コロンバス（ISSモジュール）

コロンブス
STS-127のスペースシャトル・エンデバー号から見たコロンブス
モジュール統計
の一部国際宇宙ステーション
発売日2008年2月7日 19:45 UTC 
打ち上げ機スペースシャトルアトランティス( STS-122 )
停泊中2008年2月11日（ハーモニー 右舷）
質量10,300 kg (22,700 ポンド)
長さ6.9メートル（23フィート）
直径4.5メートル（15フィート）

コロンバスは、国際宇宙ステーション（ISS）の一部を構成する科学実験モジュールであり、欧州宇宙機関（ESA）の同ステーションに対する最大の単一貢献である。イタリアのトリノでアルカテル・アレニア・スペース（現タレス・アレニア・スペース）によって建造され、ドイツのブレーメンでEADS（現エアバス・ディフェンス・アンド・スペース）によって設計された機能機器とソフトウェアが、2008年2月7日のミッションSTS-122で、スペースシャトルアトランティスに搭載されて打ち上げられた。コロンバスは、ミュンヘン近郊のオーバープファッフェンホーフェンにあるドイツ航空宇宙センター（DLR）の一部であるドイツ宇宙運用センターのコロンバス管制センターによって運用されている。2008年にESAはコロンバスの総費用（建造、10年間の運用、科学実験、地上インフラのサポートを含む）をおよそ14億ユーロ（約20億米ドル）と見積もった。 [ 1 ]

歴史

コロンバスのロゴ
ブレーメン空港で保護ケースに入ったコロンブスがエアバス・ベルーガに積み込まれている様子
打ち上げ準備のため、コロンバスがアトランティスのペイロードベイに積み込まれている

背景

コロンブスのISSでの位置
コロンバスはハーモニーの右舷に停泊した
コロンバスの艤装作業に取り組むハンス・シュレーゲル

コロンバスの構造は、タレス・アレニア・スペース社がNASA向けに製造したMPLMモジュールに基づいています。2000年、ハーネスとチューブを含むプレインテグレーション済みのモジュール構造は、共同主契約者であるアレニア社によってドイツのブレーメンに納入されました。最終的な統合およびシステム試験は、全体主契約者であるEADSアストリウム・スペース・トランスポーテーション社によって実施され、その後、初期ペイロードが統合され、全体の構成がチェックアウトされました。[ 2 ]

最終スケジュールは、開発上の問題（共同主契約者と全体主契約者間の複雑な責任分担に起因するものもいくつかあった）とESAによる設計変更により、当初の計画よりも大幅に延長された。しかし、シャトル問題によりコロンバスの打ち上げが数年間延期されたため、費用は抑えられた。主な設計変更は、外部ペイロード施設（EPF）の追加であった。これは、欧州の様々なペイロード機関が宇宙実験よりも宇宙空間への関心を強めていたことによる。また、地上との直接通信用端末の追加も検討されたが、これはISSシステムのバックアップとしても利用可能であったため、コスト上の理由から実現には至らなかった。

工事

ESAは、コロンバスの全体設計、検証、統合の主契約者としてEADSアストリウム宇宙輸送を選定した。コロンバスの構造、微小隕石防護システム、能動・受動熱制御、環境制御、ハーネス、そして関連する地上支援機器はすべて、 PICA原則（定義については下記の「歴史」を参照）に基づき、イタリア・トリノのアルカテル・アレニア・スペースによって設計・認定された。関連ハードウェアは事前統合され、2001年9月にPICAとしてブレーメンに送られた。実験室は、ドイツ・ブレーメンのEADSアストリウム宇宙輸送施設で構築され、システムレベルの認定を受けた。[ 3 ]

キャンペーン開​​始

コロンバスは、ESAとNASAの国際宇宙ステーション（ISS）の物々交換システムの下で打ち上げられました。この取り決めの下、ESAは、コロンバスとその初期ペイロードをスペースシャトルに搭載して打ち上げることと引き換えに、ハーモニーとトランクウィリティの完全統合型結合モジュール、および追加機器と部品をNASAに提供することに合意しました。この物々交換により、ESAは直接的な金銭取引なしに打ち上げサービスを確保することができ、その資金はESA加盟国に留まることができました。[ 4 ] [ 5 ]

