ケネディ宇宙センターの宇宙ステーション処理施設は、打ち上げに向けて宇宙ステーションのコンポーネントの最終製造および処理を行う主要工場である。国際宇宙ステーションを建設するプロジェクトでは、主に米国とヨーロッパを中心に、世界各地の新規および既存の製造施設の利用や建設が必要でした。製造を監督する機関には、 NASA、ロスコスモス、欧州宇宙機関、JAXA、カナダ宇宙庁が含まれていました。5つの宇宙機関に所属する数百人の請負業者[ 1 ]が、ステーションのモジュール、トラス、実験装置、その他のハードウェア要素の製造を担当しました。
このプロジェクトには16か国が協力して取り組む必要があったため、克服しなければならない技術的な課題が生じました。中でも言語、文化、政治の違いが大きな課題でしたが、エンジニアリングプロセス、管理、測定基準、コミュニケーションといった面でも課題がありました。すべての要素が連携し、計画通りに機能するようにするためです。ISS協定プログラムでは、宇宙ステーションの構成要素は、宇宙飛行士が無期限に使用することを想定しているため、高い耐久性と汎用性を備えていることが求められました。そのため、一連の新しいエンジニアリングおよび製造プロセスと設備が開発され、宇宙ステーションの構成要素の建設には、鋼鉄、アルミニウム合金、その他の材料の輸送が必要となりました。
歴史と計画
このプロジェクトは、米国単独の取り組みであるスペース・ステーション・フリーダムとして始まったが、資金と技術的な問題により長期間遅延した。1980年代にロナルド・レーガン大統領によって最初に承認された後(建設期間は10年を予定)、1990年代にコスト削減と国際的な関与の拡大のためにステーション・フリーダムのコンセプトが設計され、改名された。1993年、米国とロシアは、それぞれのモジュールを統合し、欧州宇宙機関と日本の貢献を取り入れた単一の施設に、それぞれの宇宙ステーション計画を統合することに合意した。[ 2 ]その後数か月で、国際協定委員会は、プロジェクトに協力するためにさらにいくつかの宇宙機関と企業を募った。国際標準化機構は、ステーションコンポーネントのすべての製造活動における品質、エンジニアリングコミュニケーション、およびロジスティクス管理を確保するために、さまざまなエンジニアリング方法(測定と単位など)、言語、規格、および技術を統一し、克服する上で重要な役割を果たした。
エンジニアリング設計
ISSの様々な構成要素の設計図。各モジュール上の様々な部品やシステムに関する注釈付き。
技術図面
部品の技術設計図
トラス部材の分解図
Z1トラス設計
S0トラス設計
P1 / S1 トラス設計
P3/4 / S3/4 トラス設計
P5 / S5 トラス設計
P6 / S6 トラス設計
ラジエーターパネル
外部収納プラットフォーム1
デスティニーラボ
クエストエアロック(平面図)
クエストエアロック(アイソメトリックビュー)
ノード1
ノード2
ドーム
コロンバス
ピルス
ポイスク
ラスベット
日本実験モジュール
典型的なISSラック
加圧式嵌合アダプタ
Zvezdaサービスモジュール
ザリヤFGB
国際宇宙ステーションのモジュール部品の建設および製造に使用された工場と製造工程の一覧:
廃止されたコンポーネントは灰色で表示されます。
交通機関
シャトル着陸施設でエアバス・ベルーガから降ろされる欧州のコロンバスモジュール
ノード2は輸送コンテナに収められ、SLF滑走路から車両組立棟を通り過ぎてSSPFへ陸路で輸送されている。十分に製造または加工された後、宇宙ステーションの要素のほとんどは、航空機(通常はエアバス・ベルーガまたはアントノフAn-124)でケネディ宇宙センター宇宙ステーション処理施設に輸送され、最終製造段階、検査、および打ち上げ処理が行われた。一部の要素は船でポートカナベラルに到着した。[ 23 ] [ 24 ]
航空機輸送用の各モジュールは、損傷や天候から保護するために、発泡断熱材と板金の外殻を備えた特注の輸送コンテナに安全に収納されました。ヨーロッパ、ロシア、日本のそれぞれの工場で、モジュールはコンテナに入れられたまま最寄りの空港まで陸路で輸送され、貨物機に積み込まれ、ケネディ宇宙センターのシャトル着陸施設まで空輸され、荷降ろしとSSPFまたはKSC工業地区の運用・チェックアウトビルへの最終的な移送が行われました。米国ラボ、ノード1、クエストエアロック、トラス、ソーラーアレイセグメント、カナダアーム2などの米国およびカナダ製のコンポーネントは、エアロスペースラインのスーパーグッピーでKSCまで空輸されるか、道路と鉄道で輸送されました。[ 25 ]
