Loading article…
ズヴェズダ（ロシア語: Звезда 、文字通り「星」）は、ズヴェズダ・サービス・モジュールとしても知られ、国際宇宙ステーション（ISS）のモジュールです。ステーションに打ち上げられた3番目のモジュールであり、ステーションの生命維持システムすべてを提供し、その一部は米国軌道セグメント（USOS）で補完されています。また、2人の乗組員の居住区も備えています。ISSのロシア部分であるロシア軌道セグメント（ROS）の構造的および機能的な中心です。乗組員はここで集まり、ステーションでの緊急事態に対処します。 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
このモジュールはソ連のエネルギア社で製造され、主要な下請け作業はGKNPTsのクルニチェフ社が担当した。[ 10 ]ズヴェズダは2000年7月12日にプロトンロケットで打ち上げられ、 2000年7月26日午前1時45分（UTC）にザーリャモジュールとドッキングした。
「DOS-8」として知られるズヴェズダの船体は、当初1980年代半ばにミール宇宙ステーションのコアモジュール（DOS-7）の構造予備として建造され、後にミール2宇宙ステーションのコアモジュールとして再構成された。その設計は、民間宇宙ステーション「サリュート」計画のDOS（耐久性軌道ステーション）の系譜を受け継いでいる。
DOS-7とDOS-8は、ソ連政府が1976年に複数のドッキングポートを備えた次世代宇宙ステーションの建設計画を承認した後に開発された。サリュート計画の慣例に従い、打ち上げ時や軌道上での故障により主機が失われた場合に備えて、同一のモジュールが2基製造された。1982年に設計文書が完成した後、KBサリュートのフルニチェフ工場で2基のモジュールの製造が開始された。
DOS-8の圧力容器は1985年2月に完成し、その後、1986年2月にミールのコアモジュールとしてDOS-7が打ち上げられるまで、作業は大幅に減速した。主要な内部機器は1986年10月までに設置された。
DOS-7の打ち上げ成功を受けて、DOS-8はミールの後継機として提案された機体（内部名称GK-180）の中核要素となった。この機体は、エネルギアロケットで打ち上げられる100トン級のモジュールと大型トラス構造を採用していた。この設計は1988年1月にミール2としてメディアに発表され、1989年12月に正式に承認されたが、1991年までに大幅な遅延と資金削減によりプロジェクトは中止された。
軌道上でミール宇宙ステーションの中核モジュールをDOS-8に交換し、新しい拡張モジュールをブランに搭載するという選択肢も検討されたが、1992年までに、DOS-8を新しい合理化されたミール2宇宙ステーションの中核として打ち上げるという選択に至った。新しい構成では、中核モジュールの作業区画に支えられたトラスと、多数の小型拡張モジュールが特徴となった。太陽光発電パネルと太陽光集光器は、ラジエーター、姿勢制御スラスタ、ジャイロダイン、科学実験装置とともにトラスに取り付けられる予定だった。
1993年、ミール2複合施設は再び再設計され、トラス構造は軌道上で宇宙飛行士が組み立てるソフォラ型設計から、事前に統合されたトラスセグメントを使用する設計に移行し、2つのユニバーサルドッキングモジュールがステーションに追加されました。その後まもなく、ミール2ステーションはスペースステーションフリーダムと統合され、国際宇宙ステーションが形成され、DOS-8はサービスモジュールとして機能しています。[ 11 ]
ズヴェズダは、3 つの加圧区画と 1 つの非加圧区画で構成されています。前方から後方にかけて、加圧区画は、球形の移送区画、長い円筒形の主作業区画、短い円筒形の移送トンネルです。非加圧組立区画は、移送トンネルの外側を囲んでいます。[ 10 ] [ 12 ]ズヴェズダの重量は約19,050 kg (42,000 lb) [ 13 ]で、長さは13.1 m (43 ft)です。ソーラーパネルは29.7 m (97 ft)まで伸びています。
