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2024-01-31 14:48:04
国際宇宙ステーション (ISS) は現在非常に人気があり、たとえば新しい映画にも軌道実験室が登場しています。 ISS またはシリーズ 星座。 ISS は宇宙飛行学の象徴と言えますが、先駆的な宇宙実験室として知られているだけでなく、多くのあまり知られていない事実や機能も隠されています。 ウェブギズモード 最も興味深い13を選択しました。
ISS は 90 分に 1 回地球の周りを周回します、四半世紀にわたって継続的に。 時折トイレの故障や空気漏れ、即席のバク転などが発生しても、決して仕事を止めない宇宙実験室だ。 国際宇宙ステーションは、微小重力環境に適応した独自の消火手段から複雑な水リサイクル システムに至るまで、エンジニアリングと人間の創意工夫の驚異です。
微生物とカビがいっぱいの宇宙カフェ
宇宙にいても、人々は朝の温かいコーヒーを飲みたくなるかもしれません。 そこで、2015 年に、無重力環境でも動作するように設計されたエスプレッソ マシンが ISS に登場しました。 イタリアのコーヒー会社 Lavazza、航空宇宙会社 Argotec、イタリア宇宙庁が共同で、ISSpresso という特徴的な名前のマシンを開発しました。
このデバイスは、特別に設計されたカプセルに接続された標準の NASA 飲料パウチを使用して動作します。 乗組員はこれらのコンポーネントを機械に投入し、香りの良いおいしい飲み物を作ります。
NASA は、ISS が確実に安全を確保できるよう多くの対策を講じています。 ハッカー耐性。 これらには、公共のインターネットからネットワークを隔離すること (はい、ISS ではインターネットを利用できますが、低速のミラーリングされたバージョンです)、暗号化された通信リンクの使用、ソフトウェアの定期的な更新、ファイアウォールと侵入検知の実装などが含まれますが、これらに限定されません。システム。
これらの対策には、ミッションサイバーセキュリティのためのさまざまな制御メカニズムと戦略を説明する宇宙セキュリティベストプラクティスガイドの開発も含まれます。
宇宙飛行士とその積荷は、定期的に微生物を ISS に持ち込み、1999 年の最初の地球周回軌道以来、独特の微生物環境を作り出しています。200 を超えるミッションにより特定の微生物集団が形成され、NASA はその微生物集団を追跡し、理解することに熱心です。
宇宙の窮屈な環境に加えて、宇宙飛行士の免疫システムの低下と攻撃性の高い細菌のせいで、宇宙では単なる風邪でも地球上よりもはるかに重症になる傾向があります。
微生物といえば、国際宇宙ステーションの乗組員は魅力的です 菌類との絶え間ない戦い。 高湿度、重力の欠如、閉鎖環境のため、ステーションでは地球上よりも早くカビが成長する傾向があります。 この問題には特定の洗浄手順が必要であり、閉鎖環境での微生物の増殖に関する研究が行われてきました。
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尿臭と水のリサイクル
ステーション内の空気は常にエアフィルターを通されているが、乗組員らは内部がオゾン、火薬、防腐剤、ゴミ、体臭、病院、焦げたトーストのような臭い、あるいはイギリスの宇宙飛行士ティム・ピーク氏の言葉通り「バーベキューが失敗した」ような臭いだったと述べている。匂いを説明しました。
廃棄物管理システムも、研究室中に漂う不快な臭いの一因となります。 しかし、ESAの宇宙飛行士サマンサ・クリストフォレッティ氏が主張するように、しばらくすると慣れてしまいます。
ISS への水を供給するのは安くも簡単でもないため、既存の水をリサイクルするという従来とは異なる解決策を使用する必要があります。 昨年、環境制御および生命維持システムのテスト中に、それが達成されました。 宇宙飛行士の汗、呼気、尿から得られる水のリサイクル率98%。
これには、飲料水を生成する水の回収および処理システムが含まれています。 高度な除湿機は客室内の空気から湿気を取り込み、真空蒸留によって宇宙飛行士の尿からも水分が得られます。 糞便から出る水を再利用することはできないが、NASAはこの可能性に取り組んでいると言われている。
ISS は 1998 年に初めて地球を周回しましたが、「世界への窓」と呼ばれる有名なドームは当初の設計には含まれていませんでした。 2010 年に設置された 7 つの窓のキューポラは、乗組員に地球と宇宙の完璧な眺めを提供し、士気を向上させるために追加されました。