製造、システムテスト、打ち上げチェックアウトの最終段階の後、すべてのISSコンポーネントはスペースシャトルのペイロードベイの形状をしたペイロード輸送コンテナに積み込まれます。このコンテナは、打ち上げ構成のままコンポーネントを安全に運び、打ち上げ台のガントリーで垂直に吊り上げられ、スペースシャトルオービターに移送されて国際宇宙ステーションの打ち上げと軌道上での組み立てが行われます。[ 26 ]
コロンバス号が打ち上げ準備のためSSPF積載ヤードに進入
エアバス・ベルーガの積み込み
シャトル着陸施設でコロンバスモジュールをコンテナごと降ろす
輸送用コンテナ
アントノフAn-124が、日本の種子島宇宙センターから
きぼうモジュールを積んでケネディ宇宙センターに到着した。
KSCでコンテナに収められたラスヴェットモジュールが、フルニチェフから到着したアントノフ124から荷降ろしされている。
ノード3はトラックに積み込む前にクレーンで吊り上げられている。
ISSペイロード移送コンテナ
米国の実験モジュールが、ペイロード移送コンテナからスペースシャトル軌道船の設置構造物内部へと垂直に移動されている。
発売前処理および製造の最終段階
ロシア製のモジュールであるラスヴェットを除くすべてのISS構成部品は、ケネディ宇宙センターにあるこれら2つの建物のいずれか、または両方に最終的に収容される。
宇宙ステーション処理施設
SSPFでは、ISSモジュール、トラス、太陽電池アレイの準備と打ち上げ準備が行われます。この象徴的な建物には、100,000クラスのクリーン作業環境エリアが2つあります。[ 27 ]作業員とエンジニアは、作業中は完全な非汚染性衣服を着用します。モジュールは洗浄と研磨を受け、ケーブル、電気システム、配管の設置のために一部のエリアは一時的に分解されます。鋼鉄製のトラス部品とモジュールパネルは、ネジ、ボルト、コネクタで組み立てられ、一部は断熱材で固定されます。別のエリアでは、設置用の予備材料の出荷品が用意されています。国際標準ペイロードラックフレームが組み立てられ、溶接され、機器、機械、科学実験ボックスの設置が可能になります。ラックが完全に組み立てられると、特別な手動操作ロボットクレーンで吊り上げられ、宇宙ステーションモジュール内の所定の位置に慎重に移動されます。各ラックの重量は700~1,100kgで 、モジュール内部の特別なマウントにネジとラッチで接続されます。[ 28 ]
MPLMモジュール用の貨物バッグには、SSPFの現場で食料品、科学実験器具、その他の雑多な物品などの貨物が詰め込まれ、同じロボットクレーンによってモジュール内に積み込まれ、しっかりと固定された。
宇宙ステーションモジュールで埋め尽くされたSSPF工場のフロアの概要
エクスプレス物流キャリアアセンブリ
防護服を着た作業員がノード3の内部を点検・清掃している。
標準モジュールにおけるISPRラック構成
MPLMに貨物バッグを積み込むロボットクレーンアーム
ラックマウントの取り付けと検査を行う作業員
作業員がラックカバーを積み込む
レオナルドMPLMの住宅用ジグ
アンテナの点検とテスト
コロンバスが製造用計量台に吊り上げられている様子
デスティニーの実験室に設置されているラック
作業員が日本実験棟とそのロボットアームの部品を組み立てている。
オペレーションおよびチェックアウトビル
宇宙ステーション処理施設に隣接する運用・点検棟の宇宙船ワークショップは、真空チャンバー内で宇宙ステーションモジュールをテストし、現場で修理可能な漏れがないかを確認するために使用されます。さらに、さまざまな電気部品や機械のシステムチェックも行われます。SSPFエリアが満員の場合、または準備の特定の段階がO&Cでしか行えない場合は、SSPFと同様の処理作業がこの建物で行われます。[ 29 ]
参考文献
- ↑ 「ISSに関係する企業」
- ↑ 「国際宇宙ステーション|事実、ミッション、歴史」
- ↑ウェイド、マーク(2008年7月15日)。「ISSザリヤ」。宇宙航行百科事典。2009年2月27日のオリジナルからアーカイブ。 2009年3月11日取得。
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- ↑ 「タレス・アレーニア・スペースが商用ISSエアロックモジュールでナノラックに加わる」 2018年2月5日。
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