転送区画（ロシア語: Переходный Отсек, ПхО 、ローマ字表記: Perekhodniy Otsek, PKhO）には3つのドッキングポートがあり、内部ハッチによってモジュールの他の部分から完全に隔離され、エアロックとして機能する。ズヴェズダが打ち上げられた際、その前方ポートは既に軌道上にあるザーリャモジュールの後方ポートにドッキングした。天底（地球側）ポートは当初ユニバーサル・ドッキング・モジュールで使用される予定でしたが、 2001年から2021年まではピルス・モジュール、2021年以降はナウカ・モジュールで使用されることになりました。天頂（宇宙側）ポートは当初サイエンス・パワー・プラットフォームで使用される予定でしたが、2009年以降はポイスク・モジュールで使用されることになりました。トランスファー・コンパートメントのエアロック機能は、第2次長期滞在ミッション中にユーリー・ウサチョフとジェームズ・ヴォスがピルス・モジュールの到着に備えて天底ポートにドッキング・コーンを設置した際に一度だけ使用されました。
作業区画（ロシア語: Рабочий Отсек, РО 、ローマ字表記: Rabochii Otsek, RO）は、乗組員が作業し生活する場所であり、モジュールの容積の大部分を占める。円錐形のアダプターで連結された2つの円筒で構成されている。前方の小径計器室（ロシア語: Приборой Отсек, ПО 、ローマ字表記: Priboroi Otsek, PO）にはステーションのコマンド ポスト（中央コンピュータ）と関連機器が収められており、後方の大径居住区画（ロシア語: Жилой Отсек, ЖО 、ローマ字表記: Zhloi Otsek, ZhO）には2つの寝室、NASA提供の振動遮断安定化機能付きトレッドミル、冷蔵庫/冷凍庫とテーブルを備えたキッチン、運動用自転車、トイレ、その他の衛生設備が収められており、この区画には凝縮した湿気と廃水を電気分解して1日あたり最大5.13キログラム（11.3ポンド）の呼吸用酸素を供給し、水素を宇宙空間に排出するエレクトロン システムも含まれていました。このシステムは、緊急時に飲料水として使用できる凝縮水も生成するが、通常は地球上の真水が使用される。
ズヴェズダには 13 個の窓があります。[ 10 ]乗員の睡眠室 2 つにそれぞれ 1 つずつ、直径 22.5 cm (8.9 インチ) の窓 (窓番号 1 と 2) が 2 つ、前方の移送室の地面に面した床に直径22.5 cm ( 8.9インチ)の窓が 6 つ (窓番号 3、4、5、6、7、8)、メイン作業室に直径40 cm (16インチ)の窓 (窓番号 9)、後方の移送室に直径7.5 cm (3.0インチ)の窓が 1 つ (窓番号 10) あります。さらに、前方の移送室の前方端に、接近する船を観察するための直径22.5 cm (8.9インチ)の窓が3 つ(窓番号 12、13、14) あります。設計者は窓番号 11 の設置は含めませんでした。
ズヴェズダには、宇宙空間で植物を育てるための実験施設であるラダ温室もある。[ 15 ]
「組立室」には、スラスタ、温度計、アンテナ、推進剤タンクなどの外部機器が収容されています。大型可動式の「リラ衛星通信アンテナ」は、この組立室の国際宇宙ステーションの後方付近にあるズヴェズダサービスモジュールに設置されています。[ 16 ] 「移送室」には自動ドッキング装置が備えられており、ソユーズ宇宙船とプログレス宇宙船の整備に使用されます。
サービスモジュールには、16 基の小型スラスタと 2 基の3,070 ニュートン (690 lb f ) S5.79大型スラスタがあり、これらは 2 軸マウントされ、5° までジンバルできます。スラスタは、総容量 860 kg の 4 つのタンクから加圧供給されます。[ 6 ]推進システムに使用される酸化剤は四酸化二窒素で、燃料はUDMHであり、供給タンクは窒素で加圧されています。[ 17 ]ズヴェズダの 2 基のメインエンジンは、ステーションの高度を上げるために使用できます。これは 2007 年 4 月 25 日に行われました。これは、ズヴェズダが2000 年に到着して以来、エンジンが点火された最初のことでした。[ 18 ]
エレクトロンは乗組員にとってかなり騒がしく、メンテナンスにもかなりの手間がかかることが判明した。何度か故障し、長期間故障した場合は乗組員は固体燃料酸素発生器のカートリッジ（「酸素キャンドル」とも呼ばれ、ミールでの火災の原因となった）を使用する必要があった。また、再生可能な二酸化炭素吸収剤を用いて空気中の二酸化炭素を除去するシステムであるヴォズドゥフも搭載されている。
