ESA洞窟

CAVESは、人間の行動とパフォーマンススキルを評価し、行使するための協力的な冒険の頭字語であり、欧州宇宙機関の宇宙飛行士訓練コースであり、国際的な宇宙飛行士が宇宙に類似した洞窟環境で訓練します。^[1]欧州宇宙飛行士センターで設計されたこのコースは、多文化のISS代表チーム内での現実的な科学探査ミッションを通じて、安全で効率的な長期宇宙飛行業務に宇宙飛行士を準備することを目的としています。

各トレーニングコースは約 3 週間続きます。最初の 2 週間は、宇宙飛行士に地下環境で効果的かつ安全に作業するために必要な行動パターン、科学的知識、および技術的スキルを提供することに重点が置かれます。この期間中、訓練生は単純な洞窟を訪れ、複雑な洞窟システムを探索する 6 日間の中断のない遠征である最終遠征中に自分たちが置かれる状況に慣れます。ミッションの主な目的は、チーム活動と宇宙のような環境で実行される実際の乗組員ミッションを通じて、コミュニケーション、意思決定、問題解決、リーダーシップ、およびチームダイナミクスの能力を養うことです。^{[2] [3] [4]}

CAVESの最初の5回（2011年、2012年、2013年、2014年、2016年）は、イタリアのスプラモンテ地域にあるカルスト地形の一部であるサルデーニャ島のいくつかの洞窟で開催されました。この地域の岩石は主に石灰岩とドロマイトです。^{[2] [5]}

2019年のCAVESは、石灰岩の洞窟で世界的に有名なイタリアとスロベニアの間のカルスト地帯、いわゆる「古典カルスト」地域で実施されました。ここでは、コースはシュコツィアン洞窟地域公園が提供する施設を利用し、イタリア^{[6]とスロベニア[2]}のティマヴォ川の地下道に沿ったいくつかの洞窟でフィールドアクティビティが行われます。

CAVES トレーニングでは、参加者に対して次のトレーニング目標を設定します。

• 困難な環境において効果的に協力して働くこと。
• 快適さとプライバシーの欠如に適応すること。
• 洞窟探検;
• 科学技術研究の実施
• 物流上の問題を管理し、限られたリソースに対処する。
• 任務の心理的影響に直面する。^{[7] [8]}
• 重大な状況への対処;
• 常に安全要件を認識すること。
• 参加者にリーダーシップスキルを訓練する。^{[2] [5]}

洞窟環境は、宇宙の優れた類似物です。長期間の宇宙飛行で遭遇するストレスの多い状況や特定の特徴の多くを地球上で再現します。たとえば、

• 未知/馴染みのない環境- 洞窟に関する乗組員の知識は、以前の探検隊が発見し、記録したものに限られています。
• 永久的な暗闇/人工照明の必要性。
• 時間に関する参照の欠如- 洞窟が永久に暗闇であることの直接的な結果です。
• 概日リズムの変化と睡眠障害- 時間の基準が不足し、設備が限られているため、睡眠の質と周期の長さに影響します。
• 感覚の変化/剥奪– 洞窟には光がないだけでなく、聴覚や嗅覚の刺激もほとんどありません。
• プライバシーが限られている– 狭く限られたスペースでは、チーム メンバーのプライバシーや個人的なスペースを十分に確保できません。
• 社会的・文化的側面 / 乗組員の規模– チームには、ESA、NASA、ROSCOSMOS、CSA、JAXA、CNSAの宇宙飛行士が含まれているため、ミッション中に生じるチームのダイナミクスは、国際協力宇宙ミッションで期待されるものと似ています。
• 限られた資源/衛生– 洞窟内の物流は非常に複雑で、限られた物資しか持ち込めません。
• 孤立/外界との限定的なコミュニケーション- 孤立感を高めるために、外界とのコミュニケーションは、遅延を介したミッション サポート チームとのやり取りに限定されます。

• 高いレベルの自律性- 乗組員は探索中に外部からの入力をほとんど受けずに作業を行う必要があります。
• 実際の物理的危険– あらゆる合理的な安全対策を講じたとしても、洞窟は人間の探検者にとって、落下、滑落、落石、地滑りや洪水による閉じ込めなどの危険を伴います。参加者はこれらのリスクを常に認識しておく必要があります。
• 限られたミッション中止/救助機能- 環境の複雑さを考慮すると、避難と救助の両方の作業の計画と実行には数時間、場合によっては数日かかります。

