国際宇宙ステーション
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国際宇宙ステーション（ISS）
国際宇宙ステーション（ISS）の眺め。中央の統合トラス構造に取り付けられた、左右に8枚ずつ計16枚の赤色の主太陽電池パネルが見える。トラスに沿って10枚の白いラジエーターが間隔を空けて配置されている。右端の2枚の主太陽電池パネルの基部には、薄茶色のISSロールアウト・ソーラーパネルが2枚ずつ取り付けられている。トラス中央には、細長いT字型に配置された与圧モジュールのクラスターが取り付けられている。クラスター後端のモジュールには、一組の太陽電池パネルが取り付けられている。
2021年11月の斜め下面図
国際宇宙ステーション計画のエンブレムと最初の署名国の国旗[ 1 ]
駅の統計
コスパーID1998-067A
SATCAT番号25544ウィキデータで編集する
コールサインアルファ、ステーション
クルー
打ち上げ1998年11月20日[ b ] （1998年11月20日）
発射台
質量450,000 kg (990,000 ポンド) [ 4 ]
長さ109メートル（358フィート）（全体）、94メートル（310フィート）（トラス）[ 5 ]
幅73メートル（239フィート）（太陽電池アレイ）[ 5 ]
加圧容積1,005.0 m 3 (35,491 立方フィート) [ 5 ]
大気圧1  atm (101.3  kPa ; 14.7  psi ) 窒素79%、酸素21%
近地点高度413 km (256.6 mi) AMSL [ 6 ]
遠地点高度422 km (262.2 mi) AMSL [ 6 ]
軌道傾斜角51.64° [ 6 ]
軌道速度7.67 km/s; 27,600 km/h; 17,100 mph [ 7 ]
軌道周期92.9分[ 8 ]
1日あたりの周回回数15.5 [ 6 ]
軌道時代8月16日 16時19分30秒[ 9 ]
軌道上での日数2026年1月24日時点で27年2ヶ月3日
占領日数2026年1月24日時点で25年2ヶ月21日
軌道数2025年12月14日現在154,278人[ 9 ]
軌道の減衰2 km/月（1.2 マイル/月）
2022年12月22日時点の統計（特に記載がない限り）参考文献：[ 5 ] [ 6 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
構成
ISS のコンポーネントの分解図。軌道上のモジュールはオレンジ色で強調表示されています。
2022年12月時点の駅構成要素（分解図）

国際宇宙ステーション（ISS）は、 NASA（米国）、ロスコスモス（ロシア）、ESA（欧州）、JAXA（日本） 、 CSA （カナダ）の5つの宇宙機関とその契約機関によって建設され、地球低軌道上で維持されている大型宇宙ステーションです。これまでに建設された最大の宇宙ステーションであり、主に微小重力下での科学実験や宇宙環境の研究を行うためのプラットフォームとして機能しています。[ 13 ]

ステーションは、ロスコスモスが開発したロシア軌道セグメント（ROS）と、NASA、ESA、JAXA、CSAが建設した米国軌道セグメント（USOS）の2つの主要セクションに分かれています。 ISSの際立った特徴は、統合トラス構造で、ステーションの巨大な太陽電池パネルとラジエーターのシステムを与圧モジュールに接続しています。これらのモジュールは、科学研究、乗組員の居住、保管、宇宙船の制御、エアロックの操作など、さまざまな機能をサポートしています。 ISSには、訪問する宇宙船のためのドッキングおよび結合ポートが8つあります。 ステーションは平均高度400キロメートル（250マイル）[ 14 ]で地球を周回し、約93分で地球を一周し、1日に15.5周します。[ 15 ]

ISSプログラムは、以前に計画されていた2つの有人地球周回宇宙ステーション、すなわち米国のフリーダム宇宙ステーションとソビエト連邦のミール2宇宙ステーションを組み合わせたものである。ISSの最初のモジュールは1998年に打ち上げられ、主要コンポーネントはプロトンロケット、ソユーズロケット、そしてスペースシャトルによって運ばれた。長期滞在は2000年11月2日、第1次長期滞在クルーの到着とともに始まった。それ以来、ISSは25年83日間継続的に居住されており、これは宇宙における人類の連続滞在としては最長記録である。2025年8月現在、26カ国から290人がISSを訪れた。[ 16 ]

ISSの将来計画には、少なくとも1つのモジュール、アクシオム・スペース社のペイロード電力熱モジュールの追加が含まれています。ISSは2030年末まで運用を継続し、その後は米国の軌道離脱機（Deorbit Vehicle）によって軌道から離脱する予定です。[ 17 ]

概念

1970年代初頭、宇宙開発競争が終焉に近づくにつれ、アメリカとソ連は宇宙における様々な協力の可能性を検討し始めました。その成果は、1975年のアポロ・ソユーズテスト計画に結実しました。これは、異なる宇宙開発国同士の宇宙船が初めてドッキングしたプロジェクトでした。このASTPは成功とみなされ、さらなる共同ミッションの実施も検討されました。

そのような構想の一つが国際スカイラブであり、アポロとソユーズの有人宇宙船が複数回訪問するミッションのために、予備のスカイラブB宇宙ステーションを打ち上げることを提案した。 [ 18 ]より野心的な構想は、スカイラブBをソ連のサリュート宇宙ステーションにドッキングさせるというスカイラブ・サリュート宇宙実験室だった。しかし、1970年代後半の予算削減と冷戦の緊張の高まりにより、これらの構想は、スペースシャトルをサリュート宇宙ステーションにドッキングさせるという別の計画とともに、頓挫した。[ 19 ]

1980年代初頭、NASAはサリュート宇宙ステーションとミール宇宙ステーションに対抗するモジュール式宇宙ステーション「フリーダム」の打ち上げを計画しました。1984年、欧州宇宙機関（ESA）はフリーダム宇宙ステーションへの参加を招請され、ESAは1987年までにコロンバス実験室の建設を承認しました。 [ 20 ] 1982年のNASAの要請に応えて 、フリーダム宇宙ステーションの一部として、日本実験棟（JEM）、通称「きぼう」が1985年に発表されました。

1985年初頭、ESA加盟国の科学大臣らは、当時ESAが実施した宇宙開発計画の中で最も野心的なコロンバス計画を承認した。ドイツとイタリアが主導したこの計画には、フリーダムに搭載され、世紀末までに本格的な欧州軌道上基地へと発展する能力を備えたモジュールが含まれていた。[ 21 ]

1990年代初頭、コストの増大により、これらの計画は危うくなりました。議会はフリーダムの建造と運用に必要な資金を十分に提供することを望まず、NASAに対し、増大するコストを賄うために国際的な参加を増やすよう要求しました。さもなければ、プロジェクト全体を完全に中止すると脅しました。[ 22 ]

同時に、ソ連はミール2宇宙ステーションの計画を進めており、1980年代半ばまでにモジュールの建設を開始していました。しかし、ソ連の崩壊により計画は大幅に縮小され、ミール2はまもなく打ち上げられる可能性が高まりました。[ 23 ]両方の宇宙ステーション計画が危機に瀕していたため、アメリカとロシアの当局者は会談し、両計画を統合することを提案しました。[ 24 ]

1993年9月、アメリカ副大統領アル・ゴアとロシア首相ヴィクトル・チェルノムイルジンは、後に国際宇宙ステーションとなる新しい宇宙ステーションの計画を発表しました。[ 25 ]また、この新しいプロジェクトの準備として、アメリカがミール計画（アメリカのシャトルのドッキングを含む）に参加することに合意しました。[ 26 ]

目的

ISSは当初、実験室、観測所、工場とし​​ての機能に加え、輸送、メンテナンス、そして将来の月、火星、小惑星へのミッションのための低軌道上中継基地としての役割も担うことが想定されていました。しかし、 NASAとロスコスモスの間で締結された当初の覚書で想定されていた用途の全てが実現されたわけではありません。[ 27 ] 2010年の米国国家宇宙政策では、ISSに商業、外交、[ 28 ]教育目的の追加の用途が与えられました。[ 29 ]

科学研究

第30次遠征中に撮影されたラブジョイ彗星
マイケル・フォールは、第 8 次長期滞在中に微小重力科学グローブボックスの検査を実施しています。
いくつかの研究室とスペースシャトルの魚眼レンズ画像
CubeSatはNanoRacks CubeSat Deployerによって展開されます。

ISSは、実験を支援するための電力、データ、冷却、そして乗組員を備えた科学研究を行うためのプラットフォームを提供します。小型の無人宇宙船も、特に無重力や宇宙空間への曝露を伴う実験のためのプラットフォームを提供できますが、宇宙ステーションは、数十年にわたる研究を実施できる長期的な環境を提供し、人間の研究者が容易にアクセスできます。[ 30 ] [ 31 ]

ISSでは、実験グループが同じ打ち上げと乗組員の時間を共有できるようにすることで、個々の実験を簡素化しています。研究は、宇宙生物学、天文学、物理学、材料科学、宇宙天気、気象学、宇宙医学や生命科学を含む人類の研究など、多岐にわたる分野で行われています。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]地球上の科学者はタイムリーにデータにアクセスし、乗組員に実験の修正を提案することができます。追加実験が必要な場合は、定期的に予定されている補給船の打ち上げにより、比較的容易に新しいハードウェアを打ち上げることができます。[ 31 ]乗組員は数ヶ月に及ぶ探査飛行を行い、6人の乗組員で週約160時間の労働力を提供します。しかし、乗組員のかなりの時間はステーションのメンテナンスに費やされています。[ 36 ]

おそらくISSで最も注目すべき実験は、アルファ磁気分光計（AMS）でしょう。これは暗黒物質を検出し、宇宙に関するその他の根本的な疑問に答えることを目的としています。NASAによると、AMSはハッブル宇宙望遠鏡と同等の重要性を持っています。現在ISSにドッキングされているAMSは、その電力と帯域幅の要件から、自由飛行衛星プラットフォームに容易に収容することはできませんでした。[ 37 ] [ 38 ] 2013年4月3日、科学者たちはAMSによって暗黒物質の兆候が検出された可能性があると報告しました。 [ 39 ] [ 40 ] [41] [42] [ 43 ] [ 44 ]科学者たちによると、「宇宙搭載アルファ磁気分光計からの最初の結果は、地球に向かう宇宙線中に説明のつかない高エネルギー陽電子の過剰が存在することを確認した」とのことです。[ 45 ]

