コンポーネント
初期構成では、Kibōは6つの主要な要素で構成されていました。[ 2 ]
- 加圧モジュール(PM)
- 暴露施設(EF)
- 実験ロジスティクスモジュール(ELM)加圧部(ELM-PS)
- 実験ロジスティクスモジュール(ELM)露出部(ELM-ES)
- 日本実験モジュール遠隔操作システム(JEMRMS)
- 軌道間通信システム(ICS)[ 3 ]
加圧モジュール
加圧モジュールの内部加圧モジュール(PM)は、ハーモニーの左舷ハッチに接続されたコアコンポーネントです。円筒形をしており、23個の国際標準ペイロードラック(ISPR)を収容しています。そのうち10個は科学実験専用で、残りの13個はきぼうのシステムとストレージ専用です。[ 4 ]ラックはモジュールの4つの壁に沿って6-6-6-5の形式で配置されています。PMの端にはエアロックと2つの窓ハッチがあります。露出施設、実験ロジスティクスモジュール、遠隔操作システムはすべてPMに接続されています。ここは、宇宙ステーションで行われる多くの記者会見の場所となっています。
露出した施設
露出した施設露出施設(EF)は「テラス」とも呼ばれ、PM(エアロック付き)のポートコーンの外側に位置しています。EFには、EF機器交換ユニット(EF-EEU)のペイロードインターフェースユニット(PIU)コネクタに接続する12個の露出施設ユニット(EFU)ポートがあります。すべての実験ペイロードは宇宙環境に完全に露出しています。これらの実験を適切に機能させるには、ペイロードには軌道交換ユニット(ORU)が必要であり、ORUは電力システム(EPS)、通信および追跡(CT)、および熱制御システム(TCS)で構成されています。12個のORUのうち、8個はJEMRMSで交換可能で、残りの4個は船外活動(EVA )で交換可能です。
物流モジュール
実験ロジスティクスモジュール、加圧部実験ロジスティクスモジュール(ELM)は、以下の2つのセクションで構成されています。
- 加圧部(ELM-PS)は、JLP(Japanese logistics pressureurized)とも呼ばれ、PMに加圧された追加部分です。実験ペイロード、サンプル、予備品の保管スペースを提供する保管施設として使用されます。[ 5 ]
- 非加圧(外部)セクション(ELM-ES)は、保管および輸送モジュールとして機能します。スペースシャトルで外部実験を輸送するために使用されました。シャトルの退役後は使用されていません。[ 6 ] [ 7 ]
遠隔操作システム
JEMリモートマニピュレータシステム(JEMRMS)は、PMの左舷コーンに取り付けられた10m (33フィート)のロボットアームです。EFの整備やELMへの機器の移動に使用されます。JEMRMS制御コンソールはELM-PS内部で打ち上げられ、メインアームはPMと共に打ち上げられました。メインアームのエンドエフェクタに取り付けられる長さ2m (6フィート7インチ)の小型精密アームは、 HTV宇宙船の初飛行でHTV-1に搭載されて打ち上げられました。HTVがドッキングした後、小型精密アームは乗組員によって組み立てられ、テストのためにエアロックの外に展開されました。JEMRMSはアームを掴み、関節を曲げるために展開してからEFに格納しました。[ 8 ] JEMRMSの自由端は、カナダアーム2が使用するのと同じタイプのグラップル固定具を使用できます。[ 9 ]
軌道間通信システム
軌道間通信システム(ICS)は、加圧モジュール内の通信モジュールラック(ICS-PM)と、露出施設に取り付けるアンテナモジュール(ICS-EF)から構成される。[ 10 ]これは、JAXAの通信技術実証衛星DRTS「こだま」 を介して地上局と通信するために使用された。2017年8月のDRTSの運用終了後、きぼうはNASAのTDRSSを介したISSのKuバンド通信に依存している。ICS-EFは2020年2月に軌道上に投棄され[ 11 ]、2023年3月17日にカリフォルニア州サクラメント上空で再突入した[ 12 ]。[ 13 ]
発射シーケンス
KSCで遠隔操作マニピュレーターシステムに取り組む技術者たち
NASAはスペースシャトルを用いて3回の飛行でJEMモジュール複合体を打ち上げた。シャトルには大型のペイロードベイがあり、乗組員とともにモジュールを軌道に乗せた。これは、多段式プロトンロケットで軌道に打ち上げられ、その後自動的に宇宙ステーションとランデブーしてドッキングするロシアのモジュールとは対照的である。
2007年3月12日、実験補給モジュール加圧部(ELM-PS)が日本からケネディ宇宙センター(KSC)に到着した。[ 14 ]宇宙ステーション処理施設(SSPF)に保管され、 2008年3月11日にSTS-123ミッションの一環としてエンデバーに搭載されて軌道に打ち上げられた。[ 15 ]
