軌道交換ユニット(または軌道上交換可能ユニット[ 1 ]: 21)(ORU)は、国際宇宙ステーションの主要要素であり、設計寿命を過ぎたり故障したりした場合に容易に交換できます。ORUはISSの外部要素の主要システムおよびサブシステムの一部であり、加圧モジュール内部に設置されることを意図したものではありません。ORUの例としては、ポンプ、貯蔵タンク、制御ボックス、アンテナ、バッテリーユニットなどがあります。これらのユニットは、船外活動(EVA)中の宇宙飛行士、またはDextre (SPDM)ロボットアームによって交換されます。これらはすべて、統合トラス構造(ITS)に搭載された3つの外部保管プラットフォーム(ESP)または4つのExPRESSロジスティクスキャリア(ELC)に保管されます。


ISSの運用期間中、予備部品やORU(運用再調整ユニット)はスペースシャトルによる補給ミッションを通じて定期的に運搬されていたが、ステーションが完成したとみなされてからは、より重点的に整備されるようになった。
スペースシャトルのミッションのいくつかは、支援キャリア構造物やパレットを使用してORU(運用再編ユニット)を輸送することに特化していた。これらのORUの中には貨物室に留まるもの、展開後に回収されるもの、遠隔操作システム(RMS)によってペイロードベイから取り出され、宇宙ステーションに設置されるように設計されたものもあった。
展開可能なパレットの飛行には、外部収納プラットフォームESP-1を搭載したSTS-102 [ 2 ]、ESP - 2を搭載したSTS-114 [ 3 ] 、 ESP-2を搭載したSTS-118 [ 4 ] 、 ExPRESSロジスティクスキャリアELC-1およびELC-2を搭載したSTS- 129 [ 5 ] 、 ELC-4を搭載したSTS-133 [ 6 ] 、ELC-3を搭載したSTS-134 [ 7 ]が含まれます。
ORU配信のその他の形態には以下が含まれる。
BCDUなどのペイロードベイ側壁に取り付けられたORUは、定期的に船外活動(EVA)によってISSに運ばれた。
また、 STS-102、STS-105、STS-121のフライトで貨物室に留まった統合貨物キャリア(ICC)の3回のフライト、 STS-122でのICC-Lite (ICCの短縮版)の1回の使用、ミッション中に展開および回収されたICC-VLD-VLDableのSTS-127でのICC-VLDとICC-VLD2としてのSTS- 132での2回の使用、およびSTS-114、STS-126 、STS-128 、STS-131、STS-135での軽量MPESSキャリア(LMC)の5回の使用があり、LMCは展開するように設計されておらず、フライト中ずっとシャトルのペイロードベイに留まっていました。
現在までに、スペースシャトルミッション以外で、宇宙ステーションがORUの輸送に利用した手段は1つだけであり、日本の貨物船HTV-2が露出パレット(EP)を介してFHRCとCTC-4を輸送し[ 8 ]、HTV-4がメインバススイッチングユニット(MBSU)とユーティリティ転送アセンブリ(UTA)を輸送した[ 9 ] 。
軌道交換ユニット(ORU)は、ISSの外部要素の主要システムおよびサブシステムの一部です。冷却システムの制御、太陽電池アレイとSARJの動きと制御、外部アクティブ熱制御システム(EATCS)の一部として太陽電池アレイから熱除去システムへのステーション全体の電力の流れに影響を与えます。また、ステーションの環境制御および生命維持システム(ECLSS)の一部として酸素貯蔵タンクも制御します。ORUは、ラジエーターなどのハードウェア、あるいは単にバッテリーや通信アンテナなど、必要に応じて容易に取り外して交換できるあらゆる要素です。
駅舎は交換可能なモジュール構造になっているため、理論的には当初の設計寿命をはるかに超えて延ばすことができる。
Dextreで扱う ORU には、各アームの先端にある ORU/ツール交換機構 (OTCM) で把持するように設計されたアタッチメントがあります。H フィクスチャは、大型の物体やDextre の安定化に使用され、最も一般的なのはマイクロフィクスチャ (マイクロスクエアとも呼ばれる) で、マイクロコニカルフィッティングは狭い場所で使用されます。修正切頭円錐 (MTC) ターゲットは、Dexter のアームを視覚的に位置合わせしてフィクスチャをつかむために使用されます。[ 1 ]グラップルフィクスチャを備えた ORU は、Canadarm2で移動できます。
