ソユーズTMA

ソユーズTMA

メーカー	エネルギア
原産国	ロシア
オペレーター	ロスコスモス
アプリケーション	ISS乗組員輸送
仕様
政権	低軌道
デザインライフ	ISSにドッキングして最大6か月
生産
状態	引退
発売	22
初打ち上げ	2002 年 10 月 30 日 (ソユーズ TMA-1 )
最後の打ち上げ	2011 年 11 月 14 日 (ソユーズ TMA-22 )
関連宇宙船
由来	ソユーズTM
デリバティブ	ソユーズTMA-M

ソユーズTMA（ロシア語：транспортный модифициров​​анный антропометрический、ローマ字：  Transportnyi Modifitsirovannyi Antropometricheskii、直訳すると 「輸送用改良人体測定学」）は、エネルギア社が製造し、ロスコスモスが有人宇宙飛行に使用した宇宙船である。2001年に導入されたソユーズ宇宙船の改良版であり、2010年にソユーズTMA-Mに取って代わられた後、2012年まで使用された。外見は以前のソユーズTMと全く同じであるが、この宇宙船は、国際宇宙ステーションへのサービス向上のためにNASAが求めた要件を満たすためにいくつかの変更が加えられている。^[1]最も重要な違いは人体測定上の変更であり、主に新しい調整可能な乗員用ソファの形で導入され、これにより身長の低い乗客、背の高い乗客、体重の軽い乗客、重い乗客が宇宙船に搭乗できるようになりました。ソユーズ宇宙船には改良されたパラシュートシステムと「グラスコックピット」も導入されましたが、これは使い捨て宇宙船としては初めてのことです。

ソユーズ宇宙船は、前面から背面にかけて 3 つの部分で構成されています。

• 球状 軌道モジュール
• 小型の空力再突入モジュール
• 太陽電池パネルが取り付けられた円筒形のサービスモジュール

最初の 2 つの部分は居住可能な居住空間です。大気圏再突入時に遮蔽や減速を必要としない軌道モジュールに可能な限り多くの部分を移動させることで、3 部構成のソユーズ宇宙船は 2 部構成のアポロ宇宙船の司令船よりも大きくて軽量です。アポロ司令船は 6 立方メートルの居住空間と 5000 kg の質量がありました。3 部構成のソユーズは、同じ乗組員に 9 立方メートルの居住空間、エアロック、アポロ カプセルの質量だけのサービス モジュールを提供しました。これには軌道モジュールは考慮されていませんが、軌道モジュールはアポロ月着陸船の代わりに使用できます。

ソユーズには最大 3 人の宇宙飛行士を乗せることができ、約 30 人日間の生命維持が可能です。生命維持システムは、海面分圧の窒素/酸素雰囲気を提供します。雰囲気は、乗組員が生成したCO ₂と水のほとんどを吸収して酸素を再生するKO _{2シリンダーと、残った CO 2 を}吸収するLiOHシリンダーによって再生されます。

打ち上げ時には機首フェアリングによって保護され、大気圏を通過後に切り離されます。自動ドッキング システムを備えています。機体は自動で操作することも、地上管制とは独立してパイロットが操作することもできます。

宇宙船の前部は軌道モジュール（ロシア語：бытовой отсек (BO)、ビトボイ・オツェク）で、居住区としても知られています。実験、カメラ、貨物など、再突入に必要のないすべての機器が収容されています。通常、食事エリアとトイレの両方として使用されます。その遠端にはドッキングポートもあります。このモジュールには、トイレ、ドッキング航空電子機器、通信機器も含まれています。最新のソユーズバージョンでは、乗組員に前方の景色を提供する小さな窓が導入されました。

降下モジュールとの間のハッチは閉じることができ、必要に応じてエアロックとして隔離することができます。宇宙飛行士は発射台にある側面のポート（この写真の下部、降下モジュールの近く）から出て、このポートから宇宙船に入ります。

この分離により、生命維持に不可欠な降下モジュールへのリスクを抑えながら、軌道モジュールをミッションに合わせてカスタマイズすることもできます。無重力状態での姿勢の慣例は降下モジュールとは異なり、宇宙飛行士はドッキング ポートに頭を向けて立ったり座ったりします。

再突入モジュール（ロシア語：спускаемый аппарат (СА)、Spuskaemiy apparat (SA) ）は、打ち上げと地球への帰還のために使用される。再突入中に保護するため、耐熱カバーで覆われている。最初に大気圏で減速し、次にブレーキングパラシュート、続いて着陸のために機体を減速させるメインパラシュートによって減速される。地上1メートルで、耐熱シールドの後ろに取り付けられた固体燃料ブレーキエンジンが点火され、軟着陸が行われる。再突入モジュールの設計要件の1つは、可能な限り高い容積効率（内部容積を船体面積で割った値）を持つことであった。これに最適な形状は球体であるが、そのような形状では揚力が得られず、純粋な弾道再突入となる。弾道再突入は減速が大きいため乗員に負担がかかり、初期の軌道離脱燃焼を超えて操縦することはできない。そのため、ソユーズが採用している「ヘッドライト」形状、つまり、わずかに角度のついた円錐形 (7 度) と従来の球形熱シールドを結合した半球形の前方領域が採用されました。この形状により、不均等な重量配分により、わずかな揚力が生成されます。このニックネームは、ほぼすべての自動車のヘッドライトが円形の放物面だった時代に付けられました。