宇宙環境は生命にとって過酷です。宇宙空間での無防備な生活は、強力な放射線場（主に太陽風からの陽子やその他の亜原子荷電粒子、そして宇宙線）、高真空、極度の温度、そして微小重力によって特徴づけられます。[ 46 ]極限環境生物と呼ばれる単純な生命体[ 47 ]やクマムシと呼ばれる小型無脊椎動物[ 48 ]は、乾燥によって極度に乾燥した状態でもこの環境で生存することができます。

医学研究は、筋萎縮、骨量減少、体液移動など、長期宇宙滞在が人体に与える影響に関する知識を深めます。これらのデータは、長期間の有人宇宙飛行や宇宙植民地化の実現可能性を判断するために活用されます。2006年には、骨量減少と筋萎縮に関するデータから、火星への旅行に必要な6ヶ月間のような長期の惑星間航行を終えた宇宙飛行士が惑星に着陸した場合、骨折や運動障害の重大なリスクが生じることが示唆されました。[ 49 ] [ 50 ]

ISSでは、国立宇宙生物医学研究所（NSBRI）の委託により医学研究が行われています。中でも注目すべきは、微小重力下における先進的超音波診断研究です。この研究では、宇宙飛行士が遠隔地の専門家の指導の下で超音波スキャンを実施します。この研究では、宇宙における病状の診断と治療を検討しています。通常、ISSには医師が搭乗しておらず、病状の診断は困難です。遠隔誘導超音波スキャンは、訓練を受けた医師の診察が難しい緊急時や僻地での医療現場で地球上で応用されることが期待されています。[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]

2020年8月、科学者たちは国際宇宙ステーションで行われた研究に基づき、地球由来の細菌、特に環境ハザードに対する耐性が高いデイノコッカス・ラジオデュランスが宇宙空間で3年間生存することを確認したと報告しました。これらの発見は、生命が宇宙塵、流星体、小惑星、彗星、小惑星、汚染された宇宙船など、様々な形で宇宙全体に分布しているというパンスペルミア仮説を支持するものでした。[ 54 ] [ 55 ]

2011年に米国軌道セグメントが完成した後、2010年代にはISSによる地球のリモートセンシング、天文学、深宇宙の研究が大幅に増加しました。 20年以上にわたるISSプログラムを通じて、ISS搭乗員と地上の研究者は、地球の大気中のエアロゾル、オゾン、雷、酸化物、および宇宙の太陽、宇宙線、宇宙塵、反物質、暗黒物質を調査しました。 ISSで飛行した地球観測リモートセンシング実験の例としては、軌道上炭素観測衛星3号、ISS-RapidScat、ECOSTRESS、全球生態系ダイナミクス調査、雲エアロゾル輸送システムなどがあります。 ISSに設置されている天文望遠鏡や実験には、SOLAR、中性子星内部組成探査機、熱量測定電子望遠鏡、全天X線画像モニター（MAXI）、アルファ磁気分光計などがある。[ 32 ] [ 56 ]

自由落下

サンプルを保管するISS乗組員
地球上のろうそくの燃焼（左）と、ISSのような自由落下環境（右）で燃焼するろうそくの比較

研究者たちは、宇宙ステーションのほぼ無重力環境が植物や動物の進化、発達、成長、そして内部プロセスに及ぼす影響を調査しています。NASAは、これらのデータの一部に基づき、微小重力が三次元的なヒトのような組織の成長や、宇宙で形成される可能性のある珍しいタンパク質結晶に及ぼす影響を調査したいと考えています。[ 32 ]

微小重力下における流体の物理現象を研究することで、流体の挙動に関するより優れたモデルが得られるでしょう。微小重力下では流体がほぼ完全に混ざり合うため、物理学者は地球上では混ざりにくい流体を研究しています。低重力と低温によって遅くなる反応を調べることで、超伝導に関する理解が深まるでしょう。[ 32 ]

材料科学の研究はISSの重要な研究活動であり、地球上で使用されている技術の改善を通じて経済的利益を得ることを目的としています。[ 57 ]その他の関心分野としては、低重力が燃焼に及ぼす影響について、燃焼効率や排出物および汚染物質の制御に関する研究が挙げられます。これらの研究成果は、エネルギー生産に関する知識を向上させ、経済的および環境的利益につながる可能性があります。[ 32 ]

探検

ロシアにあるMARS-500複合施設の3D図面。ISSを拠点とする火星有人ミッションの準備を補完する地上実験を行うために使用されている。

国際宇宙ステーション（ISS）は、月や火星への長期ミッションに必要な宇宙船システムを試験するための、比較的安全な低地球軌道上の場所を提供します。これにより、軌道上での運用、保守、修理・交換活動の経験が得られます。これは、地球から遠く離れた宇宙船の運用に不可欠なスキルの開発、ミッションリスクの低減、そして惑星間宇宙船の能力向上に役立ちます。[ 58 ]地球上で実施される乗組員隔離実験であるMARS-500実験について、ESAは「ISSは無重力、放射線、その他の宇宙特有の要因の影響に関する疑問に答えるために不可欠ですが、長期の隔離や閉じ込めの影響といった側面は、地上でのシミュレーションによってより適切に対処できます」と述べています。[ 59 ]ロシアの宇宙機関ロスコスモスの有人宇宙飛行プログラム責任者であるセルゲイ・クラスノフ氏は、2011年にISSでMARS-500の「短縮版」を実施する可能性を示唆しました。[ 60 ]

2009年、セルゲイ・クラスノフはパートナーシップの枠組み自体の価値を指摘し、「パートナーが個別に行動する場合と比較して、相互に補完的な能力と資源を開発することで、宇宙探査の成功と安全性をより確実に保証できる。ISSは、地球近傍宇宙探査のさらなる発展と、月や火星を含む太陽系の将来的な研究・探査プログラムの実現に貢献している」と記した。[ 61 ]火星への有人ミッションは、現在のISSパートナーシップに参加していない宇宙機関や国々が関与する多国間の取り組みとなる可能性がある。2010年、ESAのジャン＝ジャック・ドルダン事務局長は、中国、インド、韓国をISSパートナーシップに招待するよう、他の4つのパートナーに提案する用意があると述べた。[ 62 ] NASAのチャールズ・ボールデン長官は2011年2月、「火星へのいかなるミッションも、世界的な取り組みとなる可能性が高い」と述べた。[ 63 ]現在、米国連邦法は、FBIと議会の承認なしにNASAが中国と宇宙プロジェクトで協力することを禁じている。[ 64 ]

教育と文化普及

ジュール・ヴェルヌの原稿をジュール・ヴェルヌATV（自動搬送車）の乗組員が展示

ISSの乗組員は、学生が開発した実験を実行したり、教育的なデモンストレーションを行ったり、ISSの実験を教室で実施したり、ラジオや電子メールを使用して学生と直接交流したりすることで、地球上の学生に機会を提供しています。[ 65 ] [ 66 ] ESAは、教室で使用できるようにダウンロードできる幅広い無料の教材を提供しています。[ 67 ] 1つのレッスンで、学生はISSの内部と外部の3Dモデルを操作し、リアルタイムで解決する自発的な課題に取り組むことができます。[ 68 ]

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、子どもたちに「ものづくりへの情熱」を育み、「生命の大切さと社会における責任への意識」を高めることを目指しています。[ 69 ]一連の教育ガイドを通して、生徒たちは有人宇宙飛行の過去と近い将来、そして地球と生命についてより深い理解を深めます。[ 70 ] [ 71 ] JAXAの「宇宙の種」実験では、ISSに約9ヶ月間滞在したヒマワリの種を栽培することで、ISSに搭載された植物の種子に対する宇宙飛行の突然変異への影響を調査しています。2008年から2010年半ばにかけての「き​​ぼう」利用第一期では、12以上の日本の大学の研究者が多様な分野で実験を行いました。[ 72 ]

文化活動はISSプログラムのもう一つの主要目的です。JAXA宇宙環境利用センター長の田中哲夫氏は、「宇宙には、科学に興味がない人でも心を揺さぶる何かがある」と述べています。[ 73 ]

国際宇宙ステーションアマチュア無線（ARISS）は、世界中の学生が国際宇宙ステーション（ISS）の乗組員とアマチュア無線通信を行う機会を通じて、科学、技術、工学、数学の分野でのキャリアを追求することを奨励するボランティア・プログラムです。ARISSは、ヨーロッパ諸国を含む9カ国、日本、ロシア、カナダ、アメリカ合衆国の代表団で構成される国際ワーキンググループです。無線機器が使用できない地域では、スピーカーフォンで学生と地上局を接続し、地上局から宇宙ステーションへの通話が行われます。[ 74 ]

ESAの宇宙飛行士パオロ・ネスポリがISSについて語った音声録音。2017年11月にWikipedia向けに作成された。

『ファースト・オービット』は、2011年に公開された長編ドキュメンタリー映画で、地球を周回した初の有人宇宙飛行であるボストーク1号を題材にしている。地上経路と時刻において、国際宇宙ステーションの軌道をボストーク1号の軌道に可能な限り一致させることで、ドキュメンタリー映画監督のクリストファー・ライリーと欧州宇宙機関（ESA）の宇宙飛行士パオロ・ネスポリは、ユーリイ・ガガーリンが先駆的な軌道宇宙飛行で見た景色を撮影することができた。この新しい映像は、ロシア国立公文書館に保管されているオリジナルのボストーク1号ミッションの音声録音と組み合わせて編集された。ネスポリは、第26次および27次長期滞在中にほとんどの映像を自ら録音したため、このドキュメンタリー映画の撮影監督としてクレジットされている。 [ 75 ]この映画は、ウェブサイトfirstorbit.orgを通じて無料ライセンスの下で2011年にYouTubeで世界初公開された。 [ 76 ]

2013年5月、クリス・ハドフィールド司令官はISS内でデヴィッド・ボウイの「スペース・オディティ」のミュージックビデオを撮影し、YouTubeで公開した。 [ 77 ] [ 78 ]これは宇宙で撮影された初のミュージックビデオとなった。[ 79 ]

