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きぼう(日本実験棟:Kibo Japanese Experiment Module)

    

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きぼう(日本実験棟:Kibo Japanese Experiment Module)


「きぼう」は国際宇宙ステーションの日本の実験棟。
「船内実験室(PM)」「船内保管室(ELM-PS)」「船外実験プラットフォーム(EF)」「船外パレット(ELM-ES)」「きぼうロボットアーム(JEM-RMS)」「衛星間通信システム(ICS)」の6つの要素から構成される。
国際宇宙ステーションの構造物の中でも最大である為、一度には打ち上げる事が出来ず3回に分けて打ち上げられる。
「きぼう」の管制室はつくば市にある筑波宇宙センター内にある。
08年3月11日にまず「船内保管室」がスペースシャトル「エンデバー」で打ち上げられ、08年5月31日(日本時間6月1日)に「船内実験室」と「ロボットアーム」がスペースシャトル「ディスカバリー」で打ち上げられた。
09年にスペースシャトル「エンデバー」で残りの「船外実験プラットフォーム」「船外パレット」「衛星間通信システム」が打ち上げられる予定。

「きぼう船内実験室」 は実際に宇宙飛行士が滞在し、主に微小重力環境を利用した実験と「きぼう」全体のコントロールを行う場所。
他の与圧モジュール同様に地上とほぼ同じ空気組成と1気圧が保たれており、温度と湿度も活動しやすいように常にコントロールされている。
他の与圧モジュールに比べて非常に静からしい。
最大4人の滞在が可能。
「船内実験室」設置後一時環境系のセンサーが異常を示したが、これは船内実験室があまりに広かった為、ISSにいた全員(ISS3名、シャトル7名)が集まって大はしゃぎした為に湿度が上がった為と思われる。

この「船内実験室」だけでもシャトルで打ち上げられるISSの構造物の中で最大である為、打ち上げの重量制限に引っかかり、内部のラックは最小限しか搭載出来ず、このため先に「船内保管室」内にシステム機器用のラックを含めてあらかじめ搭載して打ち上げておき、「船内実験室」に移設する事となった。
またコロンビア号事故以降、シャトルの船体を調査する為の「センサ付き検査用延長ブーム(OBSS)」もシャトルに搭載する事が出来なくなる為、「船内保管室」打ち上げフライトであるSTS-123時にISSに残して帰還し、「船内実験室」打ち上げフライトであるSTS-124で回収した(OBSSはきぼう完成後に乗せる事になった機器の為、こういう事になった)。

「きぼう船内保管室」 は「きぼう」の保管庫として使用されるもので、打ち上げ時には重量制限から船内実験室に搭載出来なかったラックを乗せて、先に打ち上げられた。
船内保管室には8つのラックを搭載する事ができ、システム機器・実験装置等のメンテナンスに必要なツールや、実験試料、万が一機器が故障した際の予備品などが保管される。
なお、本体である船内実験室によりも先に打ち上げられた為、船内実験室が打ち上げられるまでは、第2結合部「ハーモニー」に仮設置されていた。

「きぼう船外実験プラットフォーム」 は09年に打ち上げられる予定で、微小重力、高真空などの宇宙曝露環境を利用した実験を行う為の多目的実験スペース。
打ち上げ後は船内実験室の外側に結合して運用予定。
実験装置を取り付ける場所が12ヶ所あり、そこに船外実験装置や船外パレット、衛星間通信システムを取り付ける事が出来る。
また船外実験プラットホームには宇宙曝露実験のサポートを行う為に必要な電力を実験装置に供給したり、装置を冷却する為の冷媒を循環させたり、実験データを収集する機能がある。

「きぼうロボットアーム」 は「きぼう」での実験・保全作業支援に使用するロボットアーム。
「船外パレット」「船外実験プラットフォーム」上にある実験装置や搭載機器の交換作業、各種実験支援または保守・保全作業の支援を行う。
操作卓は船内実験室内にある。

「衛星間通信システム」 は「きぼう」の運用を効率的に行う為に、船外実験プラットフォームに直径約80㎝のアンテナを設置し、JAXAのデータ中継技術衛星「こだま(Data Relay Test Satellite: DRTS)」を経由して筑波宇宙センターとの間で画像及び音声などの双方向通信を行う為の物。

主要諸元

  • 船内実験室
直径:外径4.4m 内径4.2m
長さ:11.2m
重量:14.8t
搭載ラック数:23個(システム機器11 実験装置12 実験ラック10 冷蔵庫ラック1 保管ラック1)
供給される電力:最大24kw 120V(直流)
通信制御:32bit計算機システム データ伝送速度最大100Mbps
環境制御性能:温度18.3~26.7度 湿度25~70%
搭乗員:最大4名
寿命:10年以上

  • 船内保管室
直径:外径4.4m 内径4.2m
長さ:4.2m
重量:4.2t(打ち上げ時は8.4t)
搭載ラック数:8個
供給される電力:3kw 120V(直流)
環境制御性能:温度18.3~29.4度 湿度25~70%
寿命:10年以上

  • きぼうロボットアーム
形式:親子式6自由度アーム
自由度:親子ともに6
長さ:親10m 子2.2m
重量:親780㎏ 子190㎏
取扱量:親最大7t 子最大300㎏
寿命:10年以上

  • 船外実験プラットフォーム
幅:5.0m
長さ:5.2m
高さ:3.8m
重量:4.1t
実験装置取り付け場所:12(システム機器用2 実験装置仮置き用1を含む)
供給される電力:最大11kw(システム機器用 最大1kw 実験装置用 最大10kw) 120V(直流)        
通信制御:16bit計算機システム データ伝送速度最大100Mbps
寿命:10年以上

  • 船外パレット
幅:4.9m
高さ:2.2m(実験装置含む)
長さ:4.1m
重量:1.2t(実験装置含まず)
搭載実験装置数:船外実験装置3 船外実験装置2+ORU2~3
供給される電力:最大1.0kw 120V(直流)
熱制御方式:ヒータ、断熱材
寿命:10年以上

  • 衛星間通信システム
大きさ:与圧系サブシステム(ICS-PM)2.0x1.0x0.9m
    曝露系サブシステム(ICS-EF)1.1x0.8x2.0m(アンテナ収納時)
                 2.2x0.8x2.0m(アンテナ展開時)
重量:与圧系サブシステム(ICS-PM)330㎏
   曝露系サブシステム(ICS-EF)310㎏

フライト番号

  • 船内保管室
1J/A(STS-123)

  • 船内実験室・ロボットアーム・ICS-PM
1J(STS-124)

  • 船外実験プラットフォーム・ICS-EF・船外パレット
2J/A(STS-127)

打ち上げ日時

  • 船内保管室
アメリカ東部夏時間:2008年3月11日午前2時28分
日本時間:2008年3月11日午後3時28分

  • 船内実験室・ロボットアーム・ICS-PM
アメリカ東部夏時間:2008年5月31日午後5時02分
日本時間:2008年6月1日午前6時02分

  • 船外実験プラットフォーム・ICS-EF・船外パレット


打ち上げ場所

フロリダ州ケープカナベラル
NASAケネディ宇宙センター39A発射台

使用オービタ

  • 船内保管室
スペースシャトル「エンデバー(Endeavour)」
エンデバーとしては21回目の、シャトルとしては通算122回目の飛行。

  • 船内実験室・ロボットアーム・ICS-PM
スペースシャトル「ディスカバリー(Discovery)」
ディスカバリーとしては35回目の、シャトルとしては通算123回目の飛行。

  • 船外実験プラットフォーム・ICS-EF・船外パレット