国際宇宙ステーション ISSアイ・エス・エス
©JAXA/NASA
国際宇宙ステーションとは
国際宇宙ステーション(ISS)は、アメリカ合衆国・ロシア・欧州各国・カナダ・日本の宇宙開発機関により建設・運用されている、高度400km付近の地球低軌道を周回している人類最大の宇宙居住・研究施設です。アメリカ主導の計画ですが、日本も大きく貢献しています。
ISSは様々なモジュールで構成されています。最大7名が居住できる「居住モジュール」、電力を生産する「太陽電池パドル」、研究・実験の場である「実験棟」とロボットアーム、それらをつなぐ結合モジュールなどで構成されています。その大きさは108m×73m程もあり、小さめのサッカー場位の広さがあります。総質量420トン、人類が宇宙空間に保有する施設としては最大です。
ISS計画がスタートしたのは1984年です。その後各国が参加し1998年、最初のモジュール「ザーリャ」を皮切りに打上げが進められ、2009年には日本実験棟「きぼう」が完成。計40回以上の打上げを経て、2011年7月にISSは完成しました。
なおISS主要モジュールは、主にアメリカのスペースシャトルとロシアのソユーズロケットやプロトンロケットで打上げられました。これはISSの巨大なモジュールを打上げられる程の打上げ能力が、日本のロケットには無かった為です。日本人宇宙飛行士も滞在する事がありますが、これもまた有人宇宙船及び有人用ロケットを保有していない為、ISSへの移動にはアメリカとロシアの宇宙船が活用されています。
日本実験棟きぼう
日本は、このISS計画に大きく貢献しています。その中でも最大のものは、ISS実験棟の１つである日本実験棟「きぼう」の開発・運用です。ISS実験モジュールの中で最も巨大な「きぼう実験棟」は、船内実験室・船内保管室・船外実験プラットフォーム・ロボットアームで構成されています。
船内実験室は文字通り、生命科学や物質・物理化学など、様々な実験が微小重力下で実施できます。保管室には予備実験装置や実験試料等が保管され、船内実験室とつながっています。これらは地上と同じ空気組成で与圧されており、宇宙服なしで活動することが出来ます。
とりわけユニークなのは、船外実験プラットフォームとロボットアームです。船外実験プラットフォームでは、実験装置を宇宙空間に晒すことにより、地上では出来ない微小重力・真空環境下の実験・観測が可能です。ロボットアームは主にこの船外実験をする為に使用される物でしたが、現在は超小型人工衛星をバネで直接、地球低軌道に放出することも出来ます。これにより、100機以上の超小型人工衛星がきぼう実験棟から放出されています。
日本はこのきぼう実験棟を開発・運用することで、有人宇宙施設の開発・運用技術を獲得しています。きぼうはISS滞在中の宇宙飛行士と、日本のつくば宇宙センターが主体となって、24時間体制で運用されています。
但し、きぼう実験棟の全てを日本が利用できるわけではありません。日本はきぼう利用権の51%を保有しており、他49%の利用権は米国とカナダが有しています。その代わりに、日本はISSの居住施設や太陽電池から供給される電力を使うことが出来ることになっています。
宇宙ステーション補給機
実験棟きぼう以外でも、ISS計画で日本が貢献していることがあります。それはJAXAが開発した無人宇宙船HTV(こうのとり)による、ISSへの物資輸送です。日本はISS運用経費の分担義務の一部を、HTVによるISSへの輸送で履行しています。
HTVは打上げ時重量16.5トンという巨大な宇宙機です。最大4.7トン(棚構造質量を除いたNetの貨物量)の実験装置や食料を輸送する事ができました。HTVは2020年までに9機が、日本のH-IIBロケットにより打上げられ、その全てが成功しています。現在ではHTVの発展型であるHTV-Xへの移行が進められており、2025年10月にHTV-X初号機の打上げ・輸送が実施されました(HTV-Xについて：別ページ)
ポストISS
ISSは各参加国の協議により、2030年までは運用されることが決定しています。日本はISSに参加する事により、「有人輸送技術以外」の多くの有人宇宙活動技術を獲得してきました。ISSで得られた経験は、国際共同月探査計画(アルテミス計画)や日本独自の有人宇宙開発に生かされるものと期待されています。
なおISSの役割は今後、民間企業が開発する民間宇宙ステーション(ポストISS)に移行していく予定です。ポストISSは米国企業によって計画されていますが、これらの事業には日本企業が参画しているものもあります。