3つの予備部品 – ESP-2 FRAM-7 (キール側) FHRC SN1003、[ 3 ] ESP-3 FRAM-2 (上面側) FHRC SN1004、[ 10 ] ELC-4 FRAM-5 (キール側) FHRC SN0005 は HTV-2 によって納入された。[ 8 ]
オリジナルのスペアパーツが4つあります。未使用のポンプモジュールが2つ残っています – ELC-1 FRAM-7 (キール側) PM SN0007、[ 5 ] ESP-2 FRAM-1 (上部側) PM SN0005。[ 5 ] [ 11 ] 2 個が使用されました – ELC-2 FRAM-6 (キール側) PM SN0004 (STS-121 中に ESP-2 FRAM-1 に設置され、その後、Exp 24 クルーによって取り外され、S1 トラス上の故障した元の PM SN0002 と交換されました。SN0002 は STS-135 クルーによって地球に持ち帰られました。SN0004 は PM SN0006 と交換され、2013 年 12 月に Exp 38 クルーによって MT POA に移動されました。2014 年 10 月に ISS-41 EVA-27 によって ESP-2 FRAM-1 に移動されました。2015 年 3 月に SPDM によって SN0005 と位置を交換しました。); ESP-3 FRAM-3(上面)PM SN0006(STS-127中にESP-3 FRAM-3に取り付けられ、2013年12月にExp 38のクルーによってS1トラスから故障したPM SN0004と交換されました)。
2つの予備部品 – ELC-1 FRAM-9 (キール側) [ 5 ] ELC-3 FRAM-5 (キール側) [ 7 ] また、これら2つの予備部品以外にも、2つのシャトルミッションで新しいATAが持ち込まれ、その後故障したATAが返却されました。STS -128 ATA SN0004 アップ/SN0002 ダウン (P1トラス オリジナルATA) とSTS-131 SN0002 アップ/SN0003 ダウン (S1トラス オリジナルATA) です。
2 つの予備部品 – ELC-1 FRAM-6 (キール側) NTA SN0002 (改修済み) [ 5 ] ELC-2 FRAM-9 (キール側) NTA SN0003 (改修済み) [ 5 ]また、これらの 2 つの予備部品以外にも、他の 2 つのシャトル ミッションで NTA が交換されたことに注意してください。STS -122では新しい NTA SN0004 を届け、その後、消耗した P1 トラスの NTA SN0003 を返却しました。STS -124では、ESP-3 FRAM 2 の新しい NTA SN0005 を S1 トラスの消耗した NTA SN0002 と交換しました。STS -126 の乗組員はこの消耗した NTA を返却しました。
予備タンク1個 – ELC-3 FRAM-6 (キール側)、[ 7 ]使用済みタンク1個 ELC-2 FRAM-4 (上面側) [ 5 ]使用済みタンクは、FRAM-4でELC-2に搭載されていた元のHPGTAと交換されたことに注意してください。
3つのユニット – CTC-3は以前はELC-2 FRAM-2(上面)にあり、[ 5 ]後にSPDMを介してESP-2 FRAM-3に移動されました。CTC-2はELC-4 FRAM-2(キール側)にあり、[ 8 ] CTC-5はELC-3 FRAM-1(上面)にあります[ 7 ]
スペアパーツ2個 – ESP-3 FRAM-1 (上面)、[ 4 ] ESP-2 FRAM-5 (キール側) [ 3 ]
予備部品 2 個 – ELC-1 FRAM-5 (上面) CMG SN104、[ 5 ] ELC-2 FRAM-5 (上面) CMG SN102 [ 5 ] 注: STS-118 クルーは ESP-3 に CMG を届け、ITS-Z1 トラスの故障したユニットと交換しました。その故障したユニットは、STS-122 によって返却されるまで ESP-2 FRAM-5 に設置されました。[12]
