらのミッションでも、宇宙服は船外活動ユニット（EMU）と呼ばれていた。[ 2 ] [ 3 ]アポロEMUは、加圧服アセンブリ（PGA）と携帯型生命維持システム（PLSS）で構成されており、PLSSは一般的に「バックパック」と呼ばれていた。
A7Lは、アポロ7号から14号の月探査ミッションで使用されたPGAモデルです。その後のアポロ15号から17号ミッション、スカイラブ、アポロ・ソユーズではA7LB加圧服が使用されました。さらに、これらの加圧服はプログラムの使用状況によって異なりました。スカイラブEMUでは、NASAは宇宙飛行士生命維持装置と呼ばれる臍帯式生命維持システムを使用することを選択しました。[ 4 ] [ 5 ]
月面船外活動で使用された宇宙服の重量は約81.6kg （180ポンド）で、月面重力下では13.6kg （30ポンド）に相当する。[ 6 ]低い月面重力と宇宙服の加圧により、その使用にはかなりの制約があった。[ 7 ]
アポロ宇宙服の基本設計には3年以上を要した。アポロ計画開始当初、アポロ宇宙服にはまだ最終的なEMUという名称が付けられていなかった。1962年から1964年の間、この宇宙服は宇宙服アセンブリ（SSA）と呼ばれていた。アポロSSAは、加圧服アセンブリ（PGA）とバックパック型の携帯型生命維持装置（PLSS）で構成されていた。
NASAは1962年3月にアポロ宇宙監視装置（SSA）の契約をめぐる競争入札を実施した。各入札提案書は、SSA全体の開発と製造に必要なすべての能力を実証する必要があった。様々な請負業者チームから提出された提案書のうち、NASAの関心を引いたのは以下の2つだった。
提案内容を評価した結果、NASAはハミルトン社のPLSSコンセプトとプログラム実績を高く評価したが、PGA設計に関してはILC社を優先した。NASAはハミルトン社とILC社のチームを分割し、ハミルトン社に契約を発注するとともに、ILC社がPGAを提供するという条件を付した。
1964年3月までに、ハミルトンとNASAは、ILC社が設計した3つのアポロPGA（パイロット・ガード・アポロ）設計案がいずれも要求仕様を満たしていないことを発見した。比較試験の結果、アポロ司令船での使用に適していたのは、デビッド・クラークが設計したジェミニ宇宙服のみであった。ハミルトン社のPLSS（パイロット・ライフ・サポート・システム）は全ての要求仕様を満たしていたものの、有人試験の結果、生命維持に必要な要件が不十分であることが判明し、アポロ宇宙支援計画は再出発を余儀なくされた。
1964年10月、NASAは宇宙服プログラムを3つのパートに分割することを決定した。デビッド・クラーク社は、船外活動（EVA）を伴わない初期のミッションである「ブロックI」用の宇宙服を提供することになった。ハミルトン/ILCプログラムは「ブロックII」として継続され、初期のEVAミッションを支援することになった。ブロックII用の与圧服の設計は、1965年6月の再競争で選定される予定だった。ブロックIIのバックパックの成功を確実にするため、ギャレット・エアリサーチ社は並行してバックパック開発のための資金提供を受けた。後の、より長期間にわたるアポロ計画はブロックIIIと指定され、将来の競争で選定されたサプライヤーによって、より高度な与圧服とより長期間使用可能なバックパックが提供されることになった。
ハミルトンとインターナショナル・ラテックス社は、効果的な協力関係を築くことができなかった。1965年3月、ハミルトンはスーツのサプライヤーをBFグッドリッチに変更した。[ 9 ] 1965年7月、ILCはA5L設計でブロックIIスーツの競争に勝利した。これにより、NASAはブロックII EMUプログラムを直接管理せざるを得なくなった。[ 10 ] 1965年末までに、ハミルトン・スタンダードは新しいバックパックの認証を完了した。[ 11 ]その後、NASAはブロックII AiResearchバックパックを中止し、人類初の月面歩行を支援するスーツ/バックパックの設計とサプライヤーの選定を完了した。しかし、これは改良なしでは終わらなかった。アポロ11号EMUは、7つのスーツと6つのバックパックの設計反復を反映した-6（ダッシュ6）バックパックを備えたA7Lスーツを採用した。[ 5 ] A7Lは2つのバージョンで作られた後部エントリースーツだった。月面で使用される船外活動服（EV）と、よりシンプルな衣服である司令船操縦士服（CMP）[ 5 ]
