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スペースラボは、欧州宇宙機関(ESA)によって開発され、スペースシャトルによる特定の宇宙飛行で使用された再利用可能な実験室です。この実験室は、与圧モジュール、非与圧キャリア、およびシャトルの貨物室に収容されたその他の関連ハードウェアを含む複数のコンポーネントで構成されていました。コンポーネントは、各宇宙飛行のニーズを満たすためにさまざまな構成で配置されていました。
スペースラボのコンポーネントは、ハードウェアとミッションの集計方法に応じて、合計約 32 回のシャトル ミッションで飛行しました。スペースラボにより、科学者は地心軌道の微小重力下で実験を行うことができました。スペースラボ関連のハードウェアは多様であったため、ヨーロッパの科学者がスペースラボ居住モジュールでミッションを実行する主要なスペースラボ プログラム ミッション、他のスペースラボ ハードウェア実験を実行するミッション、およびスペースラボ ハードウェアの一部のコンポーネントを使用する他の宇宙輸送システム(STS) ミッションを区別できます。スペースラボ ミッションの数には多少のばらつきがありますが、これはスペースラボ ミッションの種類が異なり、飛行したスペースラボ ハードウェアの量と各ミッションの性質に大きな幅があるためです。1983 年から 1998 年の間に少なくとも 22 回の主要なスペースラボ ミッションがあり、スペースラボ ハードウェアは他の多くのミッションで使用され、一部のスペースラボ パレットは 2008 年まで飛行していました。[1]
背景と歴史
1973年8月、NASAと欧州宇宙研究機関（ESRO）（現在の欧州宇宙機関またはESA）は、スペースシャトルの飛行で使用する科学実験室を建設するための覚書（MOU）に署名しました。 [2]スペースラボの建設は、 VFW-Fokker GmbHの子会社であるEntwicklungsring Nord （ERNO）によって1974年に開始されました。同社はMesserschmitt-Bölkow-Blohm （MBB）と合併してMBB/ERNOとなり、 2003年にEADS SPACE Transportationに統合されました。最初のラボモジュールであるLM1は、ヨーロッパの宇宙飛行士の飛行機会と引き換えにNASAに寄贈されました。2番目のモジュールLM2は、NASAが独自に使用するためにERNOから購入しました。[3]
スペースラボモジュールの建設は1974年に当時のERNO-VFW-フォッカー社によって開始されました。[4]
スペースラボは、少なくとも 4 つの理由から、私たち全員にとって重要です。スペースラボは、シャトルの軌道上での科学研究能力を何倍にも拡大しました。また、欧州の同盟国と政府、産業、科学を巻き込んだ大規模な国際共同事業のすばらしい機会と例を提供しました。欧州の取り組みは、米国が単独で資金を調達しなければならなかった場合よりも何年も前に、自由世界に非常に多用途な実験システムを提供しました。そして最後に、欧州に、有人宇宙飛行の独占分野に進出するために必要なシステム開発と管理の経験を提供しました。
— NASA長官、スペースラボ：国際的な成功物語[5]
1970年代初頭、NASAは月探査ミッションからスペースシャトル、そして宇宙研究へと焦点を移しました。[6]当時のNASA長官は、新しい宇宙ステーションから計画中のスペースシャトルのための宇宙実験室へと焦点を移しました。[6]これにより、将来の宇宙ステーションの技術を研究し、スペースシャトルの能力を研究に活用することが可能になりました。[6]
スペースラボは、以下の10か国を含むヨーロッパ諸国のコンソーシアムである欧州宇宙研究機関（ESRO）によって開発されました。[7]
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コンポーネント
実験モジュールに加えて、完全なセットには、ブリティッシュ・エアロスペース(BAe) が製造した真空実験用の外部パレット 5 枚と、パレットのみの飛行構成操作に必要なサブシステムを含む加圧された「イグルー」も含まれていました。8 つの飛行構成が認定されましたが、必要に応じてさらに組み立てることもできます。
このシステムには、当初のスペースシャトルの打ち上げターンアラウンドタイムである2週間を予定していたことや、航空機への積み込み（地球輸送）のためのロールオン・ロールオフなど、いくつかのユニークな特徴があった。[8]