2017年11月、国際宇宙ステーション（ISS）の第52次/第53次長期滞在に参加していたパオロ・ネスポリは、 Wikipediaの記事で使用するために、自身の音声を2つ（1つは英語、もう1つは母国語のイタリア語）録音しました。これは、Wikipediaのために宇宙で作成された最初のコンテンツでした。[ 80 ] [ 81 ]

2021年11月には、ISSでの生活を特集したバーチャルリアリティ展示「The Infinite」が発表された。 [ 82 ]

国際協力

1998年1月28日に署名された宇宙ステーション政府間協定を記念する銘板

5つの宇宙計画と15カ国が関与する国際宇宙ステーション[ 83 ]は、歴史上最も政治的かつ法的に複雑な宇宙探査計画である。 [ 83 ] 1998年の宇宙ステーション政府間協定は、関係機関間の国際協力の主要な枠組みを定めている。その後の一連の協定は、管轄権の問題から訪問宇宙飛行士の行動規範に至るまで、宇宙ステーションのその他の側面を規定している。[ 84 ]

ブラジルもこのプログラムへの参加を招待され、開発途上国の中で唯一招待を受けた。協定の枠組みでは、ブラジルは6つのハードウェアを提供することと引き換えにISSの利用権を取得することになっていた。しかし、資金不足と国内の政治的優先順位により、ブラジルはいずれの要素も提供することができなかった。ブラジルは2007年に正式にISSプログラムから脱退した。[ 85 ] [ 86 ]

2022年のロシアによるウクライナ侵攻を受けて、国際宇宙ステーション（ISS）におけるロシアと他国との継続的な協力が疑問視されている。ロスコスモスのドミトリー・ロゴジン事務局長は、ロシアの撤退により、ISSが再ブースト能力の不足により軌道離脱する可能性があると示唆し、一連のツイートで「もし我々との協力を阻止すれば、誘導されずにISSが軌道離脱し、米国や欧州の領土に衝突する事態から誰が救うのか？インドや中国にある500トンの建造物が衝突する恐れもある。そんな可能性で彼らを脅かすのか？ISSはロシア上空を飛行しないので、すべてのリスクはあなた方にある。覚悟はできているか？」と投稿した。[ 87 ]（この後者の主張は真実ではない。ISSは地球上のすべての場所の上空を南北51.6度、サラトフの緯度とほぼ同じ緯度で飛行している。）ロゴジン氏は後に、ISSパートナー間の正常な関係は制裁が解除されて初めて回復できるとツイートし、ロスコスモスが協力終了についてロシア政府に提案を提出する意向を示した。[ 88 ] NASAは、必要であれば、米国企業ノースロップ・グラマンがISSを軌道上に維持できる再ブースト能力を提供していると述べた。 [ 89 ]

2022年7月26日、ロスコスモスのトップとしてロゴジンの後任となったユーリ・ボリソフは、2024年以降のプログラムからの撤退計画をロシアのプーチン大統領に提出した。 [ 90 ]しかし、宇宙ステーションの責任者であるNASAのロビン・ガテンスは、NASAはロスコスモスから撤退計画に関する正式な通知を受けていないと回答した。[ 91 ]

参加国

工事

製造業

宇宙ステーションの加工施設におけるハーモニー

国際宇宙ステーションは世界的な協力の成果であり、その部品は世界中で製造されています。

ザーリャとズヴェズダを含むロシア軌道セグメントのモジュールは、モスクワのフルニチェフ国立研究生産宇宙センターで製造された。ズヴェズダは1985年にミール2宇宙ステーションのコンポーネントとして最初に製造されたが、ミール2宇宙ステーションは打ち上げられなかった。[ 92 ] [ 93 ]

デスティニーモジュールとユニティモジュール、統合トラス構造、太陽電池パネルを含む米国軌道セグメントの大部分は、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターとニューオーリンズのミショー組立施設で製造された。[ 92 ]これらの部品は、フロリダ州ケネディ宇宙センターの運用チェックアウトビルと宇宙ステーション処理施設（SSPF）で打ち上げのための最終組立と処理が行われた。[ 94 ]

米国軌道セグメントには、欧州宇宙機関（ESA）が提供しドイツで製造されたコロンバスモジュール、日本が提供し筑波宇宙センターと宇宙科学研究所で製造されたきぼうモジュール、そしてカナダアーム2と米国とカナダの共同プロジェクトであるデクスターも搭載されている。これらのコンポーネントはすべて、打ち上げ準備のためにSSPFに輸送された。[ 92 ] [ 95 ]

組み立て

国際宇宙ステーションの組み立てのアニメーション

宇宙建築における主要な取り組みである国際宇宙ステーションの組み立ては、1998年11月に始まりました。[ 10 ]

ロシアセグメントのモジュールは、ラスヴェットを除き、自律的に打ち上げられ、ドッキングされた。その他のモジュールとコンポーネントはスペースシャトルによって運ばれ、その後、宇宙飛行士がロボットアームを用いた遠隔操作、あるいは船外活動（EVA）と呼ばれる船外活動によって設置された。2011年6月5日までに、宇宙飛行士は159回以上のEVAを実施してISSにコンポーネントを追加し、合計1,000時間以上を宇宙に滞在した。[ 96 ] [ 97 ]

2000年5月に撮影された、ISSの最初の2つのモジュールであるザーリャとユニティ

ISSの軌道上における中核的役割の始まりは、1998年11月20日にロシア製のザーリャ・モジュールがプロトンロケットに搭載されて打ち上げられたことでした。ザーリャは推進力、姿勢制御、通信、そして電力を提供しました。2週間後の1998年12月4日、アメリカ製のユニティがSTS-88でスペースシャトル・エンデバー号に搭載され、ザーリャと結合しました。ユニティはISSのロシア側とアメリカ側のセグメントを繋ぎ、将来のモジュールや訪問宇宙船を接続するためのポートも提供することになります。

かつて激しいライバル関係にあった両国が、異なる大陸に建設した2つ​​のモジュールを接続するという画期的な出来事がありましたが、当初の2つのモジュールには生命維持装置が搭載されておらず、ISSはその後2年間無人のままでした。当時、ロシアの宇宙ステーション「ミール」にはまだ有人がいました。

転機は2000年7月、ズヴェズダ・モジュールの打ち上げによって訪れた。居住区と生命維持システムを備えたズヴェズダは、 ISSでの継続的な人類の滞在を可能にした。最初のクルーである第1次長期滞在クルーは、同年11月にソユーズTM-31で到着した。[ 98 ] [ 99 ]

ISS はその後数年間にわたり着実に成長し、モジ​​ュールはロシアのロケットとスペースシャトルの両方によって運ばれました。

第1次長期滞在は、スペースシャトルのミッションSTS-92とSTS-97の飛行の中間に到着した。これらの2回の飛行ではそれぞれ、ステーションの統合トラス構造の部分が追加され、これによりステーションはKuバンド通信、USOSの追加質量に必要な追加の姿勢制御、および追加の太陽電池アレイを利用できるようになりました。[ 100 ]その後2年間、ステーションは拡張を続けました。ソユーズUロケットがピアースドッキングコンパートメントを運びました。ディスカバリー、アトランティス、エンデバーの各スペースシャトルは、アメリカのデスティニー実験室とクエストエアロックに加えて、ステーションのメインロボットアームであるカナダアーム2と、統合トラス構造のさらにいくつかの部分を運びました。

2003年にスペースシャトルコロンビア号が失われる という悲劇が起こり、残りのスペースシャトルは飛行停止となり、ISSの建設は中止となった。

2010年5月に撮影された、STS-132中にスペースシャトル アトランティスから見た国際宇宙ステーション。

組み立ては2006年にSTS-115のアトランティス号の到着とともに再開され、ISSの2番目の太陽電池アレイセットが運ばれました。さらにいくつかのトラスセグメントと3番目のアレイセットがSTS-116、STS-117、STS-118で運ばれました。ISSの発電能力が大幅に拡張された結果、より多くのモジュールを収容できるようになり、米国のハーモニーモジュールとコロンバス欧州実験室が追加されました。これに続いてすぐに、日本のきぼう実験室の最初の2つのコンポーネントが続きました。2009年3月、STS-119で統合トラス構造が完成し、4番目で最後の太陽電池アレイセットが設置されました。きぼうの最後のセクションは2009年7月にSTS-127で運ばれ、その後にロシアのポイスクモジュールが運ばれました。米国のトランキリティモジュールは、キューポラとともに2010年2月のSTS-130で運ばれ、続いて最後から2番目のロシアのモジュールであるラスヴェットが2010年5月に運ばれた。ラスヴェットは、 1998年に米国が資金提供したザーリャモジュールをロシアのプロトンが運んだのと引き換えに、 STS-132でスペースシャトルアトランティスによって運ばれた。 [ 101 ] USOSの最後の与圧モジュールであるレオナルドは、 2011年2月にディスカバリーの最終飛行であるSTS-133でステーションに運ばれた。[ 102 ]

ロシアの新しい主要研究モジュール「ナウカ」は、2021年7月にドッキングしました[ 103 ]。また、宇宙ステーションのロシアのモジュールのさまざまな部分に自ら移動できる欧州ロボットアームもドッキングしました[ 104 ] 。ロシアの最新の追加モジュールである「プリチャル」は、2021年11月にドッキングしました[ 105 ]。

2025年6月現在、nasa.govによれば、ISSには43の異なるモジュールと要素が設置されている。[ 106 ]

構造

ISS はモジュール式の宇宙ステーションとして機能し、構造にモジュールを追加したり削除したりして適応性を高めることができます。

  • ISSの設計図（2018年時点）
    ISSの設計図（2018年時点）
  • ISSのレンダリング画像（2023年時点）
    ISSのレンダリング画像（2023年時点）

以下はステーションの主要コンポーネントの図です。ユニティノードはデスティニー研究所に直接接続されていますが、分かりやすくするために分離して表示しています。構造の他の部分にも同様のケースが見られます。

ボックスの背景色の説明:

