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ミール（ロシア語: Мир、 IPA: [ ˈmʲir ]、直訳すると「平和」または「世界」）は、1986年から2001年まで低軌道で運用された宇宙ステーションで、最初はソビエト連邦、後にロシア連邦によって運用されました。ミールは最初のモジュール式宇宙ステーションで、1986年から1996年にかけて軌道上で組み立てられました。当時、軌道上で最大の人工衛星であり、2001年にミールが軌道から離脱した後、国際宇宙ステーション（ISS）。このステーションは微小重力研究室として機能し、乗組員は生物学、人体生物学、物理学、天文学、気象学、宇宙船システムの実験を行い、恒久的な宇宙居住に必要な技術の開発を目指しました。
ミールは、軌道上で継続的に人が滞在した最初の長期研究ステーションであり、2010年に国際宇宙ステーション（ISS）に抜かれるまで、3,644日間という最長の連続有人宇宙滞在記録を保持していました。 [ 13 ]単独有人宇宙飛行の最長記録は、1994年から1995年にかけてステーションで437日間を過ごしたヴァレリ・ポリャコフです。ミールの通常の乗組員数は3人でしたが、より大規模な短期乗組員も登場し、STS-71では最大10人に達しました。[ 14 ] 15年の寿命のうち12年半の間有人であったこのステーションには、12か国から105人の宇宙飛行士が訪れ、[ 15 ] 80回の船外活動が行われました。[ 16 ]
ミールは、サリュート計画の下で6つの有人単モジュール宇宙ステーションが成功したことを受けて、ソ連宇宙計画の宇宙ステーション開発の次の段階でした。その最初の飛行であるソユーズT-15は、ミッション中にサリュート7とドッキングし、唯一の宇宙ステーション間飛行も行いました。7つの加圧モジュールといくつかの非加圧コンポーネントで構成され、最初のコアモジュールは1986年に打ち上げられました。ドッキングモジュールを除くすべてのコンポーネントはプロトンロケットで打ち上げられ、ドッキングモジュールはスペースシャトルSTS-74で設置されました。電力は、モジュールに直接取り付けられた複数の太陽光発電アレイによって供給されました。宇宙ステーションは、高度296～421km （184～262マイル）の軌道に維持され、1日に15.7周し、軌道傾斜角は51.6°でした[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。
当初、この宇宙ステーションはNPOエネルギアがKBサリュートに業務を委託して運営していました。ソビエト連邦崩壊後、ミールはロシア連邦宇宙局（RKA）によって運営されました。ステーションの滞在者のほとんどはソ連/ロシア人でしたが、インターコスモス、ユーロミール、シャトル・ミール計画などの国際協力により、アジア、ヨーロッパ、北米のいくつかの国の宇宙旅行者も利用できるようになりました。ミールは資金が打ち切られた後、2001年3月に軌道から離脱しました。ミール計画の費用は、2001年に当時のRKA総裁ユーリ・コプテフによって、その全期間（開発、組み立て、軌道運用を含む）で42億ドルと見積もられました 。[ 17 ] 2026年現在史上最長の有人宇宙飛行10件のうち5件はミール宇宙ステーションで行われた。
ミールは、1976年2月17日の政令により、サリュート宇宙ステーションの改良型を設計することが認可された。1971年以来、4つのサリュート宇宙ステーションが打ち上げられており、ミールの開発中にさらに3つが打ち上げられた。ステーションの中核モジュール（DOS-7とバックアップのDOS-8）には合計4つのドッキングポートが計画されていた。ステーションの両端に1つずつ（サリュートステーションと同様）、ステーション前方のドッキング球体の両側に1つずつ配置し、ステーションの機能を拡張するためのモジュールを追加できるようにする。1978年8月までに、これは最終的な構成に進化し、後方に1つのポート、前方の球体コンパートメントに5つのポートが配置された。[ 18 ]
当初は、これらのドッキングポートはソユーズ宇宙船から派生した7.5トン（8.3ショートトン）のモジュールに接続される予定だった。これらのモジュールは、ソユーズとプログレスで使用されたソユーズ推進モジュールを使用し、降下モジュールと軌道モジュールは長い実験室モジュールに置き換えられる予定だった。1979年2月の政府決議を受けて、この計画はウラジーミル・チェロメイの有人軍事宇宙ステーション計画アルマーズと統合された。 [ 19 ]ドッキングポートは、TKS宇宙船をベースとした20トン（22ショートトン）の宇宙ステーションモジュールに対応できるように強化された。NPOエネルギアは、エネルギアロケット、サリュート7号、ソユーズT、プログレス宇宙船の作業が進行中であったため、作業はKBサリュートに下請けに出されたが、宇宙ステーション全体の責任はNPOエネルギアにあった。 KBサリュートは1979年に作業を開始し、図面は1982年と1983年に公開された。ステーションに組み込まれた新しいシステムには、ジャイロダインフライホイール（アルマズから流用）、クルス自動ランデブーシステム、ルチ衛星通信システム、エレクトロン酸素発生器、ヴォズドゥフ二酸化炭素除去装置、そしてサリュート5Bデジタル飛行制御コンピュータ[ 19 ]が含まれていたが、サリュート5Bコンピュータはクヴァント2モジュールの納入まで設置されなかった[ 20 ]： 106
1984年初頭、ミール計画の作業は中断され、ブラン宇宙船の飛行試験準備のため、すべてのリソースがブラン計画に投入された。1984年初頭、中央委員会の宇宙・国防担当書記からヴァレンティン・グルシュコに第27回共産党大会に間に合うよう1986年初頭までにミールを周回軌道に乗せるよう命じられたことで、資金提供が再開された。[ 19 ]
計画された処理フローでは、1986年の打ち上げ期限に間に合わないことは明らかでした。 1985年の宇宙飛行士の日（4月12日）に、ベースブロックの飛行モデルをバイコヌール宇宙基地に輸送し、そこでシステムのテストと統合を行うことが決定されました。モジュールは5月6日に打ち上げ場所に到着しましたが、2500本のケーブルのうち1100本は、クルニチェフの地上テストモデルでのテスト結果に基づいて再作業が必要でした。10月には、ベースブロックは通信テストを行うためにクリーンルームの外に運び出されました。1986年2月16日の最初の打ち上げ試みは、宇宙船の通信が失敗したため中止されましたが、1986年2月19日21時28分23秒（UTC）の2回目の打ち上げ試みは成功し、政治的な期限に間に合いました。[ 19 ]
ミール宇宙ステーションの組み立ては、 1986年2月20日にミール・コアモジュールの打ち上げをもって開始された。その後追加された6つのモジュールのうち4つ（1989年のクヴァント2 、1990年のクリスタル、1995年のスペクトル、1996年のプリロダ）は、ミール宇宙ステーションに追加される際に同じ順序で追加された。
このモジュールはプロトンKロケットで独立して打ち上げられ、自動的に宇宙ステーションとランデブーする。その後、コアモジュールの前方（-X）ドッキングノードにドッキングし、リャッパアームを使ってコアモジュールの固定具に取り付け、モジュールを持ち上げてアームを別のポートに回転させ、新しいドッキングポートと結合してドッキングする。このノードにはドッキングに必要なコヌス・ドローグが2本しか装備されていなかった。そのため、新しいモジュールが到着する前に、宇宙遊泳を行う宇宙飛行士がドローグを次の使用予定ポートに手動で移動できるように、ノードを減圧する必要があった。[ 6 ] [ 16 ]： 185
他の2つのモジュール、Kvant -1とドッキングモジュールは、この手順に従わなかった。
クヴァント1号は当初、サリュート7号宇宙ステーションに設置されることを想定して設計されており、独自の推進システムは備えていなかった。代わりに、TKS宇宙船をベースにした宇宙タグボートがクヴァント1号をコアモジュールの前方ドッキングノードではなく後方ドッキングノードまで運搬することになっていた。クヴァント1号は1987年4月11日にドッキングに成功し、タグボートは翌日解体された。
ドッキングモジュールは、 1995年11月12日にスペースシャトル・アトランティスによってSTS-74ミッションで打ち上げられ、カナダアームを介してオービターのドッキングシステムに結合された。その後、アトランティスはモジュールを介してクリスタルにドッキングし、ミッション後半でドッキングを解除した際にモジュールを残した。[ 16 ]： 248-249 [ 21 ] 2基のストレラクレーン[ 20 ]： 38、3 つのトラス構造、いくつかの実験装置、その他の非加圧要素など、その他さまざまな外部コンポーネントも、ステーションの歴史を通じてステーションの外部に取り付けられた。[ 16 ]： 291-295