2003年5月30日、主実験室である加圧モジュール(PM)が日本からKSCに到着した。 [ 16 ]これは、 STS-124ミッションの一環として2008年5月31日にディスカバリー号に搭載されて軌道に打ち上げられるまで、SSPFに保管されていた。 [ 17 ] 2008年6月3日、PMはハーモニーモジュールに取り付けられた。最初は、小型貨物ベイであるELM-PSがハーモニーの仮設場所に接続され、その後、2008年6月6日に主実験室の最上部(天頂)にある最終的な係留場所に移動された。
露出施設(EF)と実験ロジスティクスモジュール外部セクション(ELM-ES)は、2008年9月24日にKSCに到着した。[ 18 ]この2つの要素は、STS-127ミッションの一環として、2009年7月15日にエンデバーで打ち上げられた。[ 19 ] ELM-ESはミッション終了時に地球に持ち帰られた。EFの組み立ては、ミッションの5回目の船外活動中に完了した。[ 20 ]
仕様
STS-132ミッション中の加圧モジュールと補給モジュールの外装パネルのクローズアップ画像
小型精密アームの試作機は、 1997年のSTS-85スペースシャトルミッション中にテストされた。 [ 21 ]きぼうはISS最大の単一モジュールです。
- 加圧モジュール[ 22 ]
- 長さ:11.19メートル(36.7フィート)
- 直径:4.39メートル(14.4フィート)
- 質量:15,900キログラム(35,100ポンド)
- 発売日:2008年5月31日
- 実験ロジスティクスモジュール - 加圧セクション[ 23 ]
- 長さ:4.21メートル(13.8フィート)
- 直径:4.39メートル(14.4フィート)
- 質量:8,386キログラム(18,488ポンド)
- 発売日:2008年3月11日
製造中のJEM- 暴露施設[ 24 ]
- 長さ:4メートル(13フィート)
- 直径:5.6メートル(18フィート)
- 高さ:5メートル(16フィート)
- 質量:4,000.685キログラム(8,820.00ポンド)
- 発売日:2009年7月15日
- ロボットアーム[ 24 ] [ 25 ]
- 主腕部(MA)
- 長さ:10メートル(33フィート)
- 質量:780キログラム(1,720ポンド)
- 取扱能力:最大7000kg(積載物サイズ:1.85m×1.0m×0.8m / 重量:500kg未満)
- 小型精密武器(SFA)
- 長さ:2.2メートル(7フィート3インチ)
- 質量:190キログラム(420ポンド)
- 処理能力:コンプライアンス制御モード使用時最大80kg、コンプライアンス制御モード不使用時最大300kg(ORUサイズ:0.62 x 0.42 x 0.41m / 重量:最大80kg)
このモジュールとその付属機器はすべて、日本のつくば宇宙センターで製造された。材質はステンレス鋼、チタン、アルミニウムである。
希望に関する実験
希望の星に期待を込めて
横に並んで現在実施中の外部実験
出典: [ 26 ]
- MAXI – 0.5~30 keVのX線天文学。 [ 27 ]露出施設スロット1。
- STP-H9 - SWELL (Space Wireless Energy Laser Link)、 OPALSの後継となるレーザー通信のテスト ペイロード、Electric Propulsion Electrostatic Analyzer 、イオン推進を使用した再ブーストを実証するテスト デバイス、NRL のNeutron Radiation Detection Instrument 、NRL のVariable Voltage Ion Protection Experiment、ECLIPSE (Experiment for Characterizing the Lower Ionosphere and Production of Sporadic-E)、Glowbug、NASA と共同で構築された宇宙線検出器、2 年間宇宙線を研究する実験、SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration 、 NASA ゴダードが構築した宇宙の真空にさらされたマイクロ チップと人工知能を研究する実験、 SOHIP、リバモア研究所が構築した2 年間大気を研究するハイパー スペクトル イメージャー。Exposed Facility Slot 7 ポートには元々HREPとGEDIが搭載されていましたが、スロット 6 に移設され、休止状態になりました。[ 28 ] 2025年9月にスロット2に移動しました。[ 29 ]
- OCO-3 – OCO-2の予備機を使用して地球の大気中の二酸化炭素を監視する。 [ 30 ]スロット3に戻され、休眠状態に入った。
- NREP – Nanoracks 外部プラットフォーム、スロット 4。
- i-SEEP – IVA交換式小型露出実験プラットフォーム(JAXA)。露出施設スロット5に搭載。[ 31 ]小型から中型(200kg未満)のペイロードをサポートするプラットフォームです 。i-SEEPプラットフォームでの実験は、HDTV-EF2(2017年から)、GPSR/Wheel、[ 32 ] SOLISS(2019年から、2023年に撤去され格納)、SeCRETSです。[ 33 ]