  •  宇宙服を着用せずに乗組員がアクセスできる加圧部品
  •  ドッキング/バースポート。訪問宇宙船が存在するときに加圧されます。
  •  エアロック、加圧環境と非加圧環境の間で人や物を移動させる
  •  非加圧ステーション上部構造
  •  非加圧コンポーネント
  •  一時的に機能停止または非稼働のコンポーネント
  •  以前の、現在はインストールされていないコンポーネント
  •  将来、まだインストールされていないコンポーネント
ロシアのドッキング港
大型ペイロードの取り付け手段放熱器ポイスクロシアのドッキング港
ポータブルワークポスト
欧州ロボットアーム太陽光発電パネルズヴェズダ太陽光発電パネル
太陽光発電パネルナウカ太陽光発電パネルピルス[ c ]ロシアのドッキング港
ロシアのドッキング港実験用エアロック
ロシアのドッキング港プリシャルロシアのドッキング港
ロシアのドッキング港ロシアのドッキング港
太陽光発電パネル[ d ]ザリア太陽光発電パネル[ d ]
ロシアのドッキング港ラスヴェット
iROSAiROSAiROSAiROSA
太陽光発電パネル太陽光発電パネル放熱器放熱器太陽光発電パネル太陽光発電パネル
ELC 2、AMSZ1トラスELC 3
S5/6トラスS3/S4トラスS1トラスS0トラスP1トラスP3/P4トラスP5/6トラス
ELC 4、ESP 3ELC 1
デクスターロボットアームCanadarm2ロボットアーム
太陽光発電パネル太陽光発電パネル太陽光発電パネル太陽光発電パネル
iROSAiROSAiROSAiROSA
PMA 1ビーム
ESP-2クエストエアロック団結静けさビショップエアロック
キューポラ
貨物宇宙船停泊港
レオナルド
ESP-1運命
PMA / IDAドッキングポート
きぼう貨物室きぼうロボットアーム
外部ペイロードコロンブス調和きぼうきぼう船外プラットフォーム
貨物宇宙船停泊港
PMA / IDAドッキングポート

加圧モジュール

ザリア

STS-88でスペースシャトル・エンデバーから撮影されたザーリャ

ザーリャ（ロシア語：Заря、直訳すると「日の出」[ e ]）は、機能貨物ブロック（ロシア語：Функционально-грузовой блок）としても知られ、ISSの最初の構成要素でした。1998年に打ち上げられ、当初はISSの電源、貯蔵、推進、誘導システムとして機能しました。国際宇宙ステーションの拡張に伴い、ザーリャの役割は主に内部および外部燃料タンクへの貯蔵へと移行しました。[ 108 ]

サリュート計画で使用されたTKS宇宙船の後継機であるザーリャは、ロシアで建造されましたが、現在はアメリカ合衆国が所有しています。その名前は、国際宇宙協力の新たな時代の幕開けを象徴しています。[ 109 ]

団結

STS-88でスペースシャトル・エンデバーから見たユニティ

ユニティは、ノード1としても知られ、ISSの最初の米国製コンポーネントです。[ 110 ] [ 111 ]ロシアと米国のセグメントの接続として機能するこの円筒形のモジュールには、追加のモジュールを取り付けるための6つの共通結合機構の位置（前方、後方、左舷、右舷、天頂、天底）があります。直径4.57メートル（15.0フィート）、長さ5.47メートル（17.9フィート）のユニティは、ボーイング社によってNASAのためにアラバマ州ハンツビルのマーシャル宇宙飛行センターで鋼鉄で建造されました。これは、ISSの米国セグメントの構造的バックボーンを形成する3つの接続ノード（ユニティ、ハーモニー、トランクウィリティ）の最初のものでした。 [ 112 ]

ズヴェズダ

STS-106でスペースシャトル・アトランティスから撮影されたズヴェズダ

ズヴェズダ（ロシア語：Звезда、直訳すると「星」 ）は、2000年7月に打ち上げられ、 ISSのロシア軌道セグメントの中核を担っています。当初は生活に不可欠な居住空間と生命維持システムを提供し、ISSでの初の継​​続的な有人滞在を可能にしました。追加モジュールの導入によりISSの能力は拡張されましたが、ズヴェズダはロシアセグメントの指揮統制センターとしての役割を担い、緊急時にはクルーが集合する場所となっています。[ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]

サリュート計画のDOS宇宙船の後継機であるズヴェズダは、RKKエネルギア社によって建造され、プロトンロケットで打ち上げられた。[ 116 ]

運命

ISSに設置されているデスティニーモジュール

デスティニー実験室は、 ISSにおける米国の実験のための主要な研究施設です。スカイラブ以来、NASA初の恒久的な軌道上研究ステーションであるこのモジュールは、ボーイング社によって建造され、STS-98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ました。 2001年2月に5日間かけてユニティに接続され、それ以来、デスティニーは科学研究の拠点となっています。[ 117 ] [ 118 ] [ 119 ]

デスティニーでは、宇宙飛行士が医学、工学、バイオテクノロジー、物理学、材料科学、地球科学などの分野で実験を行っています。世界中の研究者がこれらの研究の恩恵を受けています。また、このモジュールには酸素発生システムを含む生命維持システムも搭載されています。[ 120 ]

クエストジョイントエアロック

クエストジョイントエアロックモジュール

クエストジョイントエアロックは、米国の船外活動ユニット（EMU）またはロシアのオーラン宇宙服を使用した船外活動（EVA）を可能にします。[ 121 ]

設置前は、ISSからの船外活動（EVA）は、様々なシステムや設計の違いにより困難を極めていました。ズヴェズダモジュールのトランスファーチャンバー（専用のエアロックではなかった）からはオルランスーツしか使用できず、EMUは訪問中のスペースシャトルのエアロックからしか使用できませんでしたが、そのエアロックにはオルランスーツは搭載されていませんでした。[ 122 ]

クエストは、2001年7月にスペースシャトルアトランティスのSTS-104で打ち上げられ、ユニティモジュールに取り付けられた、ボーイング社によって建造された長さ6.1メートル（20フィート）、幅4.0メートル（13フィート）の構造物です。[ 123 ]宇宙飛行士の脱出用の乗組員用エアロック、宇宙服を保管するための機器用エアロックが収容されており、減圧症を防ぐための夜間の事前呼吸手順中に宇宙飛行士を収容する設備も備えています。[ 122 ]

スペースシャトルから派生したクルーエアロックには、照明、手すり、そして最大2着の宇宙服に同時に生命維持装置と通信システムを提供するアンビリカルインターフェースアセンブリ（UIA）などの必須装備が備わっています。これらの宇宙服は、EMU2着、オーランスーツ2着、またはそれぞれの設計を1着ずつ搭載できます。

ポイスク

独自の推進モジュールを備えたポイスク（間もなく投棄予定）

ポイスク（ロシア語：По́иск、直訳すると「検索」）は、ミニ研究モジュール2（ロシア語：Малый исследовательский модуль 2）としても知られ、ISSのロシアセグメントの二次エアロックとして機能し、ソユーズとプログレス宇宙船のドッキングをサポートし、後者からの燃料移送を容易にします。[ 124 ] 2009年11月10日に、プログレスM-MIM2と呼ばれる改造されたプログレス宇宙船に取り付けられて打ち上げられました。[ 125 ] [ 126 ]

ポイスクにはオルラン宇宙服の整備設備があり、内側に開くハッチが2つ備わっている。ミールからの設計変更である。ミールではエアロック内にわずかに空気圧が残っていたため、外側に開くハッチが急激に開き、危険な状況に陥った。[ 127 ] 2021年にピアースが離脱して以来、ポイスクはロシアセグメントで唯一のエアロックとなっている。

調和

ハーモニー（中央）は、コロンバス、キボ、デスティニーに接続されています。暗いPMA-2がカメラの方を向いています。天底と天頂の位置は開いています。

ハーモニー（Node 2）は、ISSの米国セグメントの中央接続ハブであり、米国、欧州、日本の実験モジュールを接続しています。ISSの不可欠な電力、データ、生命維持システムを供給するため、「ユーティリティハブ」とも呼ばれています。また、このモジュールには4人の乗組員のための寝室も設置されています。[ 128 ]

ハーモニーは2007年10月23日にスペースシャトルディスカバリー号のSTS-120で打ち上げられ、[ 129 ] [ 130 ]、当初はユニティに結合され[ 131 ] [ 132 ]、その後2007年11月14日にデスティニー実験室の正面の恒久的な位置に移設された。[ 133 ]この拡張によりISSの居住空間が大幅に拡張され、米国セグメントの建設における重要なマイルストーンとなった。

静けさ

2011年の静けさ

トランクウィリティ（ Node 3とも呼ばれる）は、ISSのモジュールの一つです。環境制御システム、生命維持システム、トイレ、運動器具、観測キューポラなどが設置されています。

欧州宇宙機関（ESA）とイタリア宇宙機関（ITA）は、タレス・アレニア・スペース社にトランクウィリティの製造を委託した。2009年11月20日の式典で、このモジュールの所有権はNASAに移譲された。[ 134 ] 2010年2月8日、NASAはスペースシャトルSTS-130ミッションでこのモジュールを打ち上げた。

コロンブス

国際宇宙ステーションのコロンバスモジュール

コロンバスは ISS の一部である科学実験室であり、欧州宇宙機関による国際宇宙ステーションへの最大の単一貢献です。

ハーモニーおよびトランクウィリティモジュールと同様に、コロンバス実験室はイタリアのトリノでタレス・アレニア・スペースによって建造されました。実験室の機能的な機器とソフトウェアは、ドイツのブレーメンにあるEADSによって設計されました。エアバス・ベルーガジェット機でフロリダのケネディ宇宙センターに運ばれる前に、これもブレーメンで統合されました。 2008年2月7日、スペースシャトルアトランティスに搭載され、 STS-122便で打ち上げられました。10年間の運用を想定して設計されています。モジュールは、ドイツのミュンヘン近郊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の一部であるドイツ宇宙運用センターにあるコロンバス管制センターによって制御されています。

欧州宇宙機関は、コロンバスの建造に14億ユーロ（約16億米ドル）を費やしており、これには搭載する実験装置とそれを運用するために必要な地上管制インフラが含まれている。[ 135 ]

きぼう

右側に曝露部がある「きぼう」

きぼう（日本語：きぼう、文字通り「希望」）は、国際宇宙ステーション（ISS）における日本の研究施設です。ISS最大のモジュールであり、与圧実験室、宇宙環境で実験を行うための曝露部、2つの収納室、そしてロボットアームで構成されています。ハーモニーモジュールに接続されたきぼうは、 STS-123、STS-124、STS-127の3回のスペースシャトルミッションを経て宇宙で組み立てられました。[ 136 ]