スペアパーツ2個 – ELC-3 FRAM-4(上面)[ 7 ] ELC-3 FRAM-7(キール側)[ 7 ]
予備品 3 つ – ESP-1 FRAM-2、[ 2 ] ESP-2 FRAM-2 (上面)、[ 3 ] ELC-2 FRAM-2 (上面) [ 3 ]
スペアパーツ2個 – ESP-3 FRAM-6 (キール側)、[ 4 ] ELC-1 FRAM-4 (上面側) [ 5 ]
2つの予備部品 – ESP-2 FRAM-4 (上面)、ESP-2 FRAM-6 (キール側)。最初の予備部品は、2005年7月のSTS-114でESP-2 (FRAM-4)とともに打ち上げられました。2番目の予備部品は、2007年10月のSTS-120で打ち上げられ、ESP-2 FRAM-6に取り付けられました。最初の予備部品は、 2012年8月に第32次長期滞在クルーによって故障した1A/1B MBSUと交換されました。故障したMBSUは当初ESP-2 FRAM-4に保管されていましたが、2013年1月にELC-2 FRAM-1に移されました。3番目の予備部品は、2013年8月にHTV-4によって届けられ、ESP-2 FRAM-4に取り付けられました。 2A/2B MBSU は故障し、2017 年 5 月にDextreが3 番目の予備機と交換しました。故障した 2A/2B ユニットは 2017 年 8 月にJEMエアロック経由で内部に持ち込まれ、修理され、2017 年 11 月に ESP-2 FRAM-4 に戻されました。3A/3B MBSU は 2019 年 4 月に故障し、5 月に修理された以前の 2A/2B MBSU と交換され、3A/3B ユニットは ESP-2 FRAM-4 に保管されました。以前の 1A/1B ユニットは 2019 年 8 月に内部に持ち込まれて修理され、その後、以前の 3A/3B ユニットと交換され、2019 年 9 月に内部に持ち込まれてSpaceX CRS-19で地球に帰還した
予備部品2個 – ESP-2 FRAM-8 (キール側) [ 3 ] ELC-4 FRAM-4 (キール側) ユーティリティ転送アセンブリ (HTV-4 EP により SPDM 経由で 2013 年 8 月に納入)
元々は3つの予備部品がありましたが、現在使用可能な予備部品はESP-1 FRAM-1 [ 2 ]と、当初はEarly External Active Thermal Control System (EEATCS)で使用されていたITS-P6上の2つです。ITS-P6上のEEATCS予備部品の1つは、2013年5月11日のExp 35 EVA中に2B電源チャンネルの漏電ユニットと交換されました。もう1つのEEATCS予備部品は電気的な故障を起こし、SpaceX CRS-14で打ち上げられた追加の予備部品と交換されました。
TUSリールアセンブリ(TUS-RA)は、基本的にガーデンホースリールによく似た大型のスプールで、MTがトラスから離れるとケーブルを繰り出し、MTがトラスの中心に戻るとケーブルを巻き取ります。これはSTS-121ミッションで回収されたTUS-RAと同じものです。この故障したユニットは交換され、地球に持ち帰られて改修され、後にELC-2ミッションで使用されました。
放熱サブシステム(HRS)は、ベース、8枚のパネル、トルクパネル、トルクアーム、相互接続された流体システム、ハサミ型展開機構、およびコンピュータ制御のモーター/ケーブル展開システムで構成されています。HRSラジエーターは、ステーションの外部アクティブ熱制御システム(EATCS)の一部であり、放射によって熱エネルギーを放出します。
LDUは、一体型トラス構造レールに沿って、移動式搬送装置に駆動力と停止力を提供する。
プラズマ接触器ユニット(PCU)は、ISSを取り巻くプラズマ環境に導電性の「接地経路」を提供することで、蓄積された電荷を分散させるために使用されます。これにより、放電を防ぎ、船外活動(EVA)中の乗員の感電リスクを制御する手段となります。ISSのゼニス1トラスには2つのPCUが設置されており、両方ともEVA中に作動します。