ズヴェズダモジュールは、重要なハードウェアを恒久的に設置することを重視するソ連の宇宙船設計思想に根ざした制約を、前身のミール宇宙ステーションとサリュート宇宙ステーションから受け継いでいる。このアプローチは、システムを閉じたパネルの後ろに隠すことで内部居住空間を広げる一方で、交換が容易な41.3インチ幅（105cm ）の国際標準ペイロードラックを使用する米国軌道セグメント（USOS）の戦略とは対照的である。共通係留機構（CBM）を介して接続されるUSOSモジュールには、モジュール間および宇宙船間でこれらのラックを移動させるための51インチ幅（130cm ）のハッチがある。その結果、ズヴェズダでは、故障したハードウェアや修理不可能なハードウェアは恒久的に設置されたままとなる。顕著な例として、事前に設置されたエレクトロン社製の酸素発生システムが挙げられ、交換が不可能なため、宇宙飛行士による頻繁な修理が必要となった。ズベズダのハッチ幅が78.74センチメートル（31.00インチ）であることと、交換用のエレクトロンユニットが入手できないことが交換作業を妨げた。エレクトロンの生産中止はこの問題をさらに悪化させた。2020年10月、エレクトロンシステムが再び誤作動を起こし、システムが停止された。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
ISSへの打ち上げに使用されたロケットには広告が掲載されており、ピザハットレストランのロゴが大きく描かれていた。 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]同社はこれに100万ドル以上を支払ったと報じられている。[ 27 ]この資金は、フルニチェフ国立研究生産宇宙センターと、このイベントを企画したロシアの広告代理店の支援に役立った。[ 28 ]
サービスモジュールの管理と国際宇宙ステーションへの統合は1991年に開始された。構造物の建設はRKKエネルギア社が行い、その後、最終的な装備のためにクルニチェフ設計局に引き渡された。ロシア宇宙庁（ロスコスモス）とNASA ISSプログラムオフィスによる共同審査により、建設状況の監視、言語およびセキュリティ上の問題の解決、飛行準備と乗組員の訓練の確保が行われた。ロスコスモスとRKKエネルギア社間の資金制約により、第1モジュールの打ち上げが度々延期され、数年の遅延が生じた。
2000年7月26日、ズヴェズダはザーリャの後部ポートにドッキングし、ISSの3番目の構成要素となった。（米国のユニティモジュールはすでにザーリャに接続されていた）。7月下旬、ザーリャに搭載されたコンピュータはISSのコマンド機能をズヴェズダのコンピュータに引き継いだ。[ 29 ]
2000年9月11日、スペースシャトルSTS-106の乗組員2名がズヴェズダとザーリャ間の最終接続を完了しました。6時間14分の船外活動中に、宇宙飛行士エド・ルーと宇宙飛行士ユーリ・マレンチェンコは、4本の電源ケーブル、4本のビデオおよびデータケーブル、光ファイバーテレメトリーケーブルを含む9本のケーブルをズヴェズダとザーリャ間で接続しました。 [ 30 ]翌日、STS-106の乗組員は2000年9月12日午前5時20分（UTC）に初めてズヴェズダに浮上しました。 [ 31 ]
ズヴェズダは、初期の居住区、生命維持システム、通信システム（ズヴェズダは ISSに10 Mbit/sイーサネットネットワークを導入した[ 32 ]）、電力分配、データ処理システム、飛行制御システム、推進システムを提供した。これらの居住区と一部のシステムは、その後、ISSの追加コンポーネントによって補完されたが、すべてではない。
ロシアの財政難のため、ズヴェズダは予備機も保険もない状態で打ち上げられた。このリスクを考慮し、NASAは打ち上げが大幅に遅れたり、打ち上げ時に破損したりした場合に備えて、暫定制御モジュール（ICM）を建造していた。
2019年9月以降、ズヴェズダモジュールでは空気漏れが悪化している。漏れの原因は、ズヴェズダをプログレス補給船が通常使用する後部ドッキングポートに接続する、ロシア語の略称PrKで知られる小型トランスファートンネル内の微細な構造亀裂であると思われる。当初、漏れ率は1日あたり1ポンド（0.45kg ）未満と最小限であったが、着実に増加し、 2024年4月時点で1日あたり3.7ポンド（1.7kg ）に達した。NASAとロスコスモスはともに溶接の問題を疑っているが、漏れの正確な原因は不明のままである。NASAは、この漏れを宇宙飛行活動に対する高リスクの脅威と分類し、「壊滅的な故障」につながる可能性があるとしている。しかし、ロスコスモスは、PrKの壊滅的な崩壊は現実的ではないと考えており、漏れを監視および管理する能力に自信を持っていると述べている。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