キューポラ

シャッターが開いたキューポラの窓

キューポラは、 ESAが建造した国際宇宙ステーション（ISS）の観測モジュールです。その名称はイタリア語で「ドーム」を意味する「cupola 」に由来しています。7つの窓は、実験、ドッキング、そして地球の観測に使用されます。キューポラは2010年2月8日にスペースシャトルSTS-130ミッションで打ち上げられ、トランクウィリティ（第3結合部）モジュールに取り付けられました。キューポラが取り付けられた時点で、ISSの組み立ては85%完了しました。キューポラの中央の窓の直径は80cm（31インチ）です。[ 137 ]

ラスヴェット

KSCのMLM装備機器（実験用エアロック、RTOdラジエーター、ERAワークポストで構成）を備えたラスヴェットモジュール

ラスヴェット（ロシア語：Рассвет、直訳すると「最初の光」）は、ミニ研究モジュール1（ロシア語：Малый исследовательский модуль 1）とも呼ばれ、以前はドッキング貨物モジュールとして知られていました。主に貨物の保管と、ISSのロシアセグメントへの訪問宇宙船のドッキングポートとして使用されます。ラスヴェットは、キャンセルされたドッキング・ストレージ・モジュールの代替として、1995年に製造されたミール・ドッキング・モジュールを主にベースとした設計を採用しました。

ラスヴェットは、1998年に米国が資金提供したザーリャモジュールをロシアのプロトンに引き渡す代わりに、 2010年5月14日にスペースシャトルアトランティスSTS-132で運ばれました。[ 138 ]ラスヴェットはその後まもなくザーリャに取り付けられました。[ 139 ]

レオナルド

停泊から数時間後のレオナルドモジュール

レオナルド恒久多目的モジュール (PMM) は、 2011年2月24日のSTS-133でスペースシャトルディスカバリー号に搭載されて宇宙に打ち上げられ、3月1日に設置されました。レオナルドは主に、それまで宇宙ステーション内のさまざまな場所に保管されていたISSのスペアパーツ、補給品、廃棄物の保管に使用されます。また、米国軌道セグメントに居住する宇宙飛行士の個人衛生エリアでもあります。レオナルドPMMは、2011年以前は多目的物流モジュール(MPLM) でしたが、現在の構成に改造されました。以前は、スペースシャトルでISSとの間で貨物を輸送するために使用されていた2つのMPLMのうちの1つでした。このモジュールは、イタリアの博学者レオナルド・ダ・ヴィンチにちなんで名付けられました。

Bigelow 拡張可能アクティビティモジュール

BEAMの拡大の進捗

ビゲロー拡張活動モジュール（BEAM）は、ビゲロー・エアロスペースがNASAとの契約に基づき開発した実験用の拡張型宇宙ステーションモジュールで、2016年から少なくとも2020年まで国際宇宙ステーション（ISS）の臨時モジュールとして試験することを目的としている。2016年4月10日にISSに到着し、[ 140 ] 4月16日に静かの結節点3でISSに係留され、2016年5月28日に拡張および加圧された。2021年12月、ビゲローの活動停止に伴い、ビゲロー・エアロスペースはモジュールの所有権をNASAに譲渡した。[ 141 ]

国際ドッキングアダプター

国際ドッキングアダプタ（IDA）は、APAS-95をNASAドッキングシステム（NDS）に接続するために開発された宇宙船ドッキングシステムアダプタです。IDAは、ISSの2つの開放型与圧結合アダプタ（PMA）のそれぞれに取り付けられ、どちらもハーモニーモジュールに接続されています。

現在、ISSには2基の国際ドッキングアダプター（IDA-1）が設置されている。当初、IDA-1はハーモニーの前方ポートに位置するPMA-2に、 IDA-2はハーモニーの天頂に位置するPMA-3に設置される予定だった。IDA-1が打ち上げ事故で破壊された後、IDA-2は2016年8月19日にPMA-2に設置され[ 142 ] 、 IDA-3は2019年8月21日にPMA-3に設置された[ 143 ]。

ビショップエアロックモジュール

国際宇宙ステーションに設置されたNanoRacks Bishopエアロックモジュール

ナノラックス・ビショップ・エアロック・モジュールは、2020年12月6日にスペースX CRS-21で国際宇宙ステーションに打ち上げられた商業資金によるエアロック・モジュールである。 [ 144 ] [ 145 ]このモジュールは、ナノラックス、タレス・アレニア・スペース、ボーイングによって製造された。 [ 146 ]このモジュールは、NASA、 CASIS 、その他の商業および政府機関の顧客向けにキューブサット、小型衛星、その他の外部ペイロードを展開するために使用される。[ 147 ]

ナウカ

ナウカとプリシャルがISSにドッキング

ナウカ（ロシア語: Наука、直訳すると「科学」）は、多目的実験モジュール・アップグレード（ロシア語: Многоцелевой лабораторный модуль, усоверше́нствованный）としても知られる、ロスコスモスが資金提供した国際宇宙ステーション（ISS）の構成要素であり、2021年7月21日14時58分（UTC）に打ち上げられた。当初のISS計画では、ナウカはドッキング・アンド・ストウェッジ・モジュール（DSM）の位置を使用する予定だったが、DSMは後にラスヴェット・モジュールに置き換えられ、ザーリャの天底ポートに移動された。ナウカは2021年7月29日13時29分（UTC）にズヴェズダの天底ポートにドッキングし、ピアースモジュールと交換されました。

プリチャル到着まで、有人・無人ミッション用に天底ポートに仮のドッキングアダプターが取り付けられていたが、到着直前に離陸するプログレス宇宙船によって取り外された。[ 148 ]

プリシャル

プリチャル（ロシア語: Причал、直訳すると「桟橋」）は、国際宇宙ステーションのロシアセグメントのドッキングハブとして機能する4トン（8,800ポンド）の球形モジュールです。2021年11月に打ち上げられたプリチャルは、ソユーズ宇宙船とプログレス宇宙船、および将来のモジュールのための追加のドッキングポートを提供します。プリチャルには、前方、後方、左舷、右舷、天頂、天底の6つのドッキングポートがあります。これらのポートの1つは、アクティブハイブリッドドッキングシステムを備えており、ナウカモジュールとのドッキングを可能にしました。残りの5つのポートはパッシブハイブリッドで、ソユーズ、プログレス、およびより重いモジュール、および改良されたドッキングシステムを備えた将来の宇宙船とのドッキングを可能にしています。2024年の時点で、前方、後方、左舷、右舷のドッキングポートは覆われたままです。プリチャルは当初、現在は中止された軌道上有人組立・実験施設の一部となる予定でした。[ 149 ] [ 150 ] [ 151 ] [ 152 ]

非加圧要素

ISSトラスコンポーネントの内訳。トラスとすべてのORUが配置された状態を示す。
ニュージーランド上空の統合トラス構造の建設

ISSには、与圧を必要としない外部コンポーネントが多数存在します。その中で最大のものは統合トラス構造（ITS）で、ISSの主太陽電池アレイと放熱器が取り付けられています。[ 153 ] ITSは10個の独立したセグメントで構成され、長さ108.5メートル（356フィート）の構造を形成しています。[ 10 ]

ステーションには、6 本のロボット アーム、3 つの外部収納プラットフォーム(ESP)、4 つのExPRESS 補給キャリア(ELC) など、いくつかの小さな外部コンポーネントを設置することが計画されていました。[ 154 ] [ 155 ]これらのプラットフォームは、電力を供給し、実験データを現地で処理することで、宇宙空間の真空中で実験 ( MISSE、STP-H3、ロボット燃料補給ミッションなど) を展開して実施できますが、主な機能は予備の軌道交換ユニット(ORU) を保管することです。ORU は、ポンプ、貯蔵タンク、アンテナ、バッテリー ユニットなど、故障したり設計寿命を過ぎたりした場合に交換できる部品です。このようなユニットは、船外活動 (EVA) 中に宇宙飛行士またはロボット アームによって交換されます。[ 156 ] STS-129、[ 157 ] STS-133 [ 158 ]、STS-134など、いくつかのシャトル ミッションは ORU の配送専用でした。[ 159 ] 2011年1月時点で、ORUの輸送手段として使用されたのは、曝露パレット（EP）を介してFHRCとCTC-2を輸送した日本の貨物船HTV-2のみで あった。[ 160 ]

実験モジュールに直接取り付けられた小型の曝露施設もある。きぼう船外実験プラットフォームは、きぼう複合施設の外部「ポーチ」として機能し、[ 161 ]欧州コロンバス研究所の施設は、欧州技術曝露施設[ 162 ] [ 163 ]や宇宙原子時計アンサンブル[164]などの実験に電力とデータ接続を提供する。リモートセンシング機器のSAGE III-ISSは、2017年2月にCRS-10でステーションに運ばれ、[ 165 ] NICER実験は、 2017年6月にCRS-11で運ばれた。[ 166 ] ISSに外部搭載された最大の科学ペイロードは、2011年5月に STS-134 で打ち上げられ、ITS に外部搭載された素粒子物理学実験のアルファ磁気スペクトロメータ (AMS)である。 AMSは宇宙線を測定して暗黒物質と反物質の証拠を探します。[ 167 ] [ 168 ]

エアバス社製の商用バルトロメオ外部ペイロードホスティングプラットフォームは、2020年3月6日にCRS-20で打ち上げられ、欧州のコロンバスモジュールに取り付けられました。これにより、ExPRESS補給キャリアの8基、きぼうの10基、コロンバスの4基に加え、12基の外部ペイロードスロットが追加されます。このシステムはロボットによるメンテナンスが可能なように設計されており、宇宙飛行士の介入は不要です。クリストファー・コロンブスの弟にちなんで名付けられました。[ 169 ] [ 170 ] [ 171 ]

MLM用装備

ラスベットのMLM装備
ROSに取り付けられた新しいモジュール（ラスベットの後ろ）のキューポラから見た広角ビュー

2010年5月、NASAとの合意に基づき、ナウカ用の機器がSTS-132で打ち上げられ、スペースシャトル・アトランティスによって運ばれた。重量1.4トンのこの機器は、ラスヴェット（MRM-1）の外側に取り付けられた。機器には、ナウカと共に打ち上げられた欧州ロボットアーム（ERA）用の予備肘関節、船外活動（EVA）で使用されるERA可搬式作業柱、RTOd用追加放熱器、与圧実験エアロックに沿った内部ハードウェアが含まれていた。[ 172 ]