宇宙ステーションの組み立ては、複数の主要宇宙船で構成される最初の宇宙ステーションであり、宇宙建築における新時代を切り開いた、第三世代宇宙ステーション設計の始まりを告げるものであった。サリュート1号やスカイラブなどの第一世代ステーションは、補給機能を持たない単一モジュールからなるモノリシック設計であった。第二世代ステーションであるサリュート6号とサリュート7号は、プログレスなどの貨物宇宙船による消耗品の補給を可能にする2つのポートを備えたモノリシックステーションで構成されていた。ミールはアドオンモジュールで拡張できるため、各モジュールを特定の目的に合わせて設計することが可能となり（例えば、コアモジュールは主に居住区として機能した）、ステーションのすべての機器を1つのモジュールに設置する必要がなくなった。[ 16 ]： 141-142
完成した宇宙ステーションは7つの異なるモジュールで構成されており、それぞれがプロトンKロケットまたはスペースシャトル・アトランティスによって10年間にわたって個別に軌道に打ち上げられた。
加圧モジュールに加えて、ミールにはいくつかの外部コンポーネントがありました。最大のコンポーネントはソフォラ桁で、20個のセグメントからなる大きな足場のような構造で、組み立てるとクヴァント-1のマウントから14メートル突き出ていました。自己完結型のスラスタブロックであるVDU（Vynosnaya Dvigatyelnaya Ustanovka）はソフォラの端に取り付けられ、コアモジュールのロール制御スラスタを補強するために使用されました。VDUがミールの軸から離れた距離が長くなったことで燃料消費量が85%削減され、ステーションの姿勢制御に必要な推進剤の量が減少しました。[ 16 ]： 219 2番目の桁であるラパナは、クヴァント-1のソフォラの後方に設置されました。この桁は、ミール2号で大型放物面鏡をメインステーション構造から離れた場所に保持するために使用されることを意図した構造の小型プロトタイプで、長さは5メートル、外部設置型露出実験の取り付けポイントとして使用された。[ 16 ]： 225
船外活動中にステーションの外側で物体を移動させるのを支援するため、ミールにはコアモジュールの側面に取り付けられた2基のストレラ貨物クレーンがあり、宇宙遊泳中の宇宙飛行士や部品の移動に使用されました。クレーンは伸縮ポールで構成されており、折りたたんだ状態では約1.8メートル（6フィート）でしたが、手動クランクで伸ばすと14メートル（46フィート）の長さになり、船外活動中にステーションのすべてのモジュールにアクセスできるようになりました。[ 23 ]
各モジュールには、そのモジュール内で実施される実験に特化した外部コンポーネントが取り付けられており、最も顕著な例はプリロダに搭載されたトラバースアンテナである。この合成開口レーダーは、モジュールの外側に取り付けられた大きな皿状のフレームワークと、その内部に設置された関連機器で構成されており、プリロダの他のほとんどの機器（各種放射計やスキャンプラットフォームなど）と同様に、地球観測実験に使用された。[ 20 ]： 2.1.2クヴァント-2にも複数のスキャンプラットフォームが備えられており、宇宙飛行士操縦ユニット（イカール）を取り付けるためのマウントブラケットが装備されていた。このバックパックは、米国の有人操縦ユニットと同様の方法で、宇宙飛行士が宇宙ステーションや計画中のブランを移動するのを支援するために設計されたが、 EO-5ミッション中に一度だけ使用された。[ 16 ]： 192
モジュール固有の機器に加えて、Kvant -2、Kristall、Spektr、PrirodaにはそれぞれLyappaアームが1つずつ装備されていた。このロボットアームは、モジュールがコアモジュールの前方ポートにドッキングした後、コアモジュールのドッキングノードに配置された2つの固定具のうちの1つを掴む。到着したモジュールのドッキングプローブはその後格納され、アームはモジュールを持ち上げて90°回転させ、4つの放射状ドッキングポートのいずれかにドッキングできるようにした。[ 20 ]： 2.9.1
ミール宇宙ステーションは太陽光発電アレイによって電力を供給された。ステーションは28ボルトの直流電源を使用し、5アンペア、10アンペア、20アンペア、50アンペアのタップを提供した。ステーションが太陽光に照らされると、加圧モジュールに取り付けられた複数の太陽電池アレイがミールのシステムに電力を供給し、ステーション全体に設置されたニッケルカドミウム蓄電池を充電した。 [ 16 ]： 142アレイは180°の弧を1自由度で回転し、アレイマウントに設置された太陽センサーとモーターを使用して太陽を追跡した。ステーション自体も、アレイが最適な照明を受けるように向きを調整する必要があった。ステーションの全天センサーがミールが地球の影に入ったことを検出すると、ステーションが影から抜け出した後に太陽を再び捉えるために予測される最適な角度にアレイが回転した。その後、アレイが地球の昼側で最大出力を回復するまで、それぞれ60Ahの容量を持つバッテリーがステーションの電力供給に使用された。[ 16 ] : 142
太陽電池アレイ自体は、当初の計画よりも遅い11年かけて打ち上げられ、設置されたため、宇宙ステーションは電力不足に悩まされ続けた。最初の2つのアレイは、それぞれ面積が38平方メートル（410平方フィート）で、コアモジュールに打ち上げられ、合計で9kWの電力を供給した。3つ目の背面パネルは、1987年にクヴァント-1で打ち上げられ、コアモジュールに取り付けられ、 22平方メートル（240平方フィート）の面積からさらに2.5kWの電力を供給した。[ 16 ] : 159–160 1989年に打ち上げられたクヴァント-2は、それぞれ3.5kWを供給する長さ10メートル（33フィート）のパネルを2枚搭載していた一方、クリスタルは、折りたたみ式の長さ15メートル（49フィート）のアレイ（それぞれ4kWを供給）を2枚搭載して打ち上げられ、これらはクヴァント-1に移動され、 1991年にEO-8の乗組員による船外活動中に取り付けられたマウントに設置される予定だった。 [ 16 ] [ 20 ]
この移設は1995年に開始され、パネルが格納され、左側のパネルがクヴァント-1に設置されました。この時点で、すべてのアレイは劣化しており、電力供給が大幅に減少していました。これを是正するため、当初2つのアレイを搭載するように設計されていたスペクトル（1995年打ち上げ）が4つ搭載できるように改造され、合計126 m 2 （1,360 ft 2 ）のアレイと16 kWの電力供給が可能になりました。[ 16 ]さらに2つのアレイが、 STS-74ミッション中にスペースシャトル・アトランティスに搭載され、ドッキングモジュールに搭載されて宇宙ステーションに運ばれました。これらのうち最初のもの、ミール協同太陽電池アレイは、ロシア製のフレームにアメリカ製の太陽電池を取り付けたものでした。 1996年5月、クヴァント-1の無人の架台に設置され、それまでコアモジュールの背面パネルが占めていたソケットに接続されました。この時点では、背面パネルの電力供給はわずか1kWでした。[ 16 ]もう一つのパネルは、当初プリロダに打ち上げられる予定でしたが、 1997年11月にクヴァント-1のクリスタルパネルと交換され、ステーションの電気システムが完成しました。[ 16 ]
ミールは平均近地点354 km (220 mi)、平均遠地点374 km (232 mi)のほぼ円軌道に維持され、平均速度27,700 km/h (17,200 mph)で移動し、1 日あたり 15.7 周回しました。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]わずかな大気抵抗により常に高度が低下していたため、毎年数回、より高い高度にブーストする必要がありました。このブーストは通常、プログレス補給船によって行われましたが、シャトル・ミール計画中は米国のスペースシャトルによって行われ、クヴァント-1が到着する前は、コア モジュールのエンジンでもこのタスクを実行できました。[ 16 ]