スペースラボは、交換可能なさまざまなコンポーネントで構成されていましたが、その主なものは、スペースシャトルのオービターベイで飛行して地球に帰還できる有人実験室でした。[9]しかし、居住モジュールは、スペースラボタイプのミッションを実行するために飛行する必要はなく、宇宙研究をサポートするさまざまなパレットやその他のハードウェアがありました。[9]居住モジュールは、宇宙飛行士がシャツの袖をまくった状態で作業できるように容積を拡張し、機器ラックと関連するサポート機器のためのスペースがありました。[9]居住モジュールが使用されていないときは、パレットのサポート機器の一部を、スペースシャトルオービターの乗組員エリアに接続された加圧シリンダーである小さなイグルー内に収納することができました。[9]
スペースラブミッションは通常、複数の実験をサポートしており、スペースラブ1ミッションでは、宇宙プラズマ物理学、太陽物理学、大気物理学、天文学、地球観測の分野で実験が行われました。[10]適切なモジュールの選択は、スペースラブシャトルミッションのミッション計画の一部であり、たとえば、ミッションでは居住可能なスペースが少なくなり、パレットが多く必要になる場合もあれば、その逆の場合もあります。
居住モジュール
居住可能なスペースラボ実験モジュールは、スペースシャトルのオービタペイロードベイの後ろにある円筒形の環境で、トンネルでオービタの乗組員室とつながっていました。実験室の外径は4.12メートル（13.5フィート）、各セグメントの長さは2.7メートル（8フィート10インチ）でした。実験モジュールは少なくともコアセグメントで構成されており、短いモジュール構成では単独で使用できます。長いモジュール構成には追加の実験セグメントが含まれます。[11]スペースラボの実験をオービタの後部飛行デッキから操作することも可能でした。[11]
加圧トンネルの接続点はオービターのミッドデッキにあった。[12]ペイロードベイ内の居住モジュールの位置に応じて、2つの異なる長さのトンネルがあった。 [12]実験モジュールが使用されておらず、サポート機器用に追加のスペースが必要な場合は、イグルーと呼ばれる別の構造物が使用されることがあった。[12 ]
2つの実験モジュールが製造され、LM1とLM2と識別されています。LM1は、スミソニアン航空宇宙博物館のスティーブン・F・ウドバー・ハジー・センターで、スペースシャトルディスカバリー号の後ろに展示されています。LM2は、2000年から2010年まで、ドイツのブレーメンにあるブレーメン空港のブレーメンハレ展示場に展示されていました。2010年以来、近くのエアバス防衛宇宙工場の建物4cにあり、ガイド付きツアーでのみ見ることができます。
パレット
スペースラボ パレットは、機器、大型機器、宇宙への露出を必要とする実験、望遠鏡などの広い視野を必要とする機器を搭載するための U 字型のプラットフォームです。パレットには、重い機器を搭載するためのハード ポイントがいくつかあります。パレットは、単一構成で使用することも、端から端まで積み重ねて二重または三重構成で使用することもできます。スペース シャトルの貨物室には、二重パレットと三重パレット構成を使用して最大 5 つのパレットを構成できます。
カナダアーム2とデクスターを国際宇宙ステーションに輸送するために使用されたスペースラボパレットは現在、カナダ宇宙庁（CSA）を通じてNASAから貸し出され、カナダ航空宇宙博物館に展示されている。 [13]
スペースラボのパレットは、 2010年3月5日にスイス交通博物館に移送され、常設展示された。エルビスというニックネームの付いたこのパレットは、1992年7月31日から8月8日までの8日間のSTS-46ミッションで使用された。このとき、ESAの宇宙飛行士クロード・ニコリエは、 ESAの欧州回収可能キャリア（ユーレカ）科学ミッションとNASA/ASI（イタリア宇宙機関）共同のテザー衛星システム（TSS-1）を展開するために、スペースシャトルアトランティスに搭乗していた。このパレットは、シャトルの貨物室でTSS-1を運んだ。[14]
もう一つのスペースラボパレットはワシントンDCのアメリカ国立航空宇宙博物館に展示されている[15]。宇宙に飛ばされたスペースラボパレットは全部で10個あった。[16]
イグルー
居住モジュールは飛ばされずパレットが飛ばされた宇宙飛行では、イグルーと呼ばれる加圧シリンダーにスペースラボの機器を操作するために必要なサブシステムが搭載された。[17]イグルーは高さ3メートル（9.8フィート）、直径1.5メートル（4フィート11インチ）、重さ1,100キログラム（2,400ポンド）であった。[18]イグルーは2台製造され、どちらもベルギーの会社SABCAによって製造され、宇宙飛行で使用された。[18]イグルーのコンポーネントは、スペースラボ2、ASTRO-1、ATLAS-1、ATLAS-2、ATLAS-3、ASTRO-2で飛行した。 [18]
スペースラボイグルーは、米国のスティーブン・F・ウドバー・ハジーセンターのジェームズ・S・マクドネル宇宙格納庫に展示されている。 [19]
計器指向システム
