きぼう（国際宇宙ステーションモジュール）

*キボウ*
	スペースシャトルエンデバー号のSTS-134から見た、きぼうの主与圧モジュール、ロジスティクスモジュール、曝露施設、ロボットアーム
モジュール統計
の一部	国際宇宙ステーション
発売日	2008年3月11日 06:28:14 UTC ; 2008年5月31日 21:02:12 UTC; 2009年7月15日 22:03 UTC;
打ち上げロケット	スペースシャトルエンデバー号とディスカバリー号
停泊中	2008年3月14日（ハーモニー港）
構成

きぼう（日本語：きぼう、文字通り「希望」）は、 日本実験棟（JEM）としても知られ、 JAXAが開発した国際宇宙ステーション（ISS）用の日本の科学モジュールです。これはISSのモジュールの中では最大であり、ハーモニーモジュールに接続されています。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とSTS-124で打ち上げられました。3番目と最後のコンポーネントは STS-127で打ち上げられました。^[1]

コンポーネント

当初の構成では、「きぼう」は6つの主要要素から構成されていました。^[2]

加圧モジュール（PM）
露出施設（EF）
実験ロジスティクスモジュール (ELM) 与圧部 (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

与圧部（PM）はハーモニーの左舷ハッチに接続された中核コンポーネントです。円筒形で、23個の国際標準ペイロードラック（ISPR）が収容されています。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、ISS内で行われる多くの記者会見の会場となっています。

露出施設

曝露部 (EF) は「テラス」とも呼ばれ、PM のポートコーン (エアロック付き) の外側にあります。EF には、曝露部機器交換ユニット (EF-EEU) のペイロードインターフェイスユニット (PIU) コネクタに接続する曝露部ユニット (EFU) ポートが 12 個あります。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。これらの実験が適切に機能するには、ペイロードに、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) で構成される軌道交換ユニット(ORU) が必要です。12 個の ORU のうち、8 個は JEMRMS によって交換可能で、残りの 4 個はEVAによって交換可能です。

物流モジュール

実験ロジスティクスモジュール (ELM) には、次の 2 つのセクションが含まれます。

与圧部（ELM-PS）はJLP（日本式加圧物流）とも呼ばれ、PMに加圧された部分です。実験ペイロード、サンプル、予備品の保管スペースとして使用され、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、船外実験室のポートコーンに取り付けられた 10 m (33 フィート) のロボットアームです。これは、船外実験室の保守や、船外実験室への機器の移動に使用されます。JEMRMS 制御コンソールは船外実験室のパワールーム内に設置された状態で打ち上げられ、メインアームは船外実験室ととも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 2 m (6 フィート 7 インチ) の小型ファインアームは、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 がドッキングすると、小型ファイン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船外実験室に収納しました。^{[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]

衛星間通信システム

軌道間通信システム（ICS）は、与圧部モジュール（ICS-PM）内の通信モジュールラックと、曝露部プラットフォームに取り付けられるアンテナモジュール（ICS-EF）から構成される。^{[10] JAXAの通信技術実証衛星DRTS「こだま」} [ja] を介して地上局との通信に使用された。2017年8月のDRTSの廃止後、きぼうはNASAのTDRSSを介して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て処分され^[11]、2023年3月17日にカリフォルニア州サクラメント上空に再突入した^{[12] 。}^[13]

打ち上げシーケンス

NASA はスペースシャトルを使用して 3 回の飛行で JEM 複合施設を打ち上げました。シャトルには、モジュールを乗組員とともに軌道に乗せる大きなペイロードベイがありました。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す。

2007年3月12日、主実験室である実験ロジスティクスモジュール与圧部（ELM-PS）が日本からケネディ宇宙センター（KSC）に到着した。^[14]この実験室は、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号に搭載されて軌道に打ち上げられるまで、宇宙ステーション整備施設（SSPF）に保管された。^[15]

2003年5月30日、与圧モジュール（PM）が日本からケネディ宇宙センターに到着した。^[16] PMはSSPFに保管され、 2008年5月31日にSTS-124ミッションの一環としてディスカバリー^{号に搭載されて軌道に打ち上げられた。 [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。最初は小型貨物室であるELM-PSがハーモニーの一時的な場所に接続され、その後、2008年6月6日にメイン実験室の上部（天頂）の最終固定場所に移動された。

曝露部（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日にケネディ宇宙センターに到着した。 ^[18]この2つの要素は2009年7月15日にSTS-127ミッションの一環としてエンデバー号で打ち上げられた。 ^{[19] ELM-ESはミッション終了時に}地球に持ち帰られた。曝露部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