姿勢制御は、2 つの機構の組み合わせによって維持されました。設定された姿勢を維持するために、10,000 rpm で回転する 12 個の制御モーメント ジャイロスコープ(CMG、または「ジャイロダイン」) のシステムがステーションの向きを維持しました。6 つの CMG は、Kvant-1モジュールとKvant-2モジュールのそれぞれに配置されていました。[ 20 ] [ 24 ]ステーションの姿勢を変更する必要がある場合は、ジャイロダインが解除され、スラスタ (モジュールに直接取り付けられたもの、およびロール制御に使用される VDU スラスタがSofora桁に取り付けられたものを含む) を使用して新しい姿勢を達成し、CMG が再び接続されました。[ 24 ]これは、実験の必要性に応じてかなり定期的に行われました。たとえば、地球や天体の観測では、画像を記録する機器を常にターゲットに向ける必要があり、そのため、ステーションはこれを可能にするように向きを変えられました。[ 16 ]一方、材料加工実験では、宇宙ステーション内での動きを最小限に抑える必要があったため、ミールは安定性を保つために重力勾配姿勢をとることになっていた。[ 16 ]これらのジャイロダインを搭載したモジュールが到着する前は、宇宙ステーションの姿勢はコアモジュールにのみ設置されたスラスタを使用して制御されており、[ 25 ] : 92緊急時には、ドッキングしたソユーズ宇宙船のスラスタを使用して宇宙ステーションの姿勢を維持することができた。[ 16 ]
無線通信は、ミールとRKAミッションコントロールセンター（TsUP）間のテレメトリおよび科学データリンクを提供しました。無線リンクは、ランデブーおよびドッキング手順中、および乗組員、フライトコントローラー、家族間の音声およびビデオ通信にも使用されました。その結果、ミールにはさまざまな目的で使用される複数の通信システムが装備されました。宇宙ステーションは、コアモジュールに取り付けられたリラアンテナを介して地上と直接通信しました。リラアンテナは、ルチデータ中継衛星システム（1990年代に故障）および世界各地に配備されたソ連の追跡船ネットワーク（これも1990年代に利用できなくなりました）を使用する機能も備えていました。 [ 16 ] UHF無線は、 EVAを実施する宇宙飛行士によって使用されました。UHFは、ソユーズ、プログレス、スペースシャトルなど、ステーションにドッキングまたはドッキング解除する他の宇宙船によって、 TORUシステムを介してTsUPおよびミールの乗組員からのコマンドを受信するためにも使用されました。[ 16 ]
ミールの軌道高度では、地球の重力は海面重力の88%でした。ステーションの絶え間ない自由落下により無重力のような感覚が得られましたが、船内の環境は無重力やゼロ重力ではありませんでした。その環境はしばしば微小重力と表現されました。この無重力のような感覚は完全ではなく、5つの異なる影響によって妨げられました。[ 26 ]
ミールの環境制御および生命維持システム（ECLSS）は、大気圧、火災検知、酸素濃度、廃棄物管理、給水を提供または制御しました。ECLSSの最優先事項はステーションの大気でしたが、このシステムは乗組員が生成および使用する廃棄物と水を収集、処理、および貯蔵しました。このプロセスでは、シンク、トイレからの液体と空気からの結露がリサイクルされます。エレクトロンシステムは電気分解により酸素を生成し、水素を宇宙に放出しました。ボトル入り酸素と固体燃料酸素発生（SFOG）キャニスター（ヴィカとして知られるシステム）がバックアップを提供しました。二酸化炭素はヴォズドゥフシステムによって空気から除去されました。[ 16 ]腸からのメタンや汗からのアンモニアなど、人間の代謝の他の副産物は活性炭フィルターによって除去されました。同様のシステムは現在ISSで使用されています。
ミールの大気は地球の大気と似ていた。[ 27 ]ステーションの通常の気圧は101.3 kPa (14.7 psi ) で、地球の海面と同じだった。[ 16 ]地球に似た大気は乗組員の快適性に利点をもたらす。[ 28 ]
インターコスモス（ロシア語: Интеркосмос）は、ソ連の宇宙探査計画であり、ソ連と同盟関係にある外国の国民が有人および無人の宇宙探査ミッションに参加することを可能にした。フランスやインドなどの政府も参加資格を有していた。
このプログラムの14回のミッションのうち、ミール宇宙ステーションへの探査ミッションは最後の3回のみで、いずれも長期滞在には至らなかった。
ソユーズとスペースシャトルの両方で、いくつかの協力プログラムの一環として、さまざまなヨーロッパの宇宙飛行士がミールを訪れた。[ 35 ]
1980年代初頭、NASAはミールの対抗としてフリーダムと呼ばれるモジュール式宇宙ステーションの打ち上げを計画していたが、ソ連は1990年代にミールの代替としてミール2を建設する計画を立てていた。 [ 16 ] : 214予算と設計上の制約のため、フリーダムは模型や小規模な部品のテストから進展することはなく、ソ連の崩壊と宇宙開発競争の終結に伴い、この計画は米国下院によってほぼ完全に中止された。ロシアのソ連崩壊後の経済混乱はミール2の中止にもつながったが、それはベースブロックであるDOS-8が建設された後のことだった。[ 16 ]宇宙ステーション計画を持つ他の国々も同様の予算上の困難に直面し、米国政府は1990年代初頭に欧州諸国、ロシア、日本、カナダと共同プロジェクトを開始するための交渉を行った。[ 16 ] 1992年6月、アメリカのジョージ・H・W・ブッシュ大統領とロシアのボリス・エリツィン大統領は宇宙探査における協力に合意した。その結果締結された「平和目的のための宇宙空間の探査及び利用における協力に関するアメリカ合衆国とロシア連邦との協定」では、アメリカ人宇宙飛行士1名をロシアの宇宙ステーション「ミール」に、ロシア人宇宙飛行士2名をスペースシャトルに派遣する短期的な共同宇宙計画が求められた。 [ 16 ]
1993 年 9 月、米国副大統領アル・ゴア・ジュニアとロシア首相ヴィクトル・チェルノミルジンは、後に国際宇宙ステーション(ISS)となる新しい宇宙ステーションの計画を発表した。[ 36 ]また、この新しいプロジェクトの準備として、米国がシャトル・ミール計画として知られる国際プロジェクトの一環としてミール計画に深く関与することにも合意した。[ 37 ]このプロジェクトは、時には「フェーズ 1」と呼ばれ、米国がロシアの長期宇宙飛行の経験から学び、両国とその宇宙機関、米国航空宇宙局(NASA) とロシア連邦宇宙局(ロスコスモス) の間の協力の精神を育むことを目的としていた。このプロジェクトは、さらなる協力宇宙事業、特に共同プロジェクトの「フェーズ 2」である ISS の建設への道を開いた。この計画は 1993 年に発表された。最初のミッションは1994年に開始され、プロジェクトは予定されていた1998年の完了まで継続された。7回の長期滞在ミッションを通じて、スペースシャトルによる11回のミッション、ソユーズとの共同飛行、そしてアメリカ人宇宙飛行士による累計約1000日間の宇宙滞在が実現した。
内部は、重量130トン（140ショートトン）のミール宇宙ステーションで、ホース、ケーブル、科学機器のほか、写真、子供の絵、本、ギターなどの日常生活用品でいっぱいだった。通常は3人の乗組員が滞在していたが、短期滞在であれば最大6人まで収容可能だった。このステーションは、約5年間軌道上に留まるように設計されていたが、15年間軌道上に留まった。[ 41 ]その結果、NASAの宇宙飛行士ジョン・ブラハは、ステーションの運用後期に追加されたプリロダとスペクトルを除いて、ミールは使い古されたように見えたと報告している。これは、その老朽化によるものである。[ 42 ]
ミール宇宙ステーションで使用されていたタイムゾーンはモスクワ時間（MSK、UTC+03 ）でした。ステーションでは1日に16回の日の出と日の入りがあったため、夜間は窓が覆われて暗く見えました。乗組員の典型的な1日は、MSKの午前8時に起床し、その後2時間の身だしなみと朝食をとることから始まりました。10時から午後1時まで作業が行われ、その後1時間の運動と1時間の昼食休憩がありました。昼食後にはさらに3時間の作業と1時間の運動があり、乗組員は午後7時頃に夕食の準備を始めました。宇宙飛行士は夜は自由に過ごすことができ、日中は概ね自分のペースで作業していました。[ 16 ]
余暇には、乗組員は仕事の遅れを取り戻したり、地上の地球を観察したり、地球から持ち込まれた手紙や絵、その他の品物に返信したり（そして、それらがミールに搭乗していたことを示す公式のスタンプを押したり）、ステーションのアマチュア無線を利用したりできた。[ 16 ] 1980年代後半には、 U1MIRとU2MIRという2つのアマチュア無線コールサインがミールに割り当てられ、地球のアマチュア無線家が宇宙飛行士と通信できるようになった。[ 43 ]ステーションには、乗組員が読んだり見たりするための書籍や映画も備えられていた。[ 25 ]