RTOdラジエーターはNaukaに追加の冷却機能を追加し、モジュールでより多くの科学実験を行うことを可能にします。[ 172 ]

ERAはRTOdラジエーターをラスヴェットから取り外すために使用され、 VKD-56船外活動中にナウカに移送された。その後、ERAはVKD-58船外活動で起動され、完全に展開された。 [ 173 ]このプロセスには数ヶ月を要した。2023年8月のVKD-60船外活動中には、可搬式作業プラットフォームも移送された。このプラットフォームはERAの先端に取り付けることができ、宇宙飛行士は船外活動中にアームの先端に「乗る」ことができる。[ 174 ] [ 175 ]しかし、数ヶ月にわたる船外活動の艤装とRTOd放熱器の設置の後も、6ヶ月後、ナウカの実用化前にRTOdラジエーターが故障した（RTOdの設置目的はナウカの実験からの熱を放散することである）。この故障、つまり漏れにより、RTOdラジエーターはナウカで使用できなくなった。これは、ソユーズMS-22とプログレスMS-21のラジエーター漏れに続き、ISSのラジエーター漏れとしては3件目となる。予備のRTOdが利用できない場合、ナウカの実験はナウカの主打ち上げラジエーターに頼らざるを得なくなり、モジュールをフル稼働させることは不可能となる。[ 176 ] [ 177 ]

もう1つのMLM艤装は、大型ペイロード接続手段（Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov、SKKO）と呼ばれる4セグメントの外部ペイロードインターフェースです。[ 178 ]モジュール起動艤装プロセスの一環として、プログレスMS-18（LCCS部品）とプログレスMS-21 （SCCCS部品）の2つの部品でナウカに搬送されました。 [ 179 ] [ 180 ] [ 181 ] [ 182 ]これはVKD-55船外活動中にナウカのERA後方基点に持ち出され設置されました。[ 183 ]​​ [ 184 ] [ 185 ] [ 186 ]

ロボットアームと貨物クレーン

ヴォルコフ司令官は、ソユーズに背を向けてピルスに立って、手動のストレラクレーン（写真家オレグ・コノネンコが乗っている）を操作している。
デクスターは、宇宙ステーションの多くの実験装置やロボットアームと同様に地球から操作することができ、乗組員が眠っている間に作業を実行することができる。

統合トラス構造 (ITS) は、ステーションの主要なリモート マニピュレータ システムであるモバイル サービス システム(MSS)の基盤として機能し、次の3 つの主要コンポーネントで構成されています。

STS-134ではザーリャにグラップル固定具が追加され、カナダアーム2がROSにインチワームのように移動できるようになりました。[ 159 ]また、STS-134では15メートル（50フィート）のオービターブームセンサーシステム（OBSS）も設置されました。これはスペースシャトルのミッションで耐熱シールドタイルを検査するために使用されており、ステーションで使用することでMSSの到達範囲を広げることができます。[ 159 ]地球またはISSのスタッフは遠隔操作を使用してMSSコンポーネントを操作し、船外活動を必要とせずにステーションの外で作業を行うことができます。

きぼう船外実験プラットフォームのサービスを提供する日本の遠隔操作システム[ 190 ]は、 STS-124で打ち上げられ、きぼう与圧実験室に取り付けられています。[ 191 ]このアームは、一方の端が恒久的に取り付けられ、もう一方の端には標準的なグラップル固定具用のラッチエンドエフェクタが付いている点で、スペースシャトルのアームに似ています。

ROSの保守点検を行う欧州ロボットアームは、ナウカモジュールと同時に打ち上げられた。[ 192 ] ROSは宇宙船やモジュールの操作を必要としない。すべての宇宙船とモジュールは自動的にドッキングし、同じ方法で廃棄できるからである。乗組員は船外活動（EVA）中に2台のストレラ（ロシア語：Стрела́、直訳すると「矢」）貨物クレーンを使用して、ROS内で乗組員と機器を移動させる。ストレラクレーンの重量はそれぞれ45kg（99ポンド）である。

以前のモジュール

国際宇宙ステーションに取り付けられたピアースモジュール
ISS-65 ピアースのドッキングコンパートメントが国際宇宙ステーションから分離します。

ピルス

ピアース（ロシア語: Пирс、直訳すると「桟橋」）は、2001年9月14日にISS組立ミッション4Rとして、ロシアのソユーズUロケットで打ち上げられた。上段にはプログレス宇宙船の改造版であるプログレスM-SO1が使用された。ピアースは2021年7月26日10:56 UTCにプログレスMS-16によって切り離され、同日14:51 UTCに軌道から離脱し、ナウカモジュールをISSに取り付けるためのスペースを確保した。出発前、ピアースはISSにおけるロシアの主要なエアロックとして機能し、ロシアのオルラン宇宙服の保管と修理に使用されていた。

計画されているコンポーネント

公理セグメント

組立計画の変更前に作成された、アクシオム軌道セグメントの初期レンダリング

2020年1月、NASAはアクシオム・スペース社にISS向け商用モジュールの建造契約を授与しました。この契約はNextSTEP2プログラムに基づくものです。NASAはアクシオム社と、ISSのハーモニー（ノード2）モジュールの前方ポートに取り付けられるモジュールの建造と納入について、固定価格契約で交渉しました。NASAが委託したのはモジュール1つだけですが、アクシオム社はノードモジュール、軌道上研究製造施設、乗組員居住施設、そして「大型窓付き地球観測装置」を含む5つのモジュールからなるセグメント全体の建造を計画していました。アクシオム・セグメントは、宇宙ステーションの能力と価値を大幅に向上させ、より多くの乗組員と他の組織による民間宇宙飛行を可能にすることが期待されていました。アクシオム社は、ISSの退役後、このセグメントを独立型の宇宙ステーションに転換し、ISSの後継機としての役割を担う計画でした。[ 193 ] [ 194 ] [ 195 ]カナダアーム2は、2030年にISSが退役した後もアクシオムステーションで運用を継続する予定です。[ 196 ] 2024年12月、アクシオムスペースはステーションの組み立て計画を改訂し、独立した軌道上でアクシオムステーションを組み立てる前に、ISSにドッキングするモジュールを1つだけ必要とするようにしました。[ 197 ]

2024年12月現在、アクシオム・スペースはペイロード電力熱モジュール（PPTM）というモジュールを2027年以降にISSに打ち上げる予定である。[ 197 ] PPTMは、約1年後にアクシオムのハビタット1（Hab-1）モジュールが打ち上げられるまでISSに留まる予定であり、その後ISSから分離されてHab-1と合流する予定である。[ 197 ]

米国の軌道離脱機

米国軌道離脱機（USDV）は、NASAが提供する宇宙船で、2030年の運用寿命終了後にISSを制御下で軌道から離脱させ、廃棄することを目的とします。2024年6月、NASAはSpaceX社に軌道離脱機の製造契約を授与しました。[ 198 ] NASAは、軌道上に「USDVと少なくとも1つの商用ステーション」という「最低限の能力」が整い次第、ISSを軌道から離脱させる計画です。[ 199 ]

キャンセルされたコンポーネント

1997年にミショーで建設中だった中止された居住モジュール
ISSにドッキングしたノーチラスX遠心分離機実証機のレンダリング（側面）

ISSプログラムの過程で、ステーション向けに開発または計画されていたいくつかのモジュールがキャンセルされた。理由としては、予算上の制約、モジュールが不要になったこと、2003年のコロンビア号の事故後のステーションの再設計などが挙げられる。米国の遠心分離機収容モジュールは、さまざまなレベルの人工重力下で科学実験を行う予定だった。[ 200 ]米国の居住モジュールは、ステーションの居住区として機能する予定だった。しかし、居住区は現在、ステーション全体に分散している。[ 201 ]米国の暫定制御モジュールとISS推進モジュールは、打ち上げ失敗の際にズヴェズダの機能を代替する予定だった。 [ 202 ] 2つのロシアの研究モジュールが科学研究用に計画されていた。[ 203 ]これらはロシアの汎用ドッキングモジュールにドッキングする予定だった。[ 204 ]ロシアの科学電力プラットフォームは、 ITS太陽電池アレイとは独立してロシアの軌道セグメントに電力を供給する予定だった。

科学電源モジュール 1 および 2 (再利用コンポーネント)

科学電力モジュール1（SPM-1 、 NEM-1とも呼ばれる）と科学電力モジュール2（SPM-2 、 NEM-2とも呼ばれる）は、当初2024年以降にISSに到着し、ナウカモジュールにドッキングしているプリチャルモジュールにドッキングする予定だったモジュールです。[ 152 ] [ 205 ] 2021年4月、ロスコスモスは、NEM-1をロシア軌道サービスステーション（ROSS）のコアモジュールとして再利用し、2027年以降に打ち上げられ、自由飛行するナウカモジュールにドッキングすると発表した。[ 207 ] [ 208 ] NEM- 2は、2028年に打ち上げられる別のコア「ベース」モジュールに改造される可能性があります。[ 209 ]

Xベース

2016年8月、ビゲロー・エアロスペース社は、次世代宇宙探査技術パートナーシップ（NPT）第2フェーズの一環として、B330をベースとした地上設置型の深宇宙居住施設の実物大プロトタイプを開発することでNASAと合意した。このモジュールは、ビゲロー社が国際宇宙ステーション（ISS）に接続して試験を行うことを希望していたため、「Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement（XBASE）」と名付けられた。しかし、2020年3月、ビゲロー社は従業員88名全員を解雇し、2024年2月現在、同社は休眠状態にあり、倒産したとみなされているため、[ 210 ] [ 211 ]、XBASEモジュールが打ち上げられる可能性は低いとみられている。

ノーチラスX遠心分離機のデモンストレーション

2011年、人工的な部分重力効果を発現させるための十分な規模の遠心分離機を宇宙で初めて実証する提案が提出されました。これはISS乗組員の睡眠モジュールとなるように設計されていましたが、予算の制約により他のプロジェクトが優先され、このプロジェクトは中止されました。[ 212 ]