機体の後部にはサービスモジュール（ロシア語：приборно-агрегатный отсек、プリボルノ-アグレガトニー・オツェク（PAO））がある。このモジュールには計器室（ロシア語：приборный отсек、プリボルノ-アグレガトニー・オツェク（PO））があり、これは膨らんだ缶のような形をした加圧容器で、温度制御、電力供給、長距離無線通信、無線遠隔測定、方向制御用の計器などのシステムが入っている。推進室（ロシア語：агрегатный отсек、アグレガトニー・オツェク（AO））はサービスモジュールの非加圧部分で、メインエンジンと予備の液体燃料推進システムが入っており、軌道上で操縦し、地球への降下を開始するためのものである。この船にはまた、中間区画（ロシア語：переходной отсек、Perekhodnoi Otsek (PkhO)）に取り付けられた方位調整用の低推力エンジン システムも搭載されています。サービス モジュールの外側には方位調整システム用のセンサーと、船を回転させることによって太陽の方向に向けられる太陽電池アレイがあります。

モジュール構造が以前の設計と異なるため、ソユーズでは再突入前に通常とは異なる一連のイベントが発生します。宇宙船はエンジンを前方に向け、メインエンジンを点火して、予定の着陸地点の 180 度前方で軌道から外れます。これにより再突入に必要な燃料は最小限となり、宇宙船は楕円形のホーマン軌道を飛行して、大気圏の再突入に十分な低高度に達する地点まで移動します。

初期のソユーズ宇宙船では、サービスモジュールと軌道モジュールが同時に切り離されます。これらはチューブと電気ケーブルで降下モジュールに接続されているため、分離しやすくなり、降下モジュールの向きが変わるのを防ぎます。後期のソユーズ宇宙船では、メインエンジンを点火する前に軌道モジュールを切り離すため、さらに燃料を節約でき、降下モジュールがより多くのペイロードを帰還できます。軌道モジュールを宇宙ステーションの付属物として軌道上に残すことはできません。エアロックとして機能するハッチは降下モジュールの一部だからです。

再突入時の燃料噴射は、通常、地球の「夜明け」側で行われる。これにより、宇宙船は夕方の薄明かりの中で、地球の影の上にある太陽に照らされて降下し、回収ヘリコプターから見えるようになる。ISSへのソユーズミッションの開始以来、夜間着陸を行ったのはわずか5回である。^[2]

• 熱制御システム– Sistema Obespecheniya Teplovogo Rezhima、SOTR - Cистема Обеспечения Теплового Режима、COTP
• 生命維持システム– Kompleks Sredstv Obespecheniya Zhiznideyatelnosti, KSOZh - Комплекс Средств Обеспечения Жизнедеятельности, KCOЖ
• 電源システム– Sistema Elektropitaniya、SEP - Система Электропитания、CЭП
• 通信および追跡システム– ラスベット（ドーン）無線通信システム、機内測定システム（SBI）、クヴァントV宇宙船制御、クリオストMテレビシステム、軌道無線追跡（RKO）
• オンボード複雑な制御システム– Sistema Upravleniya Bortovym Kompleksom、SUBK - Система Управления Бортовым Комплексом, СУБК
• 複合推進システム– Kompleksnaya Dvigatelnaya Ustanovka、KDU - Комплексная Двигательная Установка, КДУ
• Chaika-3 モーション コントロール システム– Sistema Upravleniya Dvizheniem、SUD - Cистема Управления Движением、СУД
• 光学/視覚デバイス (OVP) - VSK-4 (Vizir Spetsialniy Kosmicheskiy-4 - Визир Специальный Космический-4)、暗視装置 (VNUK-K、Visir Nochnogo Upravleniya po Kursu - ВНУK-К)、 Визир Ночного Управления по Курсу)、ドッキングライト、パイロットサイト (VP-1、Vizir Pilota-1 - ВП-1、Визир Пилота-1)、レーザー距離計 (LPR-1、Lazerniy Dalnomer-1 -) ЛПР-1、Лазерный Дальномер-1)
• クルスランデブーシステム
• ドッキング システム– Sistema Stykovki i Vnutrennego Perekhoda、SSVP - Система Стыковки и Внутреннего Перехода, ССВП
• 遠隔操作制御モード– Teleoperatorniy Rezhim Upravleniya、TORU - Телеоператорный Режим Управления, ТОРУ
• エントリーアクチュエーターシステム– Sistema Ispolnitelnikh Organov Spuska、SIO-S - Система Исполнительных Органов Спуска、СИО-С
• 着陸援助キット– Kompleks Sredstv awardmleniya、KSP - Комплекс Средств Приземления, КСП
• ポータブルサバイバルキット– Nosimiy Avariyniy Zapas、NAZ - Носимый Аварийный Запас, НАЗ
• ソユーズ打ち上げ脱出システム– Sistema Avariynogo Spaseniya、SAS - Система Аварийного Спасения, САС

ウィキメディア・コモンズには、ソユーズ宇宙船に関連するメディアがあります。

• ミールハードウェアの伝統
  • デビッド SF ポートリー、ミール ハードウェア遺産、NASA RP-1357、1995
  • ミール ハードウェア遺産 (ウィキソース)
• OMWorld の ASTP ドッキング トレーナー ページ
• NASA – ロシアのソユーズTMA宇宙船の詳細
• スペースアドベンチャーズ月周回ミッション – 詳細
• www.russianspaceweb.com – ソユーズ宇宙船