NASAの宇宙飛行士ジェリー・リネンジャーは、ミール宇宙ステーションでの生活が地上管制から提供される詳細なスケジュールに基づいて構成され、実行されていたことを語った。船内では一秒たりとも無駄にせず、すべての活動が時間割に組まれていた。ミールでしばらく勤務した後、リネンジャーは自分の活動の割り当て順序が、これらの活動にとって最も論理的かつ効率的な順序ではないと感じるようになった。彼は、より効率的に作業でき、疲労やストレスを軽減できると思われる順序で任務を遂行することにした。リネンジャーは、ミールの同僚宇宙飛行士たちはこのように「即興」で対応していなかったと指摘し、医師として、スケジュールに変更を加えることなくそれに従った結果、同僚たちがストレスの影響を受けているのを観察した。それにもかかわらず、彼は同僚宇宙飛行士たちがすべての任務を極めてプロフェッショナルな方法で遂行していたと述べている。[ 44 ]： 152-154
ミール宇宙ステーション滞在中に女性として最長の宇宙滞在記録を樹立した宇宙飛行士シャノン・ルーシッド（11年後にISSでスニータ・ウィリアムズに破られた）は、ミールでの勤務について次のようにコメントしている。「ミールで毎日仕事をするのは、南極の基地で毎日仕事をするのと非常によく似ていると思います。ここで仕事をする大きな違いは、本当に孤立していることです。地上からの支援はほとんどありません。本当に一人ぼっちです。」[ 42 ]
長期無重力状態の最も重大な悪影響は、筋肉の萎縮と骨格の劣化、すなわち宇宙飛行骨減少症です。その他の重大な影響には、体液の再分布、心血管系の減速、赤血球産生の減少、平衡障害、免疫系の弱体化などがあります。軽度の症状としては、体重減少、鼻づまり、睡眠障害、過剰な鼓腸、顔のむくみなどがあります。これらの影響は、地球への帰還後すぐに回復し始めます。[ 45 ] [ 46 ]
これらの影響の一部を防ぐため、宇宙ステーションにはトレッドミルが2台（コアモジュールとクヴァント-2）と固定式自転車（コアモジュール内）が設置され、各宇宙飛行士は1日に10キロメートル（6.2マイル）相当の自転車運動と5キロメートル（3.1マイル）相当のランニングを行うことになっていました。[ 16 ]宇宙飛行士はバンジーコードを使ってトレッドミルに体を固定しました。研究者たちは、運動は低重力環境で発生する骨密度と筋肉密度の低下に対する良い対策だと考えています。[ 47 ]
ミールには、コアモジュールとクヴァント-2にそれぞれ2つの宇宙トイレ（ASU）が設置されていた。[ 25 ]これらは、スペースシャトル廃棄物収集システムと同様のファン駆動式吸引システムを使用していた。まず、使用者は便座に固定され、便座には密閉性を確保するためのバネ式拘束バーが備えられていた。レバーを操作すると強力なファンが作動し、吸引口がスライドして開き、空気の流れが廃棄物を運び去った。固形廃棄物は個別の袋に収集され、アルミ製の容器に保管された。満杯になった容器は、処分のためプログレス宇宙船に移送された。液体廃棄物は、トイレの前面に接続されたホースによって排出され、男性と女性の両方が同じトイレを使用できるように、解剖学的に適切な「尿漏斗アダプター」がチューブに取り付けられていた。廃棄物は収集され、水回収システムに移送され、そこで飲料水にリサイクルされる可能性もあったが、通常はエレクトロンシステムを介して酸素を生成するために使用された。[ 16 ]
ミールにはクヴァント-2にシャワー「バニア」が設置されていた。これは以前のサリュート基地に設置されていたものより改良されたものであったが、設置、使用、収納に時間がかかるため使いづらいことが判明した。プラスチック製のカーテンとファンで空気の流れを利用して水を集めるシャワーは、後にスチームルームに改造され、最終的には配管が撤去されてそのスペースは再利用された。シャワーが使用できない場合は、乗組員はウェットティッシュ、歯磨き粉のチューブのような容器から出る石鹸、またはコアモジュールに設置されたプラスチック製のフード付きの洗面器を使用して体を洗った。乗組員には節水のため、すすぎ不要のシャンプーと食用歯磨き粉も提供された。[ 16 ]
1998年にミールを訪れた際、サービスパネルの裏側に凝結した水分から形成された水滴の中で、細菌やより大きな生物が増殖しているのが発見された。[ 48 ]
宇宙ステーションには、コアモジュールの後部に設置された電話ボックスサイズの箱であるカユトカと呼ばれる常設のクルー居住区が2つあり、それぞれに係留された寝袋、折りたたみ式の机、舷窓、私物用の収納スペースが備えられていた。訪問クルーには睡眠モジュールが割り当てられておらず、代わりに壁の空いているスペースに寝袋を取り付けていた。米国の宇宙飛行士は、プログレス宇宙船との衝突によりスペクトルモジュールの減圧が起こるまで、スペクトル内に滞在していた。 [ 16 ]クルー居住区の換気が十分に行われていることが重要だった。そうでないと、宇宙飛行士は自分の吐き出した二酸化炭素の泡が頭の周りに形成され、酸素不足で息苦しそうに目を覚ますことがあった。[ 49 ]
宇宙ステーションの乗組員が食べる食品のほとんどは冷凍、冷蔵、または缶詰だった。食事は宇宙飛行士が栄養士の助けを借りて、宇宙ステーションへの飛行前に準備した。食事は、適切なミネラルとビタミンのサプリメントに加えて、1日あたり約300グラム（11オンス）のタンパク質、130グラム（4.6オンス）の脂肪、330グラム（12オンス）の炭水化物を提供するように設計されていた。消化を助けるために、食事は1日を通して間隔を空けて摂られた。[ 16 ]ゼリー状の牛タンなどの缶詰食品は、コアモジュールのテーブルのくぼみに置かれ、5～10分で温めることができた。通常、乗組員は紅茶、コーヒー、フルーツジュースを飲んだが、ISSとは異なり、宇宙ステーションには特別な機会のためにコニャックとウォッカも用意されていた。[ 25 ]
1990年代、宇宙ステーションの打ち上げから4年後、ミール内部で90種の微生物が発見されました。2001年の運用終了時には、既知の異なる微生物の数は140種にまで増加していました。宇宙ステーションが古くなるにつれて、汚染の問題は悪化します。 [ 50 ]宇宙ステーション内で発生するカビは、金属、ガラス、ゴムを劣化させる酸を生成することがあります。[ 51 ]ミールのカビは、パネルの裏側や空調設備の内部で発生しているのが発見されました。カビは悪臭も引き起こし、訪問者の最も強い印象としてよく挙げられました。[ 52 ] 2018年の研究者らは、国際宇宙ステーション（ISS）で5種類のエンテロバクター・ブガンデンシス菌株（いずれもヒトに病原性はない）の存在を検出した後、宇宙飛行士の医学的に健康な環境を確保し続けるために、ISSの微生物を注意深く監視する必要があると報告しました。[ 53 ] [ 54 ]
生物学者の中には、変異した真菌が人間にとって重大な微生物学的危険であり、15年間隔離された環境にあった後、着水時に地球に到達することを懸念する者もいた。[ 52 ]一方、科学者の中には、この状況が宇宙での生活に利用できるかどうかを研究している者もいる。科学者たちは、真菌が実際に宇宙旅行を助け、宇宙で人類が居住可能な環境を検出できることを発見した。実際、これらの回復力があり、しばしば過小評価されている生物は、他の惑星での私たちの未来の鍵を握っているかもしれない。真菌は、革新的で持続可能な建築材料を作る上で劇的な役割を果たしている。ほとんどの真菌は、表面に成長して広がる毛のような根の構造である菌糸を持っている。菌糸が拡大するにつれて、木片、おがくず、レゴリス（月や火星のような惑星の固い岩石を覆う緩い物質）などの周囲の材料を結合する。この成長プロセスにより、非常に強く耐久性のある物質を作り出す密で相互接続されたネットワークが形成される。結果として得られる菌糸体ベースの材料は、優れた断熱性と放射線保護性能を備えているため、特に宇宙空間やその他の惑星間居住地のような過酷な環境における建築材料として理想的な候補となる。[ 55 ]
ミールには合計 28 の長期滞在クルー、または「主要」クルーが訪れ、それぞれに EO-X の形式で連続した探検番号が割り当てられた。探検の期間は様々であった ( EO-28クルーの 72 日間の飛行からヴァレリー・ポリャコフの 437 日間の飛行まで) が、一般的には 6 か月程度続いた。[ 16 ]主要探検クルーは 2 名または 3 名のクルーで構成され、多くの場合、1 つの探検の一部として出発したが、別の探検で帰還した (ポリャコフは EO-14 で出発し、EO-17 で着陸した)。[ 16 ]主要探検には、1 つのクルーから次のクルーへの 1 週間の引き継ぎ期間中にステーションに留まり、出発するクルーとともに帰還する訪問クルーがしばしば加わった。ステーションの生命維持システムは、短期間であれば最大 6 人のクルーを支えることができた。[ 16 ] [ 56 ]宇宙ステーションは合計で 4 つの期間にわたって有人運用されました。1986 年 3 月 12 日～7 月 16 日 ( EO-1 )、1987 年 2 月 5 日～1989 年 4 月 27 日 (EO-2～EO-4)、記録破りの運用となった 1989 年 9 月 5 日～1999 年 8 月 28 日 (EO-5～EO-27)、そして 2000 年 4 月 4 日～6 月 16 日 ( EO-28 ) です。[ 56 ]最終的に、12 か国から 104 人の異なる人が訪れ、史上最も多くの人が訪れた宇宙船となりました (この記録は後にISS によって破られました)。[ 16 ]