もう 1 つのあまり知られていない事実は、ドームには保護シャッターがあり、窓が使用されていないときは閉じて、ガラスに衝突した場合に壊滅的な結果をもたらす可能性のある微小隕石の衝突から窓を保護します。
安全第一
宇宙実験室は、宇宙ゴミや小惑星に遭遇する可能性のある困難な状況に備えて準備されています。 ESAによると2016年 「最大直径1000分の数ミリの塗料のはがれまたは小さな金属の破片がドームの窓に衝突した」。
実際、微小隕石やさまざまな破片が ISS に衝突することもありますが、深刻な被害を残すことはありません。 宇宙ステーションは最も重装甲の宇宙船です、それはこれまでに建てられました。 しかし、いくつかの制限があります。時速 29,000 km を超える速度で飛行する直径 1 センチメートルを超える物体は、おそらくマントルを突き破るでしょう。一言で言えば、それは間違いです。
宇宙での火災は、重力が存在しないため、炎の挙動や広がりに影響を与え、特に危険となる可能性があります。 ISS の消火器は、微小重力環境用に特別に設計されており、微粒子化された水と窒素ガス (より単純に言えば、微細な水の霧) の混合物を使用して消火します。
これらの消火器はどの方向でも機能し、限られたスペースに到達するための延長ロッドが装備されており、ステーションの特定の環境条件下で効果的な火災安全性を確保します。 これらの消火器の開発には、ADA Technologies、Wyle、NASA などが参加しました。 消火器は 2016 年に ISS に到着し、当初の CO2 消火器に代わって使用されました。
ISS は軌道降下に対処し、高度を維持するためにブーストを必要とすることがあります。 ステーションには独自のスラスターが装備されていますが、限られた燃料容量、低い出力、および他の重要な操作（方向制御やスペースデブリなど）のために搭載リソースを保存する必要があるため、高度を大幅に上昇させるには十分ではありません。回避）。
だからこそ代わりに 彼らはドッキングした宇宙船を使って移動を提供する。 これらの目的のために特別に設計された宇宙船は、ISS リソースへの負荷を最小限に抑える独自の燃料と、軌道の大幅な変更を可能にするより強力なエンジンを備えています。 現在、このミッションのために正式に承認されている唯一の宇宙船はロシアンプログレスです。
国際宇宙ステーションの内部
ステーションの外部は、地球を周回する際に急激な温度変化にさらされ、45 分ごとに太陽光から暗闇に変わります。 ステーション内では、地球の重力下のように熱が上昇したり循環したりすることはありません。 したがって、ISS は温度変動を制御し、安定した環境を確保する高度な温度制御システムに依存しています。
複雑な温度調節システムは、キャビン、実験、機器からの熱を吸収する内部の水ループにより、これらの極端な温度を安定させます。 この熱は、交換器を介してアンモニアで満たされた外部ループに伝達されます。 ISS 内の温度は摂氏 18 ～ 23 度に維持されており、宇宙飛行士や搭載機器にとって (適度に) 快適な環境が確保されています。
ISS の内部を狭く見ると、ISS が比較的小さいという印象を与えることがあります。 その逆は真です – 研究室 軌道は思いの外大きい。 駅内の居住および業務スペースは住宅の広さを超えており、寝室が 6 室、トイレが 2 室、体育館が 1 室あります。 外側の部品も大きく、たとえばソーラーシステムの翼幅は109メートルあり、世界最大の旅客機であるエアバスA380の長さを超えています。
ISS の端から端までの長さは 109 メートルで、これはサッカー場とほぼ同じ長さです。 宇宙ステーション内の電気システムは、13 キロメートルのケーブルで構成されています。 ISS の総重量は約 420 トンです。
国際宇宙ステーション 2030年までに段階的に廃止される予定しかし、軌道上の実験室の責任ある処分は決して安くはありません（太平洋の無人地帯に墜落する予定です）。
ステーションを捕獲し、制御された再突入のために地球の大気圏に引き込むには、宇宙タグボートが必要です。 問題は、NASAの2024年度予算要求によると、提案されている軌道外ロケットの費用が10億ドルと見込まれていることだ。 かなり高価なゴミ収集車ですね。
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