しかし、ILCドーバーのチームは非常にうまく協力し合っていた。アポロ時代の宇宙服製造の研究者であるダグラス・N・ラントリーは、宇宙服を製作したILCドーバーの縫製職人たちが示したチームワークは、互いの専門分野や専門知識を重複させ、相互に訓練することの有効性を示したと指摘している。[ 12 ]ヘイゼル・フェローズが率いるこの縫製職人チームには、アイオナ・アレン、デレマ・オースティン、ドリス・ボイジー、ジュリア・ブラウン、デレマ・コメギス、ジョアン・トンプソン、ミシェル・トリス、ジーン・ウィルソン、デロレス・ゼロレスが含まれていた。[ 13 ]
A7L 与圧服は、1968 年 10 月にアポロ 7 号に搭載されて宇宙飛行に就きました。[ 14 ]これらは打ち上げ時および再突入時の緊急用スーツとして使用されました。また 1968 年に、NASA は、改良を加えることで、ブロック II EMU が月面探査車 (LRV) を伴う後の EVA ミッションにも対応できることを認識しました。この結果、アポロ ブロック III は中止され、A7LB スーツと「-7」長時間バックパックを使用するアポロ 15 号から 17 号の EMU が採用されました。[ 5 ]
完全なアポロEMUは、 1969年3月3日にアポロ9号が宇宙に打ち上げられた際に初めて宇宙に登場した。 [ 15 ]ミッション4日目、月着陸船操縦士のラッセル・シュヴァイカートと船長のジェームズ・マクディビットは月着陸船に入った。宇宙飛行士たちはその後、司令船と月着陸船の両方の減圧を行った。シュヴァイカートは月着陸船から出てバックパックのテストと実験を行った。デビッド・スコットは司令船に接続されたアンビリカルシステムで支えられながら、司令船のハッチから部分的に出て観察を行った。船外活動はわずか46分だったが、EMUの2つの船外活動構成の両方を確認することができた。これはアポロ11号の月面着陸ミッション以前の唯一のアポロ宇宙船の船外活動だった。
アポロ11号はA7Lを同計画で最も象徴的な宇宙服にした。A7LはNASAの宇宙飛行士がアポロ計画で着用した主要な与圧服となった。1969年から、A7L宇宙服はILCドーバーによって設計・製造された。A7Lは、1965年の与圧服コンペで優勝したILCの初期A5Lと、統合された熱および微小隕石カバー層を導入したA6Lの進化形である。アポロ1号の致命的な火災の後、宇宙服は耐火性に改良され、A7Lと命名された。[ 16 ] [ 4 ]
1969年7月20日、アポロ11号の月面着陸機（EMU）は、史上初の月面着陸のテレビ中継で大きく取り上げられた。同じく1969年、インターナショナル・ラテックス社は、宇宙服事業を分社化してILCドーバー社を設立した。
A7Lスーツの基本設計は、肩、肘、手首、腰、足首、膝関節に合成ゴムと天然ゴムで作られた複雑な関節を備えた、5層構造の一体型「胴体・四肢」スーツでした。肩の「ケーブル/導管」アセンブリにより、スーツの肩はユーザーの動きに合わせて前後上下に動くことができました。首と前腕のクイックディスコネクトにより、加圧グローブと有名なアポロ「フィッシュボウルヘルメット」（視界を遮らないためNASAに採用され、マーキュリー、ジェミニ、アポロブロックI宇宙服のヘルメットに必要なバイザーシールが不要になった）を接続できました。アポロ1号の火災事故を受けて耐火性に設計されたカバー層が加圧グローブに取り付けられ、修理や点検のために取り外すことができました。すべてのA7Lスーツには、ヘルメットディスコネクト（首のリング）から背中を通って股間を回る垂直ジッパーが装備されていました。
仕様、アポロ7～14号EMU [ 5 ]
アポロ7号からアポロ14号までの間、船長（CDR）と月着陸船操縦士（LMP）は、胸部に2列に並んだ6つの生命維持装置接続部を備えた胴体・四肢スーツアセンブリ（TSLA）を着用していた。下部の4つの接続部は酸素を供給し、右上には電気式ヘッドセット／生体認証機器の接続部、左上には双方向冷却水接続部があった。