予定通りに宇宙ステーションを打ち上げるというプレッシャーのため、ミッション計画担当者は当初、宇宙ステーションへ打ち上げるソユーズ宇宙船やモジュールが不足していた。そこで、ミールとサリュート7号の両方へ向かう二重ミッションとしてソユーズT-15を打ち上げることに決定した。[ 57 ]
レオニード・キジムとウラジーミル・ソロヴィヨフは1986年3月15日に初めてミール宇宙ステーションにドッキングした。ミールでの約51日間の滞在中、彼らはステーションをオンラインにし、システムのチェックを行った。彼らは到着後に打ち上げられた2機のプログレス宇宙船、プログレス25号とプログレス26号を降ろした。[ 58 ]
1986年5月5日、彼らはミールからドッキングを解除し、サリュート7への1日かけての旅に出た。彼らはそこで51日間を過ごし、ミール への帰還のためにサリュート7から400kgの科学資料を収集した。ソユーズT-15がサリュート7にいる間、無人のソユーズTM-1が無人のミールに到着し、9日間滞在して新しいソユーズTMモデルのテストを行った。ソユーズT-15は6月26日にミールに再ドッキングし、実験装置と多チャンネル分光計を含む20の機器を届けた。EO-1の乗組員は、ミールでの最後の20日間を地球観測に費やし、1986年7月16日に地球に帰還し、新しい宇宙ステーションを無人にした。[ 57 ]
ミールへの2回目の遠征、EO-2は、1987年2月5日にソユーズTM-2で打ち上げられた。滞在中、 1987年3月30日に打ち上げられたクヴァント-1モジュールが到着した。これは、ブランでミールに打ち上げられる予定の「37K」モジュールシリーズの最初の実験バージョンであった。クヴァント-1は当初サリュート7とドッキングする予定だったが、開発中の技術的な問題によりミールに再割り当てされた。このモジュールには、姿勢制御用の6つのジャイロスコープの最初のセットが搭載されていた。また、このモジュールにはX線および紫外線天体物理観測用の機器も搭載されていた。[ 20 ]
1987年4月5日に行われたクヴァント-1モジュールとミール宇宙ステーションの最初のランデブーは、搭載制御システムの故障により困難を極めた。2回目のドッキング試行が失敗した後、常駐宇宙飛行士のユーリ・ロマネンコとアレクサンドル・ラヴェイキンは船外活動を行い、問題を解決した。彼らは、以前の貨物船の1隻が出発した後に軌道上に残されたゴミ袋がモジュールと宇宙ステーションの間にあることを発見し、これがドッキングを妨げていた。ゴミ袋を取り除いた後、4月12日にドッキングが完了した。[ 59 ] [ 60 ]
ソユーズTM-2の打ち上げは、1987年2月5日から1989年4月27日までの間に行われた6回のソユーズ打ち上げと3回の長期滞在クルーの始まりでした。この期間には、ムハンマド・ファリス（シリア）、アブドゥル・アハド・モフマンド（アフガニスタン）、ジャン＝ルー・クレティエン（フランス）という初の外国人訪問者も訪れました。1989年4月27日にEO-4がソユーズTM-7で出発すると、宇宙ステーションは再び無人となりました。[ 16 ]
1989年9月5日のソユーズTM-8の打ち上げは、 2010年10月23日に国際宇宙ステーション（ISS）によって記録が更新されるまで、人類の宇宙滞在期間最長記録の始まりとなった。 [ 13 ]また、これはミール宇宙ステーションの第2次拡張の始まりでもあった。クヴァント2号モジュールとクリスタルモジュールは打ち上げ準備が整っていた。アレクサンドル・ヴィクトレンコとアレクサンドル・セレブロフはミールにドッキングし、5ヶ月間の休眠状態からステーションを目覚めさせた。9月29日、宇宙飛行士たちは、アルマズ計画のTKS宇宙船をベースにした20トン級の追加モジュールであるクヴァント2号の到着に備え、ドッキングシステムに機器を設置した。[ 20 ] : 3.6.1–3.6.2
コンピューターチップの不具合による40日間の遅延の後、クヴァント-2は1989年11月26日に打ち上げられた。クヴァント-2とミールの両方で、機体の太陽電池アレイの展開と自動ドッキングシステムに問題が発生したため、新しいモジュールは12月6日に手動でドッキングされた。クヴァント-2はミールに2組目の制御モーメントジャイロスコープ（CMG、または「ジャイロダイン」）を追加し、水をリサイクルして酸素を生成する新しい生命維持システムをもたらし、地上からの補給への依存を減らした。このモジュールには、1メートルのハッチを備えた大きなエアロックが特徴だった。クヴァント-2のエアロック内には、米国の有人操縦ユニットに相当する特別なバックパックユニット（イカールとして知られる）が設置されていた。[ 61 ]
ソユーズTM-9は1990年2月11日にEO-6の乗組員アナトリー・ソロヴィヨフとアレクサンドル・バランディンを打ち上げた。ドッキング中、EO-5の乗組員はフェリーの3枚の断熱ブランケットが緩んでいることに気づき、再突入時に問題が生じる可能性があったが、対処可能と判断された。ミールでの滞在中、1990年5月31日に打ち上げられたクリスタルモジュールが追加された。6月6日の最初のドッキング試行は姿勢制御スラスタの故障により中止された。クリスタルは6月10日に前方ポートに到着し、翌日クヴァント-2の反対側の側面ポートに移動され、複合体の平衡が回復した。クリスタルのドッキングの遅れにより、EO-6はモジュールのシステムの起動とソユーズTM-9の緩んだ断熱ブランケットを修理するための船外活動に対応するために10日間延長された。[ 20 ]： 1.13.3
クリスタルには、微小重力条件下で結晶を製造するための炉が備えられていた（これがモジュール名の由来である）。このモジュールには、植物栽培実験用の小型温室（光源と給餌システムを備えている）や天体観測装置など、バイオテクノロジー研究装置も装備されていた。モジュールの最も目立つ特徴は、ブラン宇宙船との互換性を考慮して設計された2つのアンドロジナス周辺アタッチシステム（APAS-89）ドッキングポートであった。ブランのドッキングには使用されなかったものの、後にシャトル・ミール計画で米国のスペースシャトルの係留場所として役立った。[ 62 ]
EO -7交代要員は1990年8月3日にソユーズTM-10で到着した。新しい要員はクヴァント-2のケージ用のウズラを携えてミールに到着し、そのうちの1羽がステーションへの輸送中に卵を産んだ。[ 63 ]ウズラは130kgの実験結果と工業製品とともにソユーズTM-9で地球に持ち帰られた。[ 20 ] : 1.13.3さらに2つの遠征、EO-8とEO-9が前任者の作業を継続する一方、地球では緊張が高まっていた。
1991年10月2日にソユーズTM-13で打ち上げられたEO-10の乗組員は、ソ連から打ち上げられた最後の乗組員であり、ソ連崩壊の間もミール宇宙ステーションの占領を継続した。乗組員はソ連国民として打ち上げられ、1992年3月25日にロシア人として地球に帰還した。新たに設立されたロシア連邦宇宙局（ロスコスモス）は、打ち上げられなかったスペクトルモジュールとプリロダモジュールの資金を調達できず、それらを保管庫に収め、ミールの2度目の拡張計画は終了した。[ 20 ]： 1.13.3
独立したカザフスタンから打ち上げられた最初の有人ミッションは、 1992年3月17日に打ち上げられたソユーズTM-14で、EO-11の乗組員をミールに運び、ソユーズTM-13の出発前の3月19日にドッキングした。6月17日、ロシアのボリス・エリツィン大統領とアメリカのジョージ・H・W・ブッシュ大統領は、後にシャトル・ミール計画となる共同事業を発表した。この事業は、資金難に陥っていたロスコスモスにとって有益であることが証明され（そして最終的にスペクトルとプリロダの完成と打ち上げにつながった）。 7月にはEO-12が続き、フランス人宇宙飛行士ミシェル・トニーニが短期間訪問した。[ 56 ] [ 20 ] : 1.13.3次のクルー、EO-13は、改造された宇宙船ソユーズTM-16 （1993年1月26日打ち上げ）で宇宙ステーションに飛行し、シャトル・ミール計画の準備を開始した。この宇宙船は、通常のプローブ・アンド・ドローグ方式ではなくAPAS-89ドッキングシステムを備えており、クリスタルにドッキングして、後に米国のスペースシャトルで使用されるポートをテストすることができた。この宇宙船により、管制官は、宇宙ステーションの縦軸から外れた位置での宇宙船のドッキングのダイナミクスに関するデータに加え、1月28日に実施されたレゾナンスと呼ばれるテストを通じて、この構成の構造的完全性に関するデータも取得することができた。一方、ソユーズTM-15は、2月1日にEO-12のクルーと共に出発した。[ 56 ]