車載システム

生命維持装置

重要なシステムは、大気制御システム、給水システム、食料供給設備、衛生設備、火災検知・消火設備です。ロシア軌道セグメントの生命維持システムは、ズヴェズダ・サービスモジュールに搭載されています。これらのシステムの一部は、USOSの機器によって補完されています。ナウカ実験室には、完全な生命維持システム一式が備えられています。

大気制御システム

ISS 生命維持システムのコンポーネントを示すフローチャート図。
ISS環境制御・生命維持システム（ECLSS）のコンポーネント間の相互作用

国際宇宙ステーション（ISS）内の大気は地球の大気と似ています。[ 213 ] ISS内の通常の気圧は101.3 kPa（14.69 psi）で、地球の海面と同じです。[ 214 ]乗組員はより低い気圧でも健康を維持できますが、一部の機器は圧力に非常に敏感です。[ 214 ]

ロシアとソ連のすべての宇宙船では地球に似た大気条件が維持されているが[ 215 ] 、アメリカの宇宙船は打ち上げ後に5psi（0.3気圧）の純酸素雰囲気を使用した。

ズヴェズダのエレクトロンシステムとデスティニーの類似システムは、ステーション内で酸素を生成する。[ 216 ]乗組員は、ボンベ式酸素と固体燃料酸素発生装置（SFOG）キャニスター（化学酸素発生システム）というバックアップオプションを備えている。[ 217 ]二酸化炭素はズヴェズダのヴォズドゥフシステムによって空気から除去される。腸管からのメタンや汗からのアンモニアなど、人間の代謝によるその他の副産物は、活性炭フィルターによって除去される。[ 217 ]

ROS大気制御システムの一部は酸素供給である。エレクトロンユニット、固体燃料発生器、貯蔵酸素によって三重冗長性が確保されている。酸素の主な供給源はエレクトロンユニットであり、水の電気分解によって酸素と水素を生成し、水素を船外に排出する。1 kW（1.3 hp）のシステムは、乗組員1人あたり1日約1リットルの水を使用する。この水は地球から供給されるか、他のシステムから再利用される。ミールは、酸素生成に再利用水を使用した最初の宇宙船である。二次酸素供給は、酸素生成ビカカートリッジ（ ISS ECLSSも参照）の燃焼によって供給される。各「キャンドル」は450 ～ 500 °C（842～932 °F）で5～20分かけて分解し、600リットル（130 imp gal; 160 US gal）の酸素を生成する。このユニットは手動で操作される。[ 218 ]

USOS（米国軌道セグメント）には、2001年に納入されたクエスト・エアロック・モジュールの加圧貯蔵タンクからの冗長酸素供給があり、10年後にはESAが構築したトランクウィリティ・モジュール（ノード3）の高度閉ループシステム（ACLS）によって電気分解で酸素が生成され、補充されました。[ 219 ]生成された水素はキャビンの大気中の二酸化炭素と結合し、水とメタンに変換されます。

電力と熱の制御

夕日に照らされたロシアの太陽光発電パネル
USOS太陽電池アレイのトラスに取り付けられた8組のうちの1つ
P6トラスのズームカメラから見たISSの新しいロールアウト太陽電池アレイ

両面太陽電池アレイはISSに電力を供給します。これらの両面太陽電池は、片側で直射日光を、もう片側で地球からの反射光を集めます。地球で一般的に使用されている片側太陽電池よりも効率が高く、低温で動作します。[ 220 ]

ISSのロシアセグメントは、他の多くの宇宙船と同様に、 ズヴェズダに搭載された2つの回転式太陽電池アレイから供給される28Vの 低電圧DC電力を使用しています。USOSは、USOSのPVアレイから供給される130～180VのDC電力を使用しています。電力は160V DCで安定化・配電され、ユーザーが必要とする124V DCに変換されます。配電電圧が高いため、乗組員の安全性は犠牲になりますが、導体はより小型で軽量です。2つのステーションセグメントは、コンバータを介して電力を共有しています。

USOSの太陽電池アレイは4枚の翼対で構成され、合計75～90キロワットの発電を行う。[ 5 ]これらのアレイは通常、太陽を追跡して発電量を最大化する。各アレイの面積は約375平方メートル（ 4,036平方フィート）、長さは58メートル（190フィート）である。完全な構成では、太陽電池アレイはアルファジンバルを軌道ごとに1回転させることによって太陽を追跡し、ベータジンバルは軌道面に対する太陽の角度のより緩やかな変化に追従する。ナイトグライダーモードでは、夜間に太陽電池アレイを地面と平行にすることで、ステーションの比較的低い軌道高度における大きな空気抵抗を軽減する。[ 221 ]

ISSは当初、地球に隠される90分の周回軌道のうち45分間、充電式ニッケル水素電池（NiH2）を連続電力供給源として使用していました。電池は軌道の昼側で充電されます。電池の寿命は6.5年（37,000回以上の充放電サイクル）で、ISSの想定寿命20年の間に定期的に交換されていました。[ 222 ] 2016年からは、ニッケル水素電池はリチウムイオン電池に交換され、ISSプログラムの終了まで持続すると予想されています。[ 223 ]

宇宙ステーションの大型太陽電池パネルは、ステーションと電離層の間に高い電位差を発生させます。これにより、宇宙船のプラズマシースによってイオンが加速されると、絶縁表面でのアーク放電や導電性表面のスパッタリングが発生する可能性があります。これを軽減するため、プラズマ接触ユニットはステーションと周囲の宇宙プラズマの間に電流経路を形成します。[ 224 ]

ISS外部アクティブ熱制御システム（EATCS）図

国際宇宙ステーションのシステムと実験は大量の電力を消費し、そのほぼすべてが熱に変換される。内部温度を動作可能な範囲内に保つため、受動熱制御システム（PTCS）が外部表面材料、MLIなどの断熱材、ヒートパイプから構成されている。PTCSが熱負荷に対応できない場合は、外部能動熱制御システム（EATCS）が温度を維持する。EATCSは、大気を冷却・除湿するために使用される内部の無毒の水冷却ループで構成され、集められた熱を外部の液体アンモニアループに転送する。熱交換器から、アンモニアは赤外線として熱を放射する外部ラジエーターに送り込まれ、その後、アンモニアは国際宇宙ステーションに循環して戻される。[ 225 ] EATCSは、きぼうやコロンバスを含む米国のすべての与圧モジュールと、S0、S1、P1トラスの主要電力分配電子機器を冷却する。最大70kWを拒否できる。これは、 STS-105で打ち上げられP6トラスに設置された初期アンモニアサービサー（EAS）を介した初期外部アクティブ熱制御システム（EEATCS）の14kWをはるかに上回るものである。 [ 226 ]

通信とコンピュータ

国際宇宙ステーション（ISS）は、国際宇宙ステーション（ISS）とミッションコントロールセンター間のテレメトリおよび科学データリンクを提供するために、様々な無線通信システムに依存しています。無線リンクは、ランデブーおよびドッキング手順、そして乗組員、フライトコントローラー、そして家族間の音声およびビデオ通信にも使用されます。そのため、ISSには、様々な目的で使用される内部および外部通信システムが装備されています。[ 227 ]

ロシア軌道セグメントは、地上との直接通信に主にズヴェズダに搭載されたリラアンテナを使用している。 [ 65 ] [ 228 ]また、ルーチデータ中継衛星システムを利用する能力もあったが、 [ 65 ]このシステムはステーション建設時には荒廃した状態であったが、[ 65 ] [ 229 ] [ 230 ] 2011年と2012年にルーチ5Aとルーチ5Bの打ち上げにより運用状態に回復した。[ 231 ]さらに、ボスホートMシステムは、地上管制への内部電話通信とVHF無線リンクを提供している。[ 232 ]

米国軌道セグメント（USOS）は、 Sバンド（音声、テレメトリ、コマンド - P1/S1トラスに配置）とKuバンド（音声、ビデオ、データ - Z1トラスに配置）の2つの独立した無線リンクを使用しています。これらの送信は、静止軌道上の米国追跡データ中継衛星システム（TDRSS）を介してルーティングされ、テキサス州ヒューストンのクリストファー・C・クラフト・ジュニアミッションコントロールセンター（ MCC -H）とのほぼ継続的なリアルタイム通信が可能になっています。[ 65 ] [ 233 ] [ 227 ]カナダアーム2、欧州のコロンバス実験室、日本のきぼうモジュールのデータチャネルも、当初はSバンドとKuバンドシステムを介してルーティングされていましたが、欧州データ中継システムと同様の日本のシステムが、最終的にはこの役割でTDRSSを補完することを目的としていました。[ 233 ] [ 234 ]

UHF無線は、船外活動（EVA）を行う宇宙飛行士や、ステーションにドッキングしたり、ステーションからドッキング解除したりする他の宇宙船によって使用されます。[ 65 ]自動化された宇宙船には独自の通信機器が搭載されており、ATVは宇宙船に取り付けられたレーザーとズヴェズダに取り付けられた近接通信装置を使用して、ステーションに正確にドッキングしました。[ 235 ] [ 236 ]

米国の研究所に並ぶラップトップ
Canadarm2 コンソールの周囲にラップトップ コンピューターが配置されています。
ISS に搭載されたラップトップのハードドライブに問題があることを示すエラー メッセージが表示されます。

ISSの米国軌道セグメントには、WindowsまたはLinuxを搭載した市販のノートパソコンが約100台搭載されています。 [ 237 ]これらの機器は、ISSの28V DC電源システムを使用するように改造されており、機器から発生する熱が無重力環境で滞留する可能性があるため、換気装置が追加されています。NASAはノートパソコンの共通性を高く保つことを重視しており、宇宙飛行士が必要に応じてノートパソコンを修理できるよう、スペアパーツをISSに保管しています。[ 238 ]