「きぼう」は、ISS のモジュールの中で最大のものです。

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

露出施設^[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]
- メインアーム（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)
  - 搬送能力：最大7000kg（積載サイズ：1.85m×1.0m×0.8m / 重量：500kg未満）
- スモールファインアーム（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)
  - 搬送能力: 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未使用時最大 300kg(ORU サイズ: 0.62 x 0.42 x 0.41m / 重量: 最大 80kg)

モジュールとそれに統合されたすべてのアクセサリは、日本の筑波宇宙センターで製造されました。素材はステンレス鋼、チタン、アルミニウムです。

実験キボウ

現在の外部実験

出典: ^[26]

MAXI – 0.5～ 30keVのX線天文学。^[27]露出施設スロット1。
STPヒューストン8ペイロード- COWVRとTEMPEST ^{[28] 2021年に}SpaceX CRS-24で打ち上げられた。露出施設スロット2ポートには元々CREAMが搭載されていたが、屋上のスロット13に移動され、休止状態で格納された。
OCO-3 – OCO-2のフライトスペアを使用して地球の大気中の二酸化炭素をモニタリングします。^[29]スロット3に戻され、休眠状態に置かれました。
NREP – Nanoracks 外部プラットフォーム、スロット 4。
i-SEEP – IVA交換型小型曝露実験プラットフォーム（JAXA）。曝露部スロット5に搭載。^[30]小型から中型（200kg未満）のペイロードを搭載するプラットフォーム。i-SEEPプラットフォームで実験できるのは、HDTV-EF2（2017年以降）、GPSR/Wheel、^[31] SOLISS（2019年以降、2023年に撤去・収納）、SeCRETSである。^[32]
GEDI – ISS における地球規模の生態系ダイナミクス調査。露出施設スロット 6 は、 STP-H8が取り外され、 MOLIがインストールされるまで休止状態です。ポートには当初ICS-EFが保管され、 CREAM が一時的に保管されていましたが、その後、ロジスティクスモジュールの屋根のスロット 13 に移動され、休止状態になりました。
STP-H9 - SWELL （宇宙無線エネルギーレーザーリンク）、 OPALSの後継となるレーザー通信のテストペイロード、電気推進静電分析装置、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の中性子放射線検出装置、NRLの可変電圧イオン防護実験、ECLIPSE（下部電離層の特性評価とスポラディックEの生成の実験）、NASAと共同で構築された宇宙線検出器Glowbug （2年間宇宙線を研究する実験）、 SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration （ NASAゴダード宇宙基地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）、およびSOHIP （リバモア研究所が構築したハイパースペクトルイメージャー）で2年間大気を研究する。露出施設スロット7ポートには元々HREPとGEDIが設置されていたが、スロット6に移動されて休止状態になった。^[33]
HISUI – ハイパースペクトルイメージャースイート（METI）は、2017年にミッションを終了したHREPの代替品です^。[34]露出実験装置スロット8のポートは元々MCEでした。
CALET – 高エネルギー宇宙線の観測用電子望遠鏡（JAXA）。こうのとり5号機（HTV-5）で打ち上げられた。^[35]質量：2500kg。^{[36]曝露実験施設スロット9のポートは元々}SEDA-APを保持していた。
エコストレス– 宇宙ステーションにおけるエコシステム宇宙熱放射計実験。^[37]露出施設スロット10ポートには元々ELM-ESとHTV移送パレットが搭載されていた。
i-SEEP2 - IVA交換式小型露出実験プラットフォーム2 ^[38]露出施設スロット11。
CREAM – 宇宙線エネルギーと質量の実験。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にあった。2021年にスロット7に移動され^[39]、2023年にSTPヒューストン9のための場所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が取り外されるまで休止状態となり、その後スロット2に戻る。
ExHAM 1および2 – 外部設備手すり取り付け機構（JAXA）。^[40]スロット7と10の隣の前方と後方の位置にある手すりのデッキに取り付けられています。

以前の外部実験

こうのとり5号機（HTV-5）とともに軌道から離脱:

SMILES – 成層圏内の微量ガス分子の非常に弱いサブミリ波の輝線を観測・監視します。^[41]
MCE – マルチミッション統合機器 (NASA)。

SpaceX CRS-15で軌道から外れました:

HREP –沿岸海洋用ハイパースペクトルイメージャー（HICO）および遠隔大気電離層検出システム（RAIDS）実験ペイロード。^[42]