- GEDI(国際宇宙ステーションにおける地球生態系ダイナミクス調査)。露出型施設スロット6は、 STP-H8が撤去されMOLIが設置されるまで休止状態です。このポートには元々 ICS-EFが設置されており、その後一時的にCREAMも設置されていましたが、ロジスティクスモジュールの屋根にあるスロット13に移設され、休止状態となりました。
- STP ヒューストン 8 ペイロード- COWVRとTEMPEST [ 34 ] 2021 年にSpaceX CRS-24で打ち上げられました。露出した施設スロット 2 ポートには元々 CREAMが搭載されていましたが、屋根のスロット 13 に移動され、休眠状態になりました。2025 年 9 月にスロット 7 に移動されました。[ 29 ]
- HISUI – 2017年に任務を終了したHREPの後継機であるハイパースペクトルイメージャースイート( METI)。[ 35 ]露出した施設スロット8ポートには元々MCEが収容されていた。
- CALET – 熱量電子望遠鏡(JAXA)、高エネルギー宇宙線の観測。こうのとり5号(HTV-5)に搭載されて打ち上げられた。 [ 36 ]質量:2500 kg。 [ 37 ]露出した施設スロット9ポートには元々 SEDA-APが搭載されていた。
- ECOSTRESS – 宇宙ステーションに搭載されたエコシステム宇宙熱放射計実験。 [ 38 ]露出施設スロット10ポートには、元々ELM-ESとHTVトランスファーパレットが搭載されていました。
- i-SEEP2 - IVA交換可能な小型露出実験プラットフォーム2 [ 39 ]露出施設スロット11。
- i-SEEP3Bはスロット12にあります。[ 40 ]
- CREAM – 宇宙線エネルギーと質量実験。2017年にSpaceX CRS-12で打ち上げられた。当初は露出施設スロット2に設置されていた。2021年にスロット7に移動[ 41 ]、2023年にSTP Houston 9のスペースを確保するためにスロット2に戻された。ロジスティクスモジュールスロット13はSTP-H9が撤去されるまで休止状態であり、その後スロット2に戻る予定である。
- ExHAM 1 および 2 – 外部設備手すり取り付け機構 (JAXA)。[ 42 ]スロット 7 および 10 の横にある前方および後方の手すりにデッキに取り付けられています。
こうのとり5号(HTV-5)と共に軌道離脱:
- SMILES – 成層圏の微量ガス分子の非常に弱いサブミリ波放射線を観測および監視します。[ 43 ]
- MCE – 多目的統合装備(NASA)。
SpaceX CRS-15で軌道離脱:
SpaceX CRS-17で軌道離脱:
- CATS – 雲エアロゾル輸送システム(LiDAR、NASA)。 [ 45 ]元々はスロット5に保持されていたが、 MOLIに置き換えられる予定。
ISSのロボットアームによって軌道上に投棄された:[ 46 ] [ 47 ]
- SEDA-AP(宇宙環境データ取得装置搭載型ペイロード)。宇宙ステーションの軌道上で、中性子、プラズマ、重イオン、高エネルギー軽粒子を測定する。
- ICS-EF – 軌道間通信システム露出施設、日本の通信システム。元々は露出施設スロット7に設置されていた。[ 48 ]
- ILLUMA-T –レーザー通信ペイロード。元々は、Exposed Facilityのスロット3ポートにSMILESとOCO 3が搭載されていた。 [ 49 ]
現在実施中の社内実験
日本語:
- RYUTAI Rack流体(りゅうたい, ryūtai ; fluid) – 流体物理実験施設 (FPEF)、溶液結晶化観察施設 (SCOF)、タンパク質結晶化研究施設 (PCRF)、画像処理ユニット (IPU)
- SAIBO Rack細胞(さいぼう,サイボ; cell) – 細胞生物学実験施設 (CBEF)、クリーンベンチ (CB)
- KOBAIRO Rack勾配炉(こうばいろ、kōbairo ) – 勾配加熱炉 (GHF)
- MPSR-1 – 多目的小型ペイロードラック-1
- MPSR-2 – 多目的小型ペイロードラック2、静電浮上炉(ELF)を収容
アメリカ人:
- EXPRESSラック4 – バイオテクノロジー試料温度コントローラー(BSTC)、ガス供給モジュール(GSM)、宇宙加速度測定システムII(SAMS-II)、バイオテクノロジー試料温度コントローラー(BSTC)、ナノラックNanoLab
- エクスプレスラック5
- MELFI-1 – −80℃冷凍庫用ラック2台
- ライフサイエンスグローブボックス(LSG)
- Mochii –分光走査型電子顕微鏡(SEM)国立研究所施設[ 50 ]
計画された実験
- MOLI – マルチフットプリント観測ライダー・イメージャー(JAXA)(外部サイト)
- JEM-EUSO(内部)
部品
加圧モジュール
実験ロジスティクスモジュール - 加圧部
暴露された施設
実験ロジスティクスモジュール露出部
遠隔操作システム