2006年5月27日、コロンバスはエアバス・ベルーガ大型貨物機に搭載され、ブレーメンからケネディ宇宙センターの宇宙ステーション整備施設（SSPF）へ搬送された。2007年11月、コロンバスはSSPFから取り出され、アトランティス・オービターのペイロードベイに搭載され、ISS組立飛行1E（STS-122）で打ち上げられた。[ 6 ] [ 7 ]

2007年12月6日の最初の打ち上げに先立ち、スペースシャトルの外部燃料タンク（ET）に液体水素と液体酸素を低温充填する作業中に、4つの液体水素ECOセンサーのうち2つが試験に不合格となった。打ち上げ計画では、打ち上げを続行するには4つのセンサーのうち少なくとも3つが正常に動作している必要があった。この不合格により、打ち上げは当初24時間延期された。これは後に72時間の延期に修正され、次の打ち上げは2007年12月9日（日）に設定された。しかし、この打ち上げは燃料充填中にECOセンサーの1つが再び故障したため中止となった。スペースシャトルの外部燃料タンクにあるECOセンサーの外部コネクタが変更されたため、打ち上げは2ヶ月延期された。コロンバスは最終的に3回目の試みで、2008年2月7日午後2時45分（東部標準時）に打ち上げられた。 [ 8 ]

停泊

宇宙に到達すると、ISSのカナダアーム2がドッキングしたスペースシャトルの貨物室からコロンバスを取り外し、 2008年2月11日にハーモニーの右舷バースに取り付けました。[ 9 ]

説明

この実験室は円筒形のモジュールで、ステンレス鋼、ケブラー、硬化アルミニウムで作られており、両端にコーンが付いています。外径は4.477 m（14フィート8.3インチ）、全長は6.871 m（22フィート6.5インチ）です（外部実験ラックの突出部を除く）。その形状は多目的補給モジュール（MPLM）と非常に似ています。どちらもスペースシャトル・オービターの貨物室に収まるように設計されていたためです。右舷側のコーンには、実験室の搭載コンピューターの大部分が搭載されています。左舷側のコーンには、共通結合機構が搭載されています。

2011年5月にスペースシャトルエンデバー号とともに撮影されたコロンバスモジュール（右）
シャトルミッションSTS-122の打ち上げ前にLCC-lite貨物キャリアに搭載された外部ペイロードSOLARとEuTEF
コロンバスに搭載された機器の一つにISS-RapidScatがあり、この図はコロンバスの位置と、この機器がモジュールに搭載された位置を示しています。この機器は2014年に設置され、2016年まで運用されました。
  • 長さ: 7 m (23 フィート)
  • 直径: 4.5 m (15 フィート)
  • 総重量: 10,300 kg (22,708 ポンド)
  • 総積載質量 2,500 kg (5,512 lb)
  • 軌道上の総質量 12,800 kg (28,219 lb)
  • 構造の詳細:
    • 壁の厚さ4mm [ 10 ]
    • 溶接エンドコーン[ 10 ]
    • 材質：ステンレス鋼、ケブラー、アルミニウム[ 11 ]

研究活動とペイロード

ラボ内の活動は、地上ではコロンバス コントロール センター(ドイツのDLRオーバープファッフェンホーフェン) と、ヨーロッパ全土の関連ユーザー サポート オペレーション センターによって制御されています。

コロンバス実験室には、科学ペイロード用のアクティブ・インターナショナル・スタンダード・ペイロード・ラック（ISPR）が10台設置されています。NASAとの協定により、ESAはコロンバス実験室の51%の使用権を保有しています。[ 12 ] ESAには5台のアクティブ・ラックが設置され、残りの5台はNASAに割り当てられています。アクティブ・ラックはデッキ前方に4台、後方に4台、そして頭上に2台設置されています。デッキ上のラックのうち3台には生命維持装置と冷却装置が設置されています。残りのデッキ上のラックと頭上のラック2台は保管ラックです。

