国際宇宙ステーションについて調べちゃおう

国際宇宙ステーションについて調べちゃおう

2009年3月16日、日本人宇宙飛行士の若田光一さんたち7名を乗せたスペースシャトル「ディスカバリー」が打ち上げられ、翌17日には国際宇宙ステーション(ISS)とのドッキングに成功した。若田さんは、約3か月の間ISSに滞在し、日本の実験棟「きぼう」で実験や研究を行うほか、ISSの外での作業もする。ISSはどんな施設なのか、若田さんはどんな作業をするのかを調べちゃおう。

世界15か国が参加する宇宙開発のビッグプロジェクト

国際宇宙ステーション(ISS)は、日本やアメリカ、ロシア、カナダと、ヨーロッパの11か国の計15か国が協力して、宇宙に建設を進めている施設だ。地上から高さ約400kmの上空を回っている。ISSの目的は、重力の影響がほとんどない宇宙で、さまざまな実験や研究をすることや、地球や天体の観測を行うことだ。そのため、ISSには実験や研究を行う施設などのほか、宇宙空間で作業するためのロボットアームや発電のための太陽電池パネルが取り付けられている。完成時には全長108m、はば88mと、サッカー場とほぼ同じ大きさになる予定だよ。

国際宇宙ステーションISS
地球を回る国際宇宙ステーションISS。2008年6月に日本人宇宙飛行士の星出彰彦さんが参加したミッション後の画像。
提供:NASA、JAXA
ISS完成イメージ
ISSの完成イメージ図。ISSは、居住用の施設、実験を行う施設や、ロボットアーム、太陽電池パドルで構成されている。
提供:JAXA

ISSには最大で6名の宇宙飛行士が6か月間滞在できる。そのため、ISSには、宇宙飛行士が食事をとったり、ねむったりするための設備もつくられているよ。

競争を協力にかえてスタートしたISSの建設計画

ISSの建設計画は、1984年1月、アメリカによって発表された。それまでの宇宙開発は、アメリカとソビエト連邦(現在のロシア)が、競うように行っていた。だが、ISSの建設は、世界各国に参加を呼びかけ、協力して行う宇宙開発としてスタートしたんだ。

ISSの建設は、あらかじめ地上でつくった施設や設備をロケットやスペースシャトルで運び、宇宙で組み立てている。でも、ロケットやスペースシャトルで一度に運ぶことができる量には限りがあるので、40回以上に分けて運ばれる。1998年に建設が始まったISSの完成は、2009年現在最終段階に入っている。当初の目標である2010年より少しおくれる見こみだが、完成の日は近い。

日本の実験施設「きぼう」

ISSには、日本も「きぼう」という実験施設をもっている。「きぼう」は、5つのパーツからできていて、最大4名がいっしょに作業できる広さがある。

「きぼう」の実験室内部
日本の実験棟「きぼう」の実験室内部。
提供:NASA、JAXA

「きぼう」のパーツは、3回に分けて宇宙へ運ばれ、ISSに取りつけられる。2008年3月には土井隆雄さんが乗ったスペースシャトルで、実験装置などを保管する船内保管室が運ばれた。さらに、同年6月に星出影彦さんが乗ったスペースシャトルで、実験を行う船内実験室、船外にある実験装置を交かんしたりするロボットアームが運ばれ、先に運ばれていた船内保管室とともにISSに取りつけられた。そして、2009年3月、若田さんが搭乗したスペースシャトルで、ISSの外で実験を行うための船外実験プラットフォームや、船外実験のための装置を保管する船外パレットが運ばれた。これらの設備は、若田さんがISSにいる間に取りつけられる。「きぼう」では、すでに2008年8月から、さまざまな実験が始められているよ。

長い期間滞在するためのさまざまな工夫

ISSができたことで、長い期間、宇宙で生活できるようになった。地上とまったく環境がちがう宇宙では、どんな生活をしているのだろう。

飲み水やふろ、トイレなど、水は生活に欠かすことができない。でも、ISSで使う水は、スペースシャトルなどで地球から運ばなければならないから、量が限られている。水はとても貴重なので、節約しなければならないんだ。

ISSでは、水のいらないシャンプーでかみを洗い、体は液体石けんをふくませたタオルでふく。また、衣類も洗たくは行わず、一度着たものは捨てている。だが、ISSに運べる荷物の量は限られているので、衣類は毎日取りかえず、数日間同じものを着ている。

今回、若田さんは、数日着てもにおいがしない特別な服や下着を着て、その効果を調べている。この衣類は、日本で開発されたもので、あせをよく吸い取り、短時間でかわくうえ、細菌の繁殖を防ぐはたらきがあるので、1週間以上着てもにおいがしない。

また、毎日の食事も工夫されている。宇宙開発が始まったばかりのころは、チューブに入った食事がほとんどだったけど、最近は、そのまま食べられるものや、加熱したり、水を加えたりして食べるタイプの宇宙食が開発され、地上と同じような食事ができるようになっている。

料理の種類も300種類以上あって、その中には、赤飯やみそ汁、ようかんなどの日本食もある。食事の時間は、単に栄養補給だけでなく、ストレスの解消や、いっしょに滞在しているメンバーとコミュニケーションをとるための貴重な時間なんだ。

ISSでの若田さんのさまざまな任務とは?

若田さんのように、約3か月もの長い間宇宙で過ごすのは、日本人では初めてのことだ。その間、若田さんは、太陽電池パネルなどの取りつけや、船外活動

ISSの外で作業をするアメリカの宇宙飛行士スティーブ・スワンソンさん。
提供:NASA、JAXA
アメリカの実験棟「デスティニー」の中で、ISSのロボットアームを操作する若田さん。
提供:NASA、JAXA

宇宙ステーションの中では、地上とちがって、重力の影響をほとんど受けない。体が体重を感じないので、骨や筋肉が弱くなってしまう。骨が弱くなると、骨粗しょう症という、骨がもろくなって骨折しやすくなる、病気になることがある。若田さんは、ISSにいる間、骨粗しょう症の予防薬を飲んで、宇宙空間でもその効果があるかを調べるよ。

また、ISSにいる間にあびた放射線の量を測定する研究も行う。地上では、地球をとりまく大気があるために、放射線など、太陽から降り注ぐ有害な物質が、地上に届く量を少なくしてくれる。しかし、宇宙では有害な物質を、地上にいるときよりもたくさんあびてしまうんだ。ISS内で1日にあびる放射線の量は、地上にいるときに半年間であびる量と同じくらいだ。宇宙であびる放射線が人間にどんな影響をあたえるのか、若田さんが測定した結果が、将来の宇宙飛行士の健康を守るための研究につながる。

さらに、今回、「宇宙空間で行ってほしいおもしろ実験」を、全国から募集した。若田さんは、この実験にもチャレンジする。この中には、例えば、

  • 宇宙空間ではクロールの泳ぎ方で前に進めるか
  • 地上では目の上から目薬をさすけれど、宇宙空間ではどの方向からさすとじょうずに目に入るか
  • 体がういている宇宙空間では、息をふいたり、うちわのようなおうぎ形のもので風を起こしたりするだけでも移動できるか

などの実験がある。

おもしろ実験は、16件のアイディアの中から、いくつかを選んで行う。どれも、地上と宇宙空間でのちがいがわかる実験だよ。結果が楽しみだね。

ISSでの実験や研究は、今後の宇宙開発に役立つほか、新素材の開発につながる可能性も高い。若田さんの活やくとともに、今後のISSでの活動に注目しよう。

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