IPSはジンバル式のポインティングデバイスで、望遠鏡やカメラ、その他の機器を向けることができます。[20] IPSは1985年から1995年の間に3つの異なるスペースシャトルミッションで使用されました。 [20] IPSはドルニエ社によって製造され、2台が作られました。[20] IPSは主にアルミニウム、スチール、多層断熱材で構成されていました。[21]
IPSはスペースシャトルオービターのペイロードベイ内に搭載され、ジンバル式の3軸指向性を提供することができる。[21] IPSは1秒角（度の単位）未満の指向精度と、地球、太陽、恒星に焦点を当てたモードの3つの指向モードを実現するように設計された。[22] IPSはペイロードベイ内の宇宙空間に露出したパレットに搭載された。[22]
IPSミッション: [20]
スペースラボ2号のミッションでは、口径15.2cm（6.0インチ）のヘリウム冷却赤外線望遠鏡（IRT）を搭載し、波長1.7～118μmの光を観測した。 [24] IRTは銀河面の60%の赤外線データを収集した。[25]
-
計器指向システム (IPS) -
1995年、アストロ2号の空で作業中のIPS -
スミソニアン博物館（ウドバー・ヘイジー・センター）のドルニエ計器指向システム
部品リスト
スペースラボのコンポーネントまたはハードウェアの例: [引用が必要]
- EVA エアロック
- トンネル[11]
- トンネルアダプター[11]
- イグルー
- スペースラボモジュール[26]
- 先端コーン
- 後端コーン
- コアセグメント/モジュール[11]
- 実験ラック
- 実験セグメント/モジュール[26]
- 地上支援電気設備
- 地上支援機械設備
- 電力配電サブシステム
- コマンドおよびデータ管理サブシステム
- 環境制御サブシステム
- 計器指向システム
- パレット構造
- 多目的実験支援構造（MPESS）
厳密に言えば、 Extended Duration Orbiter (EDO) アセンブリは、Spacelab のハードウェアではありませんでした。しかし、Spacelab の飛行で最も頻繁に使用されました。また、NASA は後にこれをSpaceHabモジュールで使用しました。
ミッション
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スペースラボのコンポーネントは、1983年11月から1998年4月まで、22回のスペースシャトルミッションで飛行しました。 [27]スペースラボのコンポーネントは、パレットを除いて1998年に廃止されました。科学研究は、国際宇宙ステーション(ISS) と、スペースラボモジュールに似た与圧キャリアであるスペースハブモジュールに移されました。スペースラボパレットは、2000年にSTS-99での飛行のために再委託されました。「スペースラボパレット-展開可能1 (SLP-D1) とカナダデクスター(目的敏捷マニピュレーター)」は、 STS-123で打ち上げられました。スペースラボのコンポーネントは、合計で41回のシャトルミッションで使用されました。
居住モジュールは1980年代から1990年代にかけて16回のスペースシャトルミッションで飛行した。[28]スペースラボパレットミッションは6回飛行し、スペースラボパレットは他のミッションで19回飛行した。
ミッション名の頭字語:
- ATLAS: 大気応用科学研究所
- ASTRO: 頭字語ではなく、「天文学」の略語
- IML: 国際微小重力研究所
- LITE: 宇宙におけるライダー技術実験
- LMS: 生命科学と微小重力科学
- MSL: 材料科学研究所
- SLS: スペースラボライフサイエンス
- SRL: 宇宙レーダー研究所
- TSS: テザー衛星システム
- USML: 米国微小重力研究所
- USMP: 米国微小重力ペイロード
ESA のミッションへの貢献に加え、ドイツと日本はそれぞれ独自のスペース シャトルとスペースラボ ミッションに資金を提供しました。表面的には他の飛行と似ていますが、実際にはドイツと日本が完全に管理した米国とヨーロッパ以外の国による最初の、そして唯一の有人宇宙ミッションでした。[要出典]
西ドイツの最初のミッションであるドイッチュラント1号（スペースラボD1、DLR-1、NASAの名称STS-61-A）は1985年に実施された。2回目の同様のミッションであるドイッチュラント2号（スペースラボD2、DLR-2、NASAの名称STS-55 ）は当初1988年に計画されていたが、スペースシャトルチャレンジャー号の事故により1993年まで延期された。これはドイツ再統一後の最初のドイツ有人宇宙ミッションとなった。[33]
唯一の日本のミッションであるスペースラボJ（NASA指定STS-47）は1992年に実施されました。
その他のミッション
- STS-92、2000年10月、PMA -3、（ディスカバリー）
- STS-108、2001年12月、軽量ミッション特殊支援構造キャリア (LMC) (エンデバー)