ソ連崩壊後、ミール宇宙ステーションの乗組員は、ロシアで起こっている経済混乱を時折思い起こさせる出来事を経験した。スペクトルとプリロダの計画が最初に中止されたのがその最初の兆候であり、続いてウクライナが追跡船を退役させた結果、通信が減少するという事態が起こった。ウクライナの新政府はまた、キエフで製造されているクルス・ドッキング・システムの価格を大幅に引き上げた。クルスへの依存度を減らそうとするロシアの試みは、後に1997年のTORU試験中の事故につながることになる。様々なプログレス宇宙船では、問題の消耗品が入手できなかったか、バイコヌールの地上クルーが略奪したかのいずれかの理由で、貨物の一部が紛失していた。これらの問題は、 7月にソユーズTM-17でEO-14の乗組員が打ち上げられた際に特に顕著になった。打ち上げ直前に発射台で停電が発生し、打ち上げから1時間後には近隣の都市レニンスクへの電力供給が途絶えた。[ 16 ] [ 56 ]それにもかかわらず、宇宙船は予定通りに打ち上げられ、2日後に宇宙ステーションに到着した。ミールのすべてのポートは使用中だったため、プログレスM-18がコアモジュールの前部ポートを空けて出発する間、ソユーズTM-17はドッキングする前にステーションから200メートル離れた場所で30分間待機しなければならなかった。[ 56 ]
EO-13の乗組員は7月22日に出発し、その後まもなくミールは毎年恒例のペルセウス座流星群を通過し、その間にステーションはいくつかの粒子に衝突した。9月28日にはステーションの船体を点検するための船外活動が行われたが、深刻な損傷は報告されなかった。ソユーズTM-18は1994年1月10日にEO-15の乗組員（ミールに14か月滞在するワレリー・ポリャコフを含む）を乗せて到着し、ソユーズTM-17は1月14日に出発した。ドッキング解除は、宇宙船がクリスタルを通過してAPASの写真を撮影し、スペースシャトルのパイロットの訓練に役立てるという点で異例であった。制御システムの設定ミスにより、宇宙船は操縦中にステーションにかすめ衝突し、クリスタルの外装に傷をつけた。[ 56 ]
1994年2月3日、ミール宇宙ステーションのベテラン、セルゲイ・クリカレフは、 STS-60ミッションでスペースシャトル・ディスカバリーに搭乗し、アメリカの宇宙船で打ち上げられた最初のロシア人宇宙飛行士となった。[ 64 ]
EO-16の乗組員を乗せたソユーズTM-19の打ち上げは、それを運ぶブースターのペイロードフェアリングが入手できなかったため延期されたが、宇宙船は最終的に1994年7月1日に地球を出発し、2日後にドッキングした。ソユーズのスケジュールをスペースシャトルの予定と合わせるため、彼らはわずか4か月しか滞在しなかった。そのため、ソユーズTM-19のドッキング解除に先立ち、10月にソユーズTM-20で到着したEO-17の乗組員をポリャコフは迎えた。[ 56 ]
1995年2月3日、スペースシャトル・ディスカバリー号がSTS-63ミッションで打ち上げられ、ミールでの運用が開始された。このミッションは「ニア・ミール」ミッションと呼ばれ、スペースシャトルがミールから37フィート（11メートル）以内に接近し、後のドッキングミッションや機器のテストのための予行演習として、ミールとの最初のランデブーが行われた。 [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]ディスカバリー号の出発から5週間後、米国初の宇宙飛行士ノーマン・サガードを含むEO-18の乗組員がソユーズTM-21で到着した。EO-17の乗組員は数日後に出発し、ポリャコフは記録破りの437日間の宇宙飛行を完了した。 EO-18 では、スペクトル科学モジュール (アメリカ人宇宙飛行士の居住および作業スペースとして使用) がプロトンロケットで打ち上げられ、アメリカや他の国々の研究機器を積んで宇宙ステーションにドッキングした。 遠征隊の乗組員は、初のシャトル-ミールドッキングミッションであるSTS-71の後、スペースシャトルアトランティスで地球に帰還した。[ 16 ] [ 25 ] 1995 年 6 月 27 日に打ち上げられたアトランティスは、6 月 29 日にミールにドッキングし、1975 年のASTP以来、ロシアの宇宙船にドッキングした最初のアメリカの宇宙船となった。 [ 68 ]オービターはEO-19 の乗組員を運び、EO-18 の乗組員を地球に帰還させた。[ 65 ] [ 69 ] [ 70 ] EO -20 の乗組員は 9 月 3 日に打ち上げられ、11 月にSTS-74でドッキングモジュールが到着した。[ 21 ] [ 65 ] [ 71 ] [ 72 ]
1996年2月21日、2人乗りのEO-21クルーがソユーズTM-23で打ち上げられ、すぐにSTS-76でアトランティスによって宇宙ステーションに連れてこられたアメリカ人クルーのシャノン・ルーシッドが合流した。このミッションでは、ドッキングモジュール用のミール環境影響ペイロードパッケージを展開する、ミールでの初のアメリカ人合同船外活動が行われた。 [ 73 ]ルーシッドは、188日間のミッションでミールでの長期ミッションを遂行した最初のアメリカ人となり、これはアメリカの単独宇宙飛行記録となった。ルーシッドがミールに滞在している間に、宇宙ステーションの最後のモジュールであるプリロダが到着し、カシオペミッションで飛行するフランス人訪問者クローディー・ハイニェレも到着した。ソユーズTM-24での飛行では、ヴァレリー・コルズンとアレクサンドル・カレリのEO-22クルーも到着した。[ 16 ] [ 65 ] [ 74 ]
1996年9月16日、アトランティス号の打ち上げ とSTS-79ミッションにより、ルシッドのミール宇宙ステーションでの滞在は終了した。この4回目のドッキング中に、ジョン・ブラハがミールに移り、常駐アメリカ人宇宙飛行士としての地位に就いた。彼の滞在により、ドッキングしたスペースシャトルの移送手順、長期滞在するアメリカ人乗組員の「引き継ぎ」手順、アマチュア無線による「ハム」通信、ステーションの電力網を再構成するための2回の船外活動など、多くの分野で運用が改善された。ブラハはEO-22の乗組員と4か月間過ごした後、 1997年1月にSTS-81ミッションでアトランティス号に乗って地球に帰還し、その時点で医師のジェリー・リネンジャーと交代した。[ 65 ] [ 75 ] [ 76 ]リネンジャーは飛行中、外国の宇宙ステーションから船外活動を行った最初のアメリカ人となり、EO-23に搭乗していたロシアの宇宙飛行士ヴァシリー・ツィブリエフと共に、ロシア製のオーラン-M宇宙服をテストした最初の人物となった。EO-23 の乗組員 3 名全員がソユーズ TM-25宇宙船で「フライアラウンド」を行った。 [ 16 ]リネンジャーとロシアの乗組員ヴァシリー・ツィブリエフとアレクサンドル・ラズトキンは、ミッション中にいくつかの困難に直面した。その中には、軌道上の宇宙船内で発生した最も深刻な火災 (ヴィカの故障が原因)、さまざまなシステムの故障、長距離 TORU テスト中のプログレス M-33とのニアミス、ステーションの電力の完全な喪失などがある。電力の喪失は姿勢制御の喪失も引き起こし、宇宙空間で制御不能な「タンブル」につながった。[ 16 ] [ 25 ] [ 44 ] [ 65 ]
