ウェットワークショップ

ウェットワークショップは、使用済みの液体燃料ロケット段から作られた宇宙ステーションです。このようなロケット段には、2つの大きな気密燃料タンクが含まれています。大きい方のタンクは宇宙ステーションの居住区に後付けでき、小さい方のタンクは廃棄物の保管に使用できることが認識されました。大きなロケット段は低地球軌道に到達し、後で改造されます。これにより、それ以上の用途がないハードウェアを費用対効果の高い方法で再利用できます。ただし、ロケット段の軌道上での改造は困難で費用がかかる可能性があります。2024年11月現在、ウェットワークショップ宇宙ステーションは建造も飛行もされていません。 ^{[アップデート]}

ウェットワークショップは「ドライワークショップ」とは対照的であり、ドライワークショップでは、上段が空で、打ち上げ前に地上で人間の居住施設やその他の設備が内部装備される。上段には推進剤が充填されず、代わりに十分な出力のロケットによって軌道上に打ち上げられる。^[1]

1960年代のアポロ応用計画では、サターンVの第2段S-IIの使用を研究し、後にサターンIBの第2段S-IVBをウェットワークショップとして使用することを計画しましたが、アポロ計画のいくつかの月面着陸ミッションがキャンセルされたため、2段式のサターンVがS-IVBのドライワークショップとして スカイラブとして知られる宇宙ステーションの打ち上げに使用できるようになりました。

ヴェルナー・フォン・ブラウンは、サターン Vの打ち上げ用にウェット ワークショップ コンセプトを提案しました。彼の設計では、サターン V スタックのS-II第二段を改造し、軌道に到達したら居住スペースとして使用できるようにしました。サターン V の下段S-IC は単独では軌道に到達できないため、S-II は点火し、軌道に到達したら残りの推進剤を排出する必要があります。これを可能にするために、ステーションの床はオープン グリッドで作られ、推進剤がタンクの底の配管まで簡単に通過できるようにします。この構造は、便利な手すりと足場も提供します。

軌道に到達するには全推進剤積載量が必要となるため、打ち上げ時に追加の生命維持装置を S-II 内に収納することはできませんでした。フォン ブラウンの設計では、この補助装置はすべて大きな円筒形のキャリアに収められ、通常はそこに配置されるS-IVBの代わりに S-II ステージの上部に搭載されることになりました。軌道に到達して排気した後、S-II の水素タンク上部にある大きなアクセス ハッチが開きます。次に、円筒形の貨物モジュールをこの開口部から油圧でタンクに挿入して密閉し、タンクを再加圧して大きな居住空間を形成します。電力は S-II の外側に並ぶ太陽電池によって供給されます。

1960 年代、アポロ計画が開発から打ち上げへと移行する中、NASA 内のいくつかのグループがアポロ後の時代について研究していました。既存のサターン ハードウェアを引き続き使用するというアイデアが数多く提案され、そのいくつかは「アポロ X」という名前でまとめられ、アポロ アプリケーション プログラム(AAP) となりました。AAP が資金提供を受け始めた頃、サターン V の生産ラインは、月面ミッションだけで十分なサターン V を生産した後、閉鎖される予定でした。しかし、同じ時期に、アポロ システムの軌道上テストは予想よりもはるかに順調に進み、提案されていたシェイクダウン ミッションのいくつかは不要になりました。これにより、使用可能な サターン IBロケットが少数残されました。

サターンIBスタックは、ブースターと上部のS-IVBステージの2つのステージで構成されており、軌道に到達するには両方を起動する必要があった。S-IVBステージは、フォン・ブラウンの当初の提案に似た方法で改造することができ、より小型だが完全に使用可能なステーションにすることができる。この場合、機器は、通常は月着陸船用に確保されている場所のS-IVBの上部に搭載されるが、大きなアクセスポートがないため、タンクに挿入するのではなく、そこに残しておく必要がある。この方向でかなりの設計作業が行われた。

後のアポロ計画 (18 から 20) が中止されると、サターン V の供給が可能になりました。この時までに、S-IV 派生システムで多くの作業が行われていたため、代わりにその方向で作業を続けることが決定されました。サターン V は、最初の 2 段階で、地上で構築された完全なステーションを軌道に乗せるのに十分な推力を提供し、設計はスカイラブの「ドライ ワークショップ」 として飛行しました。

アポロから派生したウェットワークショップが関与したもう一つのプロジェクトは、有人金星フライバイ計画でした。

スペースシャトルの外部燃料タンク(ET)の同様の改造もいくつか研究された。打ち上げ中、ET は軌道速度の約 98% まで加速してから落下し、意図的に回転させて抗力を増加させた。いくつかの提案では、ET を軌道に乗るまでシャトルに取り付けたままにし、残りの推進剤を「開いたまま」にしておくスペースシャトルのメインエンジンから排出するという提案があった。そのようなテストが 1 つ予定されていたが、1986 年のスペースシャトルチャレンジャー号の事故により安全規則が劇的に変更されたためキャンセルされた。

ET は広大な作業スペースを提供するはずだったが、さまざまなウェット ワークショップ設計における大きな問題の 1 つは、そのすべてをどうするかということだった。ET 内の 2 つのタンクのうち小さい方の酸素タンクは、それ自体がフリーダム宇宙ステーション全体よりもはるかに大きかった。さらに、建設中に検査に使用された「マンホール」を通じて内部へのアクセスは可能だったが、軌道に到達した後にタンクに現実的な量の建築資材を挿入できたかどうかは明らかではなかった。それでも、この問題は繰り返し研究された。

同様のコンセプトである「後部貨物運搬船」は、 1984 年にマーティン マリエッタによって研究されました。これは、ET の底部にボルトで固定された大きな円筒形の貨物コンテナで構成され、スペース シャトル オービターの貨物室と同じ容量を持ちながら、より幅が広くかさばる荷物を運ぶことができます。同じ基本レイアウトは、短期ステーションの設計の基礎としても使用されました。従来の意味でのウェット ワークショップではありませんが、ステーションは推進剤タンクに便乗しているため、ある程度関連しています。

NASAの請負業者ブランド・グリフィンは、マーシャル宇宙飛行センターの高度概念オフィスに、使用済みのスペース・ローンチ・システムの水素燃料タンクから宇宙ステーションを建設することを提案した。この宇宙ステーションは、地球-月間のL2ラグランジュ点に設置され、オリジナルのスカイラブに敬意を表してスカイラブIIと名付けられる予定である。^[2]

NanoRacks は、NASA との契約を締結し、NextSTEPs Phase II 賞を受賞した後、現在^{[いつ? ]}使用済みロケットタンクを居住可能な生活エリアに変えるというコンセプトの Independence-1 (Ixion から改名) を開発中です。

• ソース
• 外部タンク技術レポートの要約 2006-05-24 にWayback Machineでアーカイブ