2024年11月現在 漏洩と壊滅的な故障のリスクを軽減するため、通常の運用手順では、宇宙船に積極的にアクセスしている場合を除き、ズヴェズダからPrKにつながるハッチを閉じておくことになっていた。PrKにつながるハッチが開かれると、 ISSの米国軌道セグメントにつながるハッチが閉じられ、壊滅的な故障と減圧がロシア軌道セグメントのみに留まることになる。[ 35 ]
2026年6月5日、ISSに搭乗していた7人の乗組員のうち5人がNASAからドッキング中のスペースXクルードラゴン・フリーダム宇宙船内に避難するよう指示された。残りの2人の宇宙飛行士、ISS司令官のセルゲイ・クド＝スヴェルチコフと飛行エンジニアのセルゲイ・ミカエフは、PrKの「悪化する空気漏れ」の修理を試みた。NASAは、ロスコスモスが構造修復作業を一時停止し、さらなる測定とデータが得られるまで待つと、宇宙飛行士がISSに戻ることを許可した。[ 36 ] 6月15日、ロスコスモスがPrKモジュールの廃止を決定し、急激な減圧事象のさらなるリスクを排除したと報じられた。[ 37 ]
後部左舷
Nadir
Zenith
Forward
This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"The ISS to Date". NASA. 22 February 2007. Archived from the original on 3 June 2002. Retrieved 24 June 2007. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"International Space Station Status Report #06-7". NASA. 17 February 2006. Archived from the original on 15 June 2006. Retrieved 24 June 2007. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"NASA – Zvezda Service Module". NASA. 14 October 2006. Archived from the original on 23 March 2009. Retrieved 10 July 2007. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"STS-106 Report # 07". NASA. Archived from the original on 1 June 2019. Retrieved 9 February 2007. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"STS-106 Report # 10". NASA. Archived from the original on 15 August 2020. Retrieved 9 February 2007. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:William Ivancic; Terry Bell; Dan Shell (April 2002). ISS and STS Commercial Off-The-Shelf Router Testing(PDF) (Report). NASA Technical Memo TM-2002-211310. Archived from the original(PDF) on 26 February 2009. This article incorporates text from this source, which is in the public domain:"Soyuz Relocation". NASA. Retrieved 29 August 2015.