リネンジャーの後任には、STS-84ミッションでアトランティス号に搭乗した英米人宇宙飛行士マイケル・フォールが、ロシア人ミッションスペシャリストのエレナ・コンダコワと共に搭乗した。フォールの搭乗は6月25日まで順調に進んでいたが、プログレスM-34の手動ドッキングシステムTORUの2回目のテスト中に、プログレスM-34がスペクトルモジュールの太陽電池アレイに衝突し、モジュールの外殻に激突してモジュールに穴を開け、宇宙ステーションの減圧を引き起こした。乗組員の迅速な対応により、モジュールにつながるケーブルを切断し、スペクトルモジュールを閉じることで危機を回避した。のハッチのおかげで、乗組員はソユーズ TM-25でステーションを放棄する必要がなくなった。彼らの努力によりステーションの気圧は安定したが、フォールの実験装置や私物がたくさん入っていたスペクトルの気圧は真空状態まで低下した。 [ 25 ] [ 65 ]スペクトルの隔離後に失われた電力とシステムの一部を復旧し、漏洩箇所を特定しようと、EO-24 のコマンダー、アナトリー・ソロヴィエフとフライト エンジニアのパヴェル・ヴィノグラドフは、飛行後半に危険なサルベージ作業を行い、いわゆる「船内活動」または「IVA」と呼ばれる船外活動中に空のモジュールに入り、ハードウェアの状態を検査し、スペクトルのシステムからステーションの残りの部分に特別なハッチを通してケーブルを通した。これらの最初の調査の後、フォールとソロヴィエフは損傷を検査するためにスペクトルの外で 6 時間の船外活動を行った。 [ 65 ] [ 77 ]
これらの事件の後、米国議会とNASAは宇宙飛行士の安全を懸念して計画を中止するかどうか検討したが、NASA長官のダニエル・ゴールディンは継続することを決定した。[ 44 ]ミールへの次の飛行、STS-86では、アトランティスにデビッド・ウルフが搭乗した。オービター滞在中、ティトフとパラジンスキーは船外活動を行い、将来クルーがスペクトルの船体の漏れを塞ぐための試みに備えて、ドッキングモジュールにキャップを取り付けた。[ 65 ] [ 78 ]ウルフはEO-24クルーと共にミールで119日間を過ごし、 STS-89でアンディ・トーマスと交代し、トーマスはミールでの最後の米国遠征を行った。[ 65 ] [ 79 ] EO -25の乗組員は1998年1月にソユーズTM-27で到着し、その後トーマスは最後のシャトル・ミールミッションSTS-91で地球に帰還した。[ 65 ] [ 80 ] [ 81 ]
1998年6月8日にディスカバリーが出発した後、EO-25の乗組員であるブダリンとムサバエフはミールに残り、材料実験を完了し、ステーションの在庫をまとめた。7月2日、ロスコスモスのディレクターであるユーリ・コプテフは、ミールを稼働させ続けるための資金が不足しているため、ステーションは1999年6月に軌道から離脱すると発表した。 [ 16 ] EO -26の乗組員であるゲンナジー・パダルカとセルゲイ・アヴデエフは、 8月15日にソユーズTM-28で到着し、物理学者のユーリ・バトゥリンは8月25日にソユーズTM-27でEO-25の乗組員と共に出発した。乗組員は2回の船外活動を行い、1回はスペクトル内部で電力ケーブルの再配置を行い、もう1回は外部でプログレスM-40によって届けられた実験装置を設置した。プログレスM-40は、宇宙ステーションの廃止に備えてミールの軌道変更を開始するための大量の推進剤も運んでいた。1998年11月20日にはISSの最初のモジュールであるザーリャが打ち上げられたが、新しい宇宙ステーションのサービスモジュールであるズヴェズダの遅延により、ミールを1999年以降も軌道上に維持すべきだという声が上がっていた。ロスコスモスは、設定された軌道離脱日以降はミールに資金を提供しないことを確認した。[ 16 ]
EO-27の乗組員であるヴィクトル・アファナシエフとジャン＝ピエール・ハイニェレは、1999年2月22日にソユーズTM-29で到着し、イワン・ベラはソユーズTM-28でパダルカと共に地球に帰還した。乗組員は、実験機器を回収し、ソフォラにプロトタイプの通信アンテナを設置するために3回の船外活動を行った。6月1日、宇宙ステーションの運用を継続するための代替資金を探す時間を確保するため、宇宙ステーションの軌道離脱が6か月延期されることが発表された。残りの期間は、宇宙ステーションの軌道離脱の準備に費やされた。特別なアナログコンピュータが設置され、ドッキングモジュールから始まる各モジュールが順番に保管され、密閉された。乗組員は研究結果をソユーズTM-29に積み込み、 1999年8月28日にミールを出発した。これにより、10年弱の連続滞在が終了となった。[ 16 ] 9月7日に宇宙ステーションの制御モーメントジャイロスコープ（CMG、または「ジャイロダイン」）とメインコンピュータが停止され、プログレスM-42がミールを制御し、宇宙ステーションの軌道減衰率を微調整することになった。[ 16 ]
寿命の終わりに近づくと、民間企業がミールを購入し、おそらく最初の軌道上のテレビ/映画スタジオとして使用する計画があった。 2000年4月4日に打ち上げられた、民間資金によるミールコープのソユーズTM-30ミッションでは、セルゲイ・ザリョーチンとアレクサンドル・カレリの2人の乗組員が2か月間宇宙ステーションに滞在し、ステーションが安全であることを証明できることを期待して修理作業を行った。これがミールへの最後の有人ミッションとなるはずだった。ロシアはミールの将来に楽観的だったが、ISSプロジェクトへのコミットメントにより、老朽化したステーションを維持するための資金が残っていなかった。[ 16 ] [ 82 ]
ミールの軌道離脱は3段階で行われた。第1段階では、大気抵抗によってステーションの軌道が平均220キロメートル（140マイル）まで低下するのを待った。これは、補給物資の代わりに2.5倍の燃料を搭載したプログレスMの改良版であるプログレスM1-5のドッキングから始まった。第2段階は、ステーションを165 km × 220 km（103マイル × 137マイル）の軌道に移すことだった。これは、2001年3月23日00:32 UTCと02:01 UTCにプログレスM1-5の制御エンジンを2回噴射することで達成された。2周回分の休止の後、軌道離脱の第3段階、最終段階が05:08 UTCにプログレスM1-5の制御エンジンとメインエンジンを噴射することで始まり、22分以上続いた。大気圏再突入（任意に定義すると海抜100km （62マイル）から開始）は、フィジーのナンディ付近で協定世界時05:44に発生した。基地の大きな破壊は協定世界時05:52頃に始まり、燃え残った破片のほとんどは協定世界時06:00頃に南太平洋に落下した。 [ 83 ] [ 84 ]
ミールは主にロシアのソユーズ宇宙船とプログレス宇宙船によって支えられており、それらをドッキングするためのポートが2つあった。当初はコアモジュールの前部と後部のポートをドッキングに使用できたが、 1987年にクヴァント-1が後部ポートに恒久的に係留された後、新しいモジュールの後部ポートがコアモジュールの後部ポートからその役割を引き継いだ。各ポートには、プログレス貨物フェリーがステーションの流体を交換するために必要な配管と、宇宙船をドッキングに誘導するために必要な誘導システムが装備されていた。ミールでは2つのシステムが使用された。コアモジュールとクヴァント-1の後部ポートにはイグラシステムとクルスシステムの両方が装備されていたが、コアモジュールの前部ポートにはより新しいクルスシステムのみが装備されていた。[ 16 ]
ソユーズ宇宙船は、乗組員の交代や貨物の回収を可能にするため、宇宙ステーションへの人員のアクセスを提供し、また、緊急事態が発生した場合に比較的迅速に地球に帰還できるように、宇宙ステーションの救命艇としても機能した。[ 56 ] [ 85 ] 2つのソユーズモデルがミールに飛行した。ソユーズT-15は、イグラを搭載したソユーズTで唯一宇宙ステーションを訪れたものであり、他のすべての飛行では、より新しいクルスを搭載したソユーズTMが使用された。合計31機（有人30機、無人1機）のソユーズ宇宙船が14年間で宇宙ステーションに飛行した。[ 56 ]
無人プログレス貨物船は、ステーションへの補給のみに使用され、水、燃料、食料、実験装置などさまざまな貨物を輸送しました。宇宙船には再突入シールドが装備されていなかったため、ソユーズとは異なり、再突入に耐えることができませんでした。[ 86 ]その結果、貨物が降ろされた後、各プログレスにはゴミ、使用済み機器、その他の廃棄物が詰め込まれ、再突入時にプログレス自体とともに破壊されました。[ 56 ]貨物の帰還を容易にするため、10回のプログレス飛行では、約150kgの実験結果を自動的に地球に持ち帰ることができたラドゥガカプセルが搭載されました。 [ 56 ]ミールには、3つの異なるモデルのプログレスが訪れました。イグラを搭載したオリジナルの7K-TG型（18回の飛行）、クルスを搭載したプログレスM型（43回の飛行）、および改良されたプログレスM1型（3回の飛行）で、これらを合わせて合計64回の補給ミッションが行われました。[ 56 ]プログレス宇宙船は通常、何事もなく自動的にドッキングしたが、ステーションには自動接近中に問題が発生した場合に備えて、遠隔手動ドッキングシステムTORUが装備されていた。TORUにより、宇宙飛行士は宇宙船を安全にドッキングさせることができた（ただし、プログレスM-34の壊滅的なドッキングは例外で、システムの長距離使用により宇宙船がステーションに衝突し、スペクトルを損傷させ、減圧を引き起こした）。[ 16 ]： 265