コロンバス内には、最初に以下の欧州 ISPR が設置されました。

さらに、コロンバス外部ペイロード施設（CEPF）の右舷コーンの外側には、4つの非与圧ペイロードプラットフォームを取り付けることができます。 [ 14 ]各外部ペイロードは、最大230キログラム（507ポンド）までの小型機器や実験装置を搭載できるアダプタに取り付けられています。[ 15 ]最初の外部ペイロードは、STS-122ミッションの乗組員によって コロンバスに搭載されました。外部ペイロードの一部は次のとおりです。

計画されている追加の外部ペイロード:

参照

参考文献

  1. ^ Harwood, William (2008年2月11日). 「ステーションのアームがコロンバスモジュールを貨物室から引き抜く」 Spaceflightnow.com. 2016年5月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月7日閲覧。
  2. ^ 「ISS: Columbus Module」 . eoportal.org . 2012年6月7日. 2023年2月3日閲覧。
  3. ^ “Europe's Airbus-built Columbus orbital outpost: 10 years in space” . Airbus . 2020年10月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年5月6日閲覧。
  4. ^ 「ESAの国際宇宙ステーションの物々交換協定」 www.esa.int 2025年10月17日閲覧。
  5. ^ Cline, L.; Finarelli, P.; Gibbs, G.; Pryke, I. (2002). Rycroft, M. (編). 「未来の国際協力の構築：ISSからの学び」 .国際宇宙ステーションを超えて：有人宇宙飛行の未来. ドルドレヒト：シュプリンガー. doi : 10.1007/978-94-015-9880-4_6 . ISBN 978-94-015-9880-4。
  6. ^ 「スペースシャトルミッションSTS-122：コロンブスの航海」NASA。2011年7月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年11月13日閲覧。
  7. ^ “Shuttle Launch Now Targeted For 2nd January” . 2007年12月. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年12月10日閲覧。
  8. ^ NASA (2007). 「NASA​​、スペースシャトル・アトランティスの打ち上げを延期、金曜日の打ち上げを目指す」 NASA. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年12月7日閲覧。
  9. ^ 「Node 2、Columbus、Japanese Experiment Module、Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) installation animation」 NASA、2007年1月26日。2019年4月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年1月28日閲覧。
  10. ^ a b「地球軌道上の新しいヨーロッパの科学実験室」（PDF）。2007年10月。
  11. ^ 「欧州コロンバス研究所」 DLRドイツ航空宇宙センター. 2023年2月4日閲覧。
  12. ^ Giuseppe Reibaldi他 (2005年5月). 「ESAのコロンバス向けペイロード – ISSと探査の架け橋」(PDF) . ESA . 2020年2月1日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2007年1月27日閲覧。
  13. ^ Reibaldi, G.; Manieri, P.; Mundorf, H.; Nasca, R.; König, H. 「コロンバス研究所のための欧州マルチユーザー施設」(PDF)。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2013年2月18日閲覧。
  14. ^ 「ISS利用：SOLARとEuTEF - コロンバス研究所の外部ペイロード」 eoPortal。 2011年7月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^ Steve Feltham & Giacinto Gianfiglio (2002年3月). 「ESAのISS外部ペイロード」(PDF) . ESA . 2020年2月1日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2007年2月7日閲覧。
  16. ^ 「EUTEF – European Technology Exposure Facility」 Carlo Gavazzi Space. 2007年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  17. ^ a b “NASA calls time on ISS-RapidScat” . 2016年11月28日. 2018年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年12月21日閲覧。
  18. ^ 「MDA開発のコロンバスKaバンド端末（COLKa）が国際宇宙ステーションへの旅を開始」。2020年2月15日。2020年10月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年6月2日閲覧。
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