- STS-123、2008年3月、パレット（エンデバー）、デクスター
中止されたミッション
スペースラボ 4、スペースラボ 5、およびその他の計画されていたスペースラボのミッションは、シャトルの開発の遅れとチャレンジャー号の事故により中止されました。
ギャラリー
遺産
スペースラボの遺産はMPLMとそこから派生したシステムの形で生き続けています。これらのシステムには、国際宇宙ステーションへのペイロードの輸送に使用されたATVとシグナス宇宙船、そして国際宇宙ステーションのコロンバス、ハーモニー、トランクィリティモジュールが含まれます。[34] [35]
スペースラブ2号ミッションは1985年に銀河面の60%を赤外線で調査した。[25]
スペースラボは非常に大規模なプログラムであり、20年にわたってさまざまな実験や複数のペイロードと構成によって強化されました。たとえば、スペースラボ1（STS-9）ミッションの一部だけでも、8つの異なる画像システムが宇宙に飛ばされました。これらの実験を含めると、スペースラボ1の飛行だけで、さまざまな分野にわたる合計73の個別の実験が行われました。スペースラボのミッションでは、材料、生命、太陽、天体物理学、大気、地球科学の実験が行われました。[36]
スペースラボは、ヨーロッパの友人たちによる 10 億ドル規模の大規模な投資を表しています。しかし、その完成は、同様に重要なことを示しています。それは、ESA の政府、大学、業界から集められた粘り強く献身的で才能のあるチームの取り組みです。彼らは 10 年間粘り強く取り組み、プロジェクトを完遂しました。私たちは皆さんの粘り強さを誇りに思うとともに、成功を祝福します。
— NASA長官、1982年[37]
図面、スペースラボモジュール、パレット
オービターとスペースラボ間の移行および接続トンネル、
2-ペイロードスペースヒンジ、
3-フットストーク、
4-実験ユニット、
5-高圧（？）モジュール、
6-外部プラットフォーム、
7-赤外線望遠鏡、
8-地球の磁場を調査するための装置、
9-オービターのペイロードスペース
、10-オービターの前部の背面
参照
- コロンバスの人間が管理するフリーフライヤー
- ヘルメス（宇宙船）
- 国際宇宙ステーション
- スペースシャトルの退役
- 宇宙ステーションフリーダム
- Spacehab モジュール(各種、Spacelab と混同しないでください)
- スペースラボ、クラフトワークの1978年の曲
参考文献
- ^ 「スペースラボ」 ESA。
- ^ ロード 1987、24-28 ページ
- ^ 宇宙輸送システム – HAER No. TX-116 – p. 46。引用: 「...その後、NASAは2番目の研究室であるLM2を購入しました」
- ^ 宇宙輸送システム – HAER No. TX-116 – p. 46
- ^ スペースラボ：国際的な成功物語 NASA 長官ジェームズ・C・フレッチャーによる序文この記事には、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。
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- ^ ティム・ファーニス、デイビッド・シェイラー、マイケル・デレク・シェイラー (2007)。有人宇宙飛行ログ 1961-2006。シュプリンガー・プラクシス。829 ページ。
- ^ 「ドイツと有人宇宙ミッション」Fas.org 2012年4月17日閲覧。
- ^ 「地球軌道上の新しいヨーロッパの科学実験室」（PDF）。
- ^ 「低地球軌道を超えたはくちょう座 - 地球周回軌道上の物流と居住」（PDF）。
- ^ 「Spacelab - eoPortal ディレクトリ - 衛星ミッション」。
- ^ 「第1章」.
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、スペースラボに関連するメディアがあります。
- NASA.gov のスペースラボの歴史 2012 年 9 月 18 日、 Wayback Machineにアーカイブ
- スペースラボ: 国際短期滞在軌道上実験室、NASA.gov の NASA-EP-165
- 軌道上の科学: シャトルとスペースラボの経験、1981～1986、NASA.gov の NASA-NP-119
- NASA.gov のシャトル飛行におけるスペースラボのペイロード
- ジェームズ・ダウニー・コレクション、UAH アーカイブおよびスペースラボのペイロードのプロジェクト マネージャーであるジェームズ A. ダウニー III の特別コレクション ファイル
- ロード、ダグラス R. スペースラボ 国際的な成功物語、NASA-SP-487 NASA、1987 年 1 月 1 日
- SLP/2104-2: スペースラボペイロードアコモデーションハンドブック