胴体・四肢スーツアセンブリを覆っていたのは、一体型熱マイクロ隕石防護服（ITMG）でした。この防護服は、スーツを摩耗から保護し、宇宙飛行士を太陽熱放射やスーツを貫通する可能性のあるマイクロ隕石から保護しました。防護服は、内側から外側に向かって、ゴムコーティングされたナイロン、アルミ蒸着マイラー5層、不織布ダクロン4層、アルミ蒸着カプトンフィルム／ベータマーキゼットラミネート2層、テフロンコーティングされたベータフィラメントクロスの13層の素材で構成されていました。
さらに、ITMGには、携帯型生命維持装置（PLSS）バックパックからの摩耗を防ぐため、「クロメルR」と呼ばれるニッケルクロム織物（アポロ11号の乗組員が着用した宇宙服によく見られる銀色のパッチ）のパッチも使用されました。クロメルRは、月面ブーツのアッパー部分と船外活動用手袋にも使用されました。最後に、ITMGの膝、腰、肩には、追加の摩耗防止としてテフロンのパッチが使用されました。
アポロ13号から、司令官のITMGの両腕と両脚に赤いベータ布の帯が追加され、新たに追加されたEVA中央バイザーアセンブリにも赤いストライプが加えられた。当初は「広報ストライプ」と呼ばれていたが、すぐに「司令官ストライプ」と改名されたこのストライプは、月面で2人の宇宙飛行士を容易に区別できるようにし、有人宇宙船センターの広報部長ブライアン・ダフによって、メディアとNASAが写真で宇宙飛行士を識別するという問題を解決するために追加された。[ 17 ]
月面着陸クルーは、プラスチック製のチューブで水を循環させて宇宙飛行士を冷却し、発汗やヘルメットの曇りを最小限に抑える、3層構造の液体冷却換気服（LCG）、通称「ユニオンスーツ」を着用した。LCGへの水供給はPLSSバックパックから行われ、循環水は昇華器によって一定の快適な温度に冷却された。
アポロ宇宙服コンペティションの開始当初、生命維持装置を宇宙服にどのように取り付けるか、制御装置をどのように配置する必要があるか、どの程度の生命維持装置が必要かは誰にもわからなかった。わかっていたのは、10か月以内に携帯型生命維持装置、通称「バックパック」を完成させ、12か月目の終わりまでに宇宙服システム全体のテストをサポートする必要があったということだけだった。宇宙服の契約が締結される前に、通常の生命維持装置の1時間あたりの必要量はほぼ2倍になった。この時点で、1時間あたりの最大代謝エネルギー消費量の要件が追加され、これは当初の要件の3倍以上だった。[ 18 ]
1962年後半、初期の訓練用宇宙服の試験中に、生命維持装置の要件に関する懸念が生じた。しかし、今後開発されるアポロ計画の新型宇宙服は、機動性が向上し、換気システムも改良されると予想されていたため、これらの懸念は払拭された。ところが、ハミルトンはこの出来事を、アポロ宇宙服の生命維持装置の要件が大幅に増加する可能性を示唆するものと捉え、「バックパック」技術に関する社内資金による研究開発を開始した。
10か月目に最初のバックパックが完成した。有人試験ではバックパックが要求を満たしていることが確認された。これは大成功だったが、有人試験で1963年の生命維持要件が月面ミッションのニーズを満たすには不十分であることが確認された。1964年初頭、アポロ宇宙服の最終仕様が確立され、通常の運用が29%、最大使用時のサポートが25%増加した。ここでも、容積と重量の制約は変更されなかった。これらの最終的な増加により運用効率の向上が必要となり、多孔質板昇華器[ 19 ]とアポロ液体冷却服[ 20 ]の発明につながった。
多孔質プレート昇華器は、微細な孔が適切なサイズに開けられた金属プレートを備えており、プレートの下を流れる水が使用者にとって快適な温度以上に温まると、プレート内の凍結した水が解凍し、プレート内を流れて宇宙空間の真空まで沸騰し、その過程で熱を奪う仕組みになっていた。プレート下の水が使用者にとって快適な温度まで冷えると、プレート内の水は再び凍結し、プレートを密閉して冷却プロセスを停止する。このように、センサーや可動部品の故障を心配することなく、自動温度制御による放熱を実現していた。