SpaceX CRS-17で軌道から外れました:

CATS – 雲エアロゾル輸送システム（LiDAR、NASA）。^{[43]当初はスロット5にありました}。MOLIに置き換えられます。

国際宇宙ステーションのロボットアームによって軌道上に放出された：^[44]^[45]

SEDA-AP – 宇宙環境データ収集装置付属ペイロード。宇宙ステーションの軌道上の中性子、プラズマ、重イオン、高エネルギー光粒子を測定します。
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にあった。^[46]
ILLUMA-T –レーザー通信ペイロード。元々は露出施設スロット3のポートにSMILESとOCO 3が搭載されていた。^[47]

現在進行中の内部実験

日本語：

RYUTAIラック流体(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、saibō、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サンプル温度コントローラー (BSTC)、ガス供給モジュール (GSM)、宇宙加速測定システム II (SAMS-II)、バイオテクノロジーサンプル温度コントローラー (BSTC)、Nanoracks NanoLab
エクスプレスラック5
MELFI-1 – −80° 冷凍ラック 2 台
ライフサイエンスグローブボックス (LSG)
餅井分光走査電子顕微鏡（SEM）国立研究所^[48]

計画された実験

MOLI – マルチフットプリント観測ライダーとイメージャ (JAXA) (外部)
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与圧部
露出施設
実験ロジスティクスモジュール露出部
リモートマニピュレーターシステム

参照

参考文献

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外部リンク

JAXA.jp の日本実験棟「きぼう」

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[31] 「IVA交換型小型曝露実験プラットフォーム（i-SEEP）」JAXA。2016年10月31日。 2020年2月25日閲覧。

[32] 宇宙探査イノベーションハブとリコー、THETAをベースに共同開発したカメラで360°全天球静止画・動画を撮影・公開。 JAXA。 2019年10月17日。2021年2月27日のオリジナルからアーカイブ。2020 年2 月 25 日に取得。

[33] “STP-H9”. Gunter's Space Page . 2023年4月26日閲覧。

[34] 宇宙システム開発推進機構. 「HISUI : ハイパースペクトルイメージャースイート | プロジェクト | 宇宙システム開発推進機構」. ssl.jspacesystems.or.jp . 2019年12月23日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}

[35] 「CALETの開発におけるJAXAとASIの協力について」JAXA. 2013年6月10日. 2014年1月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年1月10日閲覧。

[36] 鳥居正治 (2006年2月24日). 「高エネルギー宇宙探査プロジェクト CALET」(PDF)早稲田大学理工学部総合研究機構、東京大学宇宙線研究所。2007年6月16日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。

[37] キーター、ビル (2018 年 7 月 5 日)。「ISS 日次概要レポート – 2018 年 7 月 5 日」。 NASA。この記事には、パブリックドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。

[38] 利用状況と今後の予定 | 「きぼう」利用のご案内 | JAXA 有人宇宙技術部門。 JAXA。 2022 年 3 月 9 日。2022 年3 月 12 日に取得。

[39] 利用状況と今後の予定. JAXA。 2021 年 12 月 22 日。2021 年12 月 23 日に取得。

[40] “ExHAM:実験 - 国際宇宙ステーション - JAXA”. iss.jaxa.jp . 2020年3月6日閲覧。

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[42] キーター、ビル (2018 年 7 月 11 日)。「ISS 日次概要レポート – 2018 年 7 月 11 日」。 NASA。この記事には、パブリックドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。

[43] 「宇宙飛行士が次の宇宙遊泳を目指す今日のロボット工学と宇宙生物学 - 宇宙ステーション」。blogs.nasa.gov 。 2019年5月14日閲覧。この記事には、パブリックドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。

[44] きぼう船外設置の宇宙環境計測ミッション装置（SEDA-AP）をISSから廃棄しました。 JAXA。 2018 年 12 月 21 日。2018 年12 月 21 日に取得。

[45] 衛星間通信システム船外部（ICS-EF）をISSから廃棄しました。 JAXA。 2020 年 2 月 25 日。2020 年2 月 25 日に取得。

[46] 「本日12時50分（中部標準時）、ロボット地上管制官は退役したJEM ICS-EFのSSRMS廃棄投棄を指示した」

[47] 「NASA初の双方向エンドツーエンドレーザー通信システム」。Space Daily 。 2024年4月3日閲覧。

[48] 「施設の詳細」www.nasa.gov . 2023年5月22日閲覧。