ラップトップは、ポータブル コンピュータ システム (PCS) とステーション サポート コンピュータ (SSC) の 2 つのグループに分かれています。

PCSラップトップはLinuxで動作し、 Debian Linuxで動作するステーションのプライマリコマンド＆コントロールコンピュータ（C＆C MDM）への接続に使用されます。[ 239 ]これは2013年に信頼性と柔軟性のためにWindowsからスイッチされました。[ 240 ]プライマリコンピュータは、ステーションを軌道に乗せて生命を支える重要なシステムを監視します。[ 237 ]プライマリコンピュータにはディスプレイもキーボードもないため、宇宙飛行士はPCSラップトップをUSB- 1553アダプタを介してリモートターミナルとして接続します。[ 241 ]プライマリコンピュータは2001年、[ 242 ] 2007年、[ 243 ] 2017年に故障しました。2017年の故障では、外部コンポーネントを交換するために船外活動が必要でした。[ 244 ]

SSCのノートパソコンは、手順の確認、科学実験の管理、電子メールやビデオチャットでのやり取り、ダウンタイム中の娯楽など、ISSでのあらゆる用途に使用されています。[ 237 ] SSCのノートパソコンはWi-Fi経由でISSの無線LANに接続し、 Kuバンド経由で地上に接続します。当初はISSからのダウンロード速度は10Mbit  /s、アップロード速度は3Mbit/sでしたが、[ 245 ] NASAは2019年にシステムをアップグレードし、速度を600Mbit/sに向上させました。[ 246 ] ISSの乗組員はインターネットにアクセスできます。[ 247 ] [ 248 ]

オペレーション

遠征

ザリアとユニティは1998年12月10日に初めてエントリーされました。
ソユーズTM-31は、2000年10月に最初の居住クルーを国際宇宙ステーションに運ぶ準備をしている。

各常駐クルーには、エクスペディション番号が付与されます。エクスペディションは打ち上げからドッキング解除まで最長6ヶ月間行われ、「インクリメント」と呼ばれる期間も同期間ですが、貨物宇宙船とすべての活動が含まれます。エクスペディション1から6までは3人乗りのクルーで構成されていました。NASAのスペースシャトル「コロンビア」が破壊された後、エクスペディション7から12までは、ロシアの小型貨物宇宙船プログレスではクルーの補給が不足していたため、ステーションの維持管理を行う「ケアテイカー」クルー2人乗りに縮小されました。[ 249 ]スペースシャトルが再び飛行を開始した後、第13次長期滞在から3人乗りのクルーもISSに帰還しました。スペースシャトルの飛行によりステーションが拡張されるにつれてクルーの人数も増え、2010年頃には6人になりました。[ 250 ] [ 251 ] 2020年からは米国の大型商用宇宙船のクルーが到着し、[ 252 ]クルーの人数はISSが当初設計された人数である7人に増加しました。[ 253 ] [ 254 ]

ロスコスモスのオレグ・コノネンコは、ISSおよび宇宙滞在期間の最長記録保持者であり、ISSにおける5回の長期滞在ミッション（第17次長期滞在、第30/31次長期滞在、第44/45次長期滞在、第57/58/59次長期滞在、第69/70/71次長期滞在）を通じて、合計約1,111日間の宇宙滞在を経験した。また、3回船長を務めた（第31次長期滞在、第58/59次長期滞在、第70/71次長期滞在）。[ 255 ]

NASAとアクシオム・スペースのペギー・ウィットソンは、アメリカ人の中で最も長い時間を宇宙で過ごしており、第5次、第16次、第50/51/52次長期滞在とアクシオム・ミッション2および4に参加し、合計675日以上を宇宙で過ごした。[ 256 ] [ 257 ]

プライベートフライト

2023年6月現在、13人がISS訪問のため自費で渡航しています。報道では、このような旅行者はしばしば「宇宙旅行者」と呼ばれますが、軌道上で専門的な訓練を受け、科学、教育、またはアウトリーチ活動を行うことが多いため、この用語に異議を唱える人も多くいます。[ f ] [ 263 ]そのため、ロスコスモスとNASAは彼らを宇宙飛行参加者として分類しています。

当初、民間資金によるISSへのアクセスは、ロスコスモスがソユーズ宇宙船の座席を通じてのみ提供しており、乗組員の交代時または専用ミッションの際に利用されました。これらの座席は、スペース・アドベンチャーズ社によって約4,000万ドルで販売されていました。[ 264 ] [ 265 ] NASAとESAは当初この慣行を批判し、NASAはISS滞在費用を負担した最初の人物であるデニス・ティトーの訓練に抵抗しました。[ g ]

2021年以降、NASAは民間宇宙飛行士ミッション（PAM）として知られる商業的に組織された訪問も承認し始めた。これらの飛行には、NASA認定の米国商用車両の使用と、宇宙船の運用と他の宇宙飛行参加者の監督を担当する元NASA宇宙飛行士のミッションコマンダーの同乗が義務付けられている。[ 266 ]最初のPAMであるアクシオムミッション1は、アクシオムコマンダー1名と民間乗客3名を乗せて2022年に打ち上げられた。[ 267 ] [ 268 ] [ 269 ]続いて2023年にはアクシオムミッション2が打ち上げられ、民間乗客1名とサウジアラビア宇宙機関の宇宙飛行士2名を乗せた。[ 270 ] [ 271 ] 2025年現在、NASAは年間最大2回のPAMの機会を提供している。[ 272 ]個人に加えて、PAMはESAや他の国の政府によって短期ミッションのために宇宙飛行士を運ぶために頻繁に使用されています。

艦隊運用

様々な有人・無人宇宙船がISSの運用を支援してきました。ISSへの飛行には、プログレス93回、[ h ]ソユーズ73回、スペースXドラゴン50回、 [ i ]スペースシャトル37回、シグナス21回、HTV9回、ATV5回、そしてボーイング・スターライナー2回のミッションが含まれています。[ 273 ]

現在、訪問宇宙船用のドッキングポートは8つあり、さらに4つのポートが設置されているがまだ運用されていない。[ 274 ]

  1. ハーモニーフォワード（ PMA 2およびIDA 2を使用）
  2. ハーモニーゼニス（PMA 3およびIDA 3付き）
  3. ハーモニー・ナディール（CBMポート）
  4. ユニティナディール（ CBMポート）
  5. プリシャル後部[ j ]
  6. プリシャルフォワード[ j ]
  7. プリチャル・ナディール
  8. プリチャル港[ j ]
  9. プリシャル右舷[ j ]
  10. ポイスクの頂点
  11. ラスヴェット・ナディール
  12. ズヴェズダ後部

前方ポートは、通常の方向と進行方向において、ステーションの前方にあります。後方ポートはその反対、後方にあります。天底は地球に向けられ、天頂は地球とは反対方向を指します。足を地球に向け、進行方向である前方を向いているとき、左舷は左、右舷は右を指します。

ステーションの軌道再ブーストを実行する貨物宇宙船は、通常、後方、前方、または天底を向いたポートにドッキングします。

有人

2025年11月27日現在、国際宇宙ステーション（ISS）には26カ国から合計292人が訪れており、政府支援の宇宙飛行士と民間資金による宇宙飛行参加者の両方が含まれています。これらの訪問者のうち、米国は171人を占め、ロシアは65人、日本は11人、カナダは9人でした。イタリアは6人、フランスとドイツはそれぞれ4人でした。サウジアラビア、スウェーデン、アラブ首長国連邦はそれぞれ2人がISSを訪れました。次の国から1人がISSを訪れました：ベラルーシ、ベルギー、ブラジル、デンマーク、ハンガリー、インド、イスラエル、カザフスタン、マレーシア、オランダ、ポーランド、南アフリカ、韓国、スペイン、トルコ、イギリス。[ 275 ]

現在の乗組員リスト
ISSの現司令官セルゲイ・クド＝スヴェルチコフ氏
宇宙飛行士役割代理店
セルゲイ・クド・スヴェルチコフ司令官ロシアロスコスモス
セルゲイ・ミカエフ航空機関士ロシアロスコスモス
クリストファー・ウィリアムズ航空機関士アメリカ合衆国米航空宇宙局（NASA）

無人

無人宇宙飛行は、主に宇宙ステーションへの物資輸送に用いられます。物資輸送には、乗組員への補給物資、科学調査、船外活動用機器、宇宙船のハードウェア、推進剤、水、ガスなどが含まれます。物資補給ミッションでは、ロシアのプログレス宇宙船、現在は退役した欧州宇宙機関（AATV）、日本の宇宙ステーション補給機（HTV）、そしてアメリカのドラゴン宇宙船とシグナス宇宙船が使用されてきました。さらに、ロシアのモジュールが無人ロケットで打ち上げられ、ISSに自律的にドッキングした例もいくつかあります。

現在停泊中

2025 年 12 月 1 日時点の ISS と訪問宇宙船のレンダリング。ライブ リンクは nasa.gov にあります。

すべての日付はUTCです。出発日は可能な限り早い日付 ( NET ) であり、変更される可能性があります。

ミッション タイプ 宇宙船 到着 出発 ポート
プログレス MS-31ロシア無人 プログレスMS第461号 2025年7月5日 2026年 未定ポイスクの頂点
CRS SpX-33アメリカ合衆国無人 カーゴドラゴン C2112025年8月25日 2026年1月21日 調和を前進させる
プログレス MS-32ロシア無人 プログレスMS第462号 2025年9月13日 2026年 未定ズヴェズダ後部
CRS NG-23アメリカ合衆国無人 シグナス号S.S. ウィリアム "ウィリー" C. マックール2025年9月18日 2026年3月 ユニティのどん底
HTV-X1日本無人 HTV-X2025年10月29日 2026年1月27日 調和のどん底
ソユーズMS-28ロシア有人 ソユーズMS753号ジャーファルコン2025年11月27日 2026年7月 ラスヴェット・ナディール

予定されているミッション

すべての日付はUTCです。打ち上げ日は可能な限り早い日付 ( NET ) であり、変更される可能性があります。

ミッション タイプ 宇宙船 打ち上げ日[ 276 ]打ち上げ機 発射場 打ち上げプロバイダー ドッキング/停泊港
クルー12アメリカ合衆国有人 クルードラゴン未定2026年2月15日 ファルコン9ブロック5ケープカナベラル、SLC-40スペースX調和
スターライナー1号アメリカ合衆国無人 ボーイング・スターライナー・ スペースクラフト22026年4月 アトラスV N22ケープカナベラル、SLC-41ULA調和
CRS SpX-34アメリカ合衆国無人 カーゴドラゴン未定2026年5月 ファルコン9ブロック5ケネディ、LC-39Aまたはケープカナベラル、SLC-40スペースX調