ソユーズとプログレスによる定期飛行に加えて、ミールはソ連のブラン宇宙シャトルによる飛行の目的地にもなると予想されていた。ブランは（クヴァント-1と同じ「37K」バスをベースとした）追加モジュールを届け、ステーションへの貨物返還サービスを大幅に改善することを目的としていた。クリスタルには、シャトルと互換性があるように設計された2つのアンドロジナス周辺アタッチシステム（APAS-89）ドッキングポートが搭載されていた。1つのポートはブラン用、もう1つは同じくブランによって運ばれる予定のパルサーX-2望遠鏡用だった。[ 16 ] [ 62 ]ブラン計画の中止により、これらの機能は1990年代まで実現されず、代わりに米国のスペースシャトルがシャトル-ミール計画の一環としてポートを使用するようになった（1993年に特別に改造されたソユーズTM-16によるテストの後）。当初、スペースシャトルのオービターはクリスタルに直接ドッキングしたが、シャトルとミールの太陽電池アレイとの間に十分な距離を確保するためにモジュールを移動する必要があった。[ 16 ]クリアランスの問題でモジュールを移動したり太陽電池アレイを格納したりする必要性をなくすため、後にミールドッキングモジュールがクリスタルの端に追加された。[ 87 ]シャトルは、宇宙ステーションにいるアメリカ人宇宙飛行士の交代要員として機能し、ステーションとの間で貨物を輸送し、当時としては最大規模の貨物輸送を行った。スペースシャトルがミールにドッキングすると、居住区と作業区の一時的な拡張により、当時史上最大の宇宙船複合体となり、総質量は250トン（280ショートトン）に達した。[ 16 ]
ミールとその補給ミッションは、RKKエネルギア工場近くのコロリョフにあるロシアのミッションコントロールセンター（ロシア語：Центр управления полётами）から制御されていました。略称のЦУП（「TsUP」）または単に「モスクワ」と呼ばれるこの施設は、3つの独立したコントロールルームで最大10機の宇宙船からのデータを処理できましたが、各コントロールルームは1つのプログラム専用でした。1つはミール、1つはソユーズ、そして1つはソ連のスペースシャトル・ブラン（後にISSで使用するために改造された）です。[ 88 ] [ 89 ]この施設は現在、 ISSのロシア軌道セグメントの制御に使用されています。 [ 88 ]飛行制御チームには、 NASAがヒューストンのミッションコントロールセンターで使用しているシステムと同様の役割が割り当てられました。
ミール計画のために3つのコマンドおよび制御モジュールが製造されました。1つは宇宙で使用され、1つは必要に応じて修理部品の供給源としてモスクワの倉庫に残され、[ 90 ] 3つ目は1997年に米国の教育および娯楽複合施設に売却されました。トミー・バートレット・エクスプロラトリーがこのユニットを購入し、ウィスコンシン州ウィスコンシン・デルズに輸送し、そこで複合施設の宇宙探査部門の中心となりました。[ 91 ]
プログラムの後半、特にシャトル・ミール計画の期間中、ミールはさまざまなシステム障害に見舞われた。ミールは5年間の使用を想定して設計されたが、最終的には15年間飛行し、1990年代には老朽化が進み、コンピュータのクラッシュ、電力の喪失、宇宙空間での制御不能な回転、パイプからの漏れが頻繁に発生した。ジェリー・リネンジャーは、施設での体験を記した著書の中で、冷却システムに修理するには小さすぎる多数の漏れが発生し、冷却液が絶えず放出されていたと述べている。彼は、宇宙遊泳を行い、宇宙服内のボトル入り空気に慣れた後、特にその漏れが顕著になったと述べている。彼が宇宙ステーションに戻り、再びミール内の空気を吸い始めたとき、彼はその強烈な臭いに衝撃を受け、そのような汚染された空気を吸い込むことによる健康への悪影響の可能性を心配した。[ 44 ]
エレクトロン酸素発生システムの様々な故障が懸念事項となり、乗組員はバックアップのヴィカ固体燃料酸素発生装置（SFOG）システムにますます依存するようになり、EO-22とEO-23の交代中に火災が発生した。[ 16 ] [ 25 ] （ ISS ECLSSも参照）
1994年1月の近接運用中にクリスタルとソユーズTM-17がかすめるように衝突するなど、ステーションの安全を脅かす事故がいくつか発生した。最も深刻な3つの事故はEO-23中に発生した。最初の事故は1997年2月23日、EO-22からEO-23への引き継ぎ期間中に、バックアップのVikaシステム（後に固体燃料酸素発生器（SFOG）として知られる化学酸素発生器）に不具合が発生した。Vikaの不具合により火災が発生し、約90秒間燃え続けた（TsUPの公式情報源によると。宇宙飛行士ジェリー・リネンジャーは火災は約14分間燃え続けたと主張している）。また、大量の有毒な煙が発生し、ステーション内は約45分間充満した。これにより乗組員は呼吸器を装着せざるを得なかったが、最初に着用した呼吸器マスクの一部は破損していた。新しいモジュールの壁に取り付けられた消火器の一部は動かせない状態だった。 [ 25 ] [ 44 ]
他の2つの事故は、プログレスM-33とプログレスM-34を手動でドッキングするための宇宙ステーションのTORU手動ドッキングシステムのテストに関するものでした。テストは、長距離ドッキングの性能と、プログレス宇宙船から高価なKurs自動ドッキングシステムを取り外す実現可能性を評価するためのものでした。機器の不具合により、両方のテストは失敗し、プログレスM-33はステーションを間一髪で避け、プログレスM-34はスペクトルに衝突してモジュールに穴を開け、ステーションの減圧を引き起こし、スペクトルが永久に密閉される結果となりました。これにより、モジュールの太陽電池アレイがステーションの電力供給の大部分を供給していたため、ミールの電力危機が発生し、ステーションは電源が切れて漂流し始め、作業を通常通り再開できるようになるまで数週間の修復作業が必要となりました。[ 16 ] [ 25 ]
地球の大気による保護がないため、宇宙飛行士は南大西洋異常帯からの宇宙線と捕捉された陽子の絶え間ない流れによって、より高いレベルの放射線にさらされました。宇宙ステーションの乗組員は、ミールEO-18探査中に約5.2 cGyの吸収線量にさらされ、1日あたり14.75 cSv、つまり1133 μSvの等価線量となりました。 [ 92 ] [ 93 ]この1日の線量は、地球上の自然背景放射線から2年間で受ける線量とほぼ同じです。[ 94 ]ステーションの放射線環境は均一ではなく、ステーションの船体に近づくほど放射線量が増加し、放射線遮蔽の強度はモジュールによって異なり、たとえばクヴァント-2の遮蔽はコアモジュールよりも優れていました。[ 95 ]
放射線レベルの上昇は、乗組員が癌を発症するリスクを高め、リンパ球の染色体に損傷を与える可能性があります。これらの細胞は免疫系の中心であり、損傷を受けると宇宙飛行士の免疫力低下につながる可能性があります。理論的には、時間の経過とともに免疫力が低下すると、特にこのような閉鎖空間では、乗組員間で感染症が蔓延します。これを避けるために、健康な人だけが乗船を許可されました。放射線は、宇宙飛行士の白内障の発生率の上昇にも関連付けられています。防護シールドと防護薬によってリスクを許容レベルまで下げることができますが、データは少なく、長期被ばくはより大きなリスクにつながります。[ 45 ]
ミールが周回していた低高度には、使用済みのロケットの段全体や機能停止した衛星から、爆発の破片、塗料の剥がれ、固体ロケットモーターのスラグ[ 96 ] 、 RORSAT原子力衛星から放出された冷却剤[ 97 ] 、小さな針、その他多くの物体まで、さまざまな宇宙ゴミが存在する。これらの物体は、自然の微小隕石[ 98 ]に加えて、加圧モジュールに穴を開けたり、太陽電池アレイなどのステーションの他の部分に損傷を与えたりする可能性があるため、ステーションにとって脅威となる[99]。微小隕石は、宇宙遊泳中の宇宙飛行士にも危険をもたらす。なぜなら、そのような物体が宇宙服に穴を開け、減圧を引き起こす可能性があるからである。[ 100 ]特に流星群は危険であり、そのような嵐の間、乗組員はミールが損傷した場合の緊急避難を容易にするためにソユーズ輸送船で寝泊まりした。[ 16 ]
1995年11月、ハドフィールドは、ロシアの宇宙ステーション「ミール」とのランデブーおよびドッキングを行うNASAの2回目のスペースシャトルミッションであるSTS-74でミッションスペシャリスト1を務めた。ミールに搭乗した唯一のカナダ人である。
