真空下で宇宙服をテスト - 宇宙服のテストを地上で実施するには

真空下で宇宙服をテスト - 宇宙服のテストを地上で実施するには

宇宙服は、船外活動(EVA)中の宇宙飛行士にとって生命線となります。このハイテク衣料は、地球上で念入りなテストを受けます。これらのテストは、宇宙での過酷な条件を人工的に再現した真空の空間で行われます。
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1961年、ユーリ・ガガーリンが人類として初めて宇宙空間へ飛び立ちました。今では、軌道上へ飛び立ち、地上へ帰還するというのはほぼルーティンになっており、国際宇宙ステーション(ISS)へのまさに通勤飛行も存在します。打ち上げ前、宇宙飛行士は「渡航」および船外活動用の特殊な服を着て真空チャンバー内で訓練を受けます。 

ウェアラブルなミニ宇宙船

宇宙飛行士が宇宙船から出るには、必ず宇宙服を着なければなりません。宇宙は人類がそのままで生存できる環境ではないからです。太陽から放射されるエネルギーの量によって、温度はマイナス200度から100度以上までの幅で変化します。また、人や物は、強烈な赤外線、紫外線、X線およびガンマ線の照射に晒されます。小さな隕石は高速で飛び回っており、衝突すれば爆発的な衝撃を受けます。地表から離れるに従って環境は絶対真空に近づいていき、大気は薄くなり、血液は沸騰し、肺は破裂してしまいます。 

このような事態を防ぎ、膨大な負荷に耐えるのが、高性能な多層設計の宇宙服です。防弾チョッキにも使用される特殊な繊維が、宇宙飛行士を小隕石から守ります。アルミニウムやその他の反射素材の層は、太陽による熱から守ってくれます。多層のハイテク繊維が断熱材の役割を果たし、密閉された高強度の層が、真空においても服の内部の圧力を維持し、膨張を防ぎます。さらに、空調システムが内蔵され、適温をキープします。

宇宙空間の再現環境でのテスト

宇宙服の中には、宇宙飛行士が宇宙へ飛び立つたびに個別に製造されるパーツと、 既製のモジュールから組み立てて、その後調整されるパーツがあります。着用予定者は、この特殊な服の扱い方を学び、宇宙に似た環境で徹底的な訓練を受けなければなりません。 

宇宙の圧力レベルは、真空チャンバー内で再現されます。地球の近くの宇宙には、10-7~10-12ミリバールという超高真空が広がっています。さらに遠くになると、気圧はさらに下がります。テスト環境となるチャンバー内の圧力は、最先端の真空技術を用い、複数のステップで細心の注意を払って実現されます。このような真空環境で訓練することで、宇宙飛行士候補者は、圧力の低い環境で自分の身を守ってくれる宇宙服がどのように挙動するかを実際に感じとります。しかし何よりも大切なのは、こうすることで、宇宙服が命にかかわる重大な機能を実際に備えているかどうかを確認できるということです。


通常、宇宙服は確実に機能します。しかし、実際に問題があったケースも存在します。ソビエトの宇宙飛行士、アレクセイ・レオーノフは、1965年に人類として初めて宇宙服を着用して船外活動を行いました。宇宙空間に数分滞在した後で宇宙船に戻ろうとしたとき、事件はおこります。内部の圧力によって宇宙服が膨らみ、 宇宙船の狭いハッチを通れなくなってしまったのです。しかしレオーノフは、このような緊急事態のために装備されていた圧力抜きバルブを使用して、自分の宇宙服から酸素を抜いたのです。この操作は、宇宙服内の圧力を速やかに復旧させなければ、ダイバーが恐れる減圧症に陥るリスクがありました。レオーノフは見事この作業を成功させ、無事地上に帰還したのです。2013年のESA(欧州宇宙機関)のイタリア人宇宙飛行士、ルカ・パルミターノも非常に幸運でした。彼の宇宙服は、冷却システムのポンプの目詰まりにより、ヘルメット内に水が溜まり始めたのです。彼は、あやうく宇宙で溺れるところでしたが、 最終的には無事、船外活動からISSへ戻ることができました。  


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