アポロ計画で使用された液体冷却服は、通気性の良いメッシュ素材で、冷却水が体内を循環して必要に応じて余分な体温を放出するためのチューブが取り付けられていました。この衣服はチューブを体に密着させることで、非常に効率的な放熱を実現していました。また、通気性の良いメッシュ素材により、体表面の空気循環が促進され、湿気を除去するとともに、体温の放出も促進されました。1966年、NASAはこの液体冷却服の権利を取得し、あらゆる組織がこの技術を利用できるようにしました。
アポロ計画初の船外活動に先立ち、バックパックには前面にディスプレイと制御ユニット（リモートコントロールユニット）が搭載された。アポロ11号では、高画質の月面写真を撮影するためのカメラアタッチメントが追加され、さらに改良された。
司令船操縦士（CMP）のTSLAは、司令官や月着陸船操縦士のものと似ていたが、CMPは船外活動を行わないため、不要なハードウェアは削除されていた。例えば、CMPのTSLAにはガス接続部が2つではなく1つしかなく、冷却水接続部もなかった。また、スーツの袖にある圧力逃がし弁や、月着陸船で使用されていたテザー取り付け部も削除されていた。CMPのTSLAでは、肘より上で腕を回転させるためのアームベアリングも削除されていた。
TSLA上空では、司令船の操縦士は、火災や摩耗から身を守るために、ノーメックスとベータクロスの3層構造の船内カバーレイヤー（IVCL）のみを着用していた。
CMPは、TSLAの下に、水冷式の液体冷却服（LCG）の代わりに、よりシンプルな綿製のユニオンスーツであるコンスタントウェアガーメント（CWG）を着用していた。彼の冷却は、宇宙船の環境制御システムからアンビリカルケーブルを通してスーツ内に供給される酸素の流れによって直接行われていた。月面船外活動（EVA）を行っていないときは、LMPとCDRもLCGの代わりにCWGを着用していた。
アポロ計画の最後の 3 回の月面飛行、アポロ 15、16、17 では、宇宙服が大幅に改良されました。加圧服は A7LB と呼ばれ、2 つのバージョンがありました。船外活動 (EV) バージョンは、機動性が向上し、月面探査車での操作が容易になった新しい中間進入スーツでした。A7LB EV スーツは、3 回の船外活動が行われ、月面探査車(LRV) が初めて使用される、より長期間の J シリーズ ミッション用に設計されました。元々は ILC-Dover によって「A9L」として開発されましたが、NASA によって「A7LB」という名称が付けられました[ 21 ]。新しいスーツには、首と腰に 2 つの新しい関節が組み込まれています。腰の関節は、宇宙飛行士が LRV に座れるようにするために追加され、首の関節は LRV を運転中に視界を広げるために追加されました。腰関節があるため、6 つの生命維持コネクタは平行パターンから 2 つの「三角形」のセットに再配置され、上下の背面のジッパーが修正され、位置が変更されました。[ 4 ]「ジッパー」は実際には誤称で、A7L のエントリーは互いに縫い合わされた 2 つのジッパーを通るものでした。内側のジッパーにはゴム製の歯があり、シールの役割を果たしていました。外側 (外から見える) のジッパーは、機械的な拘束のための従来の金属製の歯付きスライダーでした。A7LB には、このようなジッパー セットが 2 組あり、スーツの右側の腰関節の上で交差していました。スーツを開けるには、ジッパー セットを一緒に保持している留め金を外す必要がありました。[ 22 ]
さらに、EVAバックパックは、より長時間のEVAに対応するため、より多くの酸素、水酸化リチウム（LiOH）、より多くの電力、冷却水を搭載できるように改造されました。[ 4 ] NASAはこれらの変更を容積増加なしで行うことを望んでいましたが、それは不可能でした。NASAは補助水タンクのために片側にわずかな突起を設けることを許可し、その結果、バックパックの最終構成となりました。月面サンプルの回収を最大化するため、アポロ11、12、14号と15、16、17号のバックパックのメインモジュールは両方とも月面に残されました。