宇宙探査とのもう一つの類似点は、宇宙飛行士が洞窟内でどのように移動するかということである。洞窟探検の技術には、CAVESの洞窟壁、ISS、または宇宙船などの安全な表面に固定する必要があるなど、EVAと同様の安全原則が関係している。最終遠征中に遂行された乗組員のミッションには、時間割の付いた活動スケジュール、地上支援チームへの毎日の計画コール、標準化された手順とデータ収集方法など、 ISS運用中の宇宙飛行士の経験と共通する要素がいくつかある。^[2]

宇宙飛行士が宇宙でかなりの時間を科学研究に費やすのと同じように、「洞窟探検家」は洞窟を探索しながらさまざまな実験や活動を含む実際の乗組員ミッションを遂行する必要があります。チームトレーニングの後、科学技術研究を実施することがCAVESコースの二次目標です。3番目の目標は、洞窟のこれまで知られていなかった領域をさらに探索し、記録することです。^[2]

地質学（水の化学的・物理的性質の分析、滴下速度の計測）

環境（気温・相対湿度・風速・気圧・CO2濃度・ラドン濃度の_測定）

微生物学（土壌や表面の微生物を採取し、後で培養する）

生物学（洞窟内の陸生・水生動物の計数とサンプリング、微小甲殻類の探索、土壌中の動物の探索）

技術試験（地下通信装置、生理学センサー）

洞窟の記録（洞窟の写真と 3D 調査、関連する洞窟生成物の写真測量モデリング）

最も注目すべき科学的成果の一つは、洞窟に生息するアルピオニスクス属のこれまで知られていなかった甲殻類の種の発見である。^[6]

その他のすべての結果は、ESA Erasmus Experiment Archive で年ごとに分類されて公開されています。

• EEA 洞窟 2011
• EEA 洞窟 2012
• EEA 洞窟 2013
• EEA 洞窟 2014
• EEA洞窟2016

ミッションの参加者には、背景、経験、関心に応じて、さまざまな役割と責任が割り当てられます。

ミッションプログラムに沿った役割としては、ミッション司令官、キャンプサイト管理者、科学者、データエンジニア、写真エンジニア、調査エンジニアなどが考えられます。

別途記載がない限り、参加者は全員、ベテランまたは新人を問わず宇宙飛行士です。

• ランドルフ・ブレスニック– NASA
• セルゲイ・リジコフ–ロスコスモス
• 金井宣茂– JAXA
• ティム・ピーク– ESA
• トーマス・ペスケ– ESA ^{[9] [10]}

• マイケル・フィンケ– NASA
• アンドリュー・フューステル– NASA
• ニコライ・ティホノフ– ロスコスモス
• 野口聡一– JAXA
• デビッド・サンジャック– CSA
• アンドレアス・モーエンセン– ESA ^{[11] [12]}

• ジェレミー・ハンセン– CSA
• マイク・バラット– NASA
• ジャック・フィッシャー– NASA
• アレクセイ・オフチニン– ロスコスモス
• 古川 聡– JAXA
• パオロ・ネスポリ– ESA ^[3]

• スコット・ティングル– NASA
• アレクサンダー・ミルスルキン– ロスコスモス
• セルゲイ・クド・スヴェルチコフ– ロスコスモス
• ルカ・パルミターノ– ESA
• マティアス・マウラー – ESA（当時はユーロコム、2015年から宇宙飛行士）^{[13] [14]}

• ジェシカ・メイヤー– NASA ミッションコマンダー
• リッキー・アーノルド– NASA キャンプ場マネージャー
• セルゲイ・コルサコフ– ロスコスモスの科学者
• 星出亜紀– JAXA データエンジニア
• Ye Guangfu – CNSA 写真エンジニア
• ペドロ・デュケ– ESA ^{[1] [15] [16] [17]}調査エンジニア

• ジョー・アカバ- NASA
• ジャネット・エップス- NASA
• ジョシュア・クトリック- CSA
• アレクサンダー・ゲルスト- ESA
• 大西卓也- JAXA
• ニコライ・チュブ- ロスコスモス^[18]

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• 地上宇宙類似物

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