こうした長時間の船外活動を円滑に進めるため、小型のエネルギーバーは宇宙服のヘルメットリングの内側の下にある専用ポーチに入れられ、宇宙飛行士は外衣の下に襟のような形状の飲料水バッグを装着した。
ベトナム戦争が連邦予算に大きな打撃を与えたため、NASAの予算は減少傾向にあった。そのため、司令船操縦士には新しい中間突入用宇宙服は支給されなかった。NASAは既存のA7L EVユニットから液体冷却機能を取り除くことで、新しいA7LB CMPスーツを開発することにした。既存の在庫がなくなると、アポロ17号を支援するために少数のA7LB CMPスーツが新たに製造された。
Jシリーズの司令船機械（CSM）には、空軍のスパイ衛星で使用されているものと同様の特殊なフィルムカメラを使用する科学機器モジュール（SIM）ベイが組み込まれており、回収には「深宇宙」での船外活動（EVA）が必要だったため、3つのJシリーズミッションのそれぞれで、司令船長（CMP）は5つのコネクタを備えたA7LBベースのHシリーズA7Lスーツを着用した。CMPは生命維持用アンビリカルケーブル（ジェミニEVAで使用されているものと同様）に接続されるため、液体冷却接続は省略され、アンビリカルケーブルが故障した場合の緊急バックアップとして「酸素パージシステム」（OPS）のみが使用された。CMPは司令官用の赤いストライプのEVAバイザーアセンブリを着用し、一方、アンビリカルケーブルが「絡まる」のを防ぎ、フィルムをCSMに収納するために宇宙船ハッチ内で「立ったままのEVA」を行い、通常の生命維持接続に接続された月間操縦士（LMP）は、無地の白いEVAバイザーアセンブリを着用した。
仕様[ 5 ]
アメリカの宇宙ステーション、スカイラブへの有人飛行は3回あり、3回とも「宇宙遊泳」が含まれていました。プログラム費用を最小限に抑えるため、NASAはILCドーバーに資金を提供し、アポロA7LB EV PGA設計の中間突入時の改造を行い、宇宙飛行士生命維持装置（ALSA）と呼ばれるアンビリカルシステムを使用して船外活動を可能にすることを選択しました。AiResearchがALSAの競争に勝ち、その結果としてスカイラブEMUが設計されました。打ち上げ中に宇宙ステーションは損傷しましたが、スカイラブEMUは緊急修理と装備作業を可能にし、プログラムが長期有人ミッションと実験を実施できる程度に損傷を修復しました。スカイラブでは、すべての乗組員が同じ構成のスーツを着用するようになりました。
スカイラブ2号とスカイラブ3号が行った軌道ワークショップ（OWS）の修理を除き、スカイラブのすべての船外活動（EVA）は、宇宙ステーションの太陽望遠鏡を収容するアポロ望遠鏡架台の定期メンテナンスに関連して行われました。これらのEVAの所要時間が短いこと、および繊細な機器を保護する必要性から、アポロ月面EVAバックパックは、呼吸用空気（スカイラブの大気は5psiで酸素74％、窒素26％）と冷却用の液体水の両方を組み込むように設計されたアンビリカルアセンブリに置き換えられました。このアセンブリは宇宙飛行士の腰に装着され、アンビリカルと宇宙服の間のインターフェースとして機能しました。緊急用酸素パックは着用者の右太ももに装着され、アンビリカルが故障した場合に30分間の純酸素の緊急供給が可能でした。スカイラブEMUのもう一つの特徴は、外側のバイザーシェルに断熱サーマルカバーが付いていない、簡素化されたEVAバイザーアセンブリであった。
仕様[ 23 ]
アポロ・ソユーズテスト計画では、NASAはJミッションで使用されたA7LB CMP加圧服アセンブリを、ミッション中に船外活動が予定されていなかったため、コストと重量を削減するためにいくつかの変更を加えて使用することにしました。変更点には、より安価で軽量かつ耐久性のある簡素化されたカバーレイヤー、圧力逃がし弁と未使用のガス接続部の削除などが含まれます。船外活動用バイザーアセンブリや船外活動用グローブはミッションに搭載されませんでした。[ 24 ]
ASTP A7LB宇宙服は、1975年に導入され、1992年までNASAで広く使用されたNASAの「ワーム」ロゴを使用した唯一のアポロ宇宙服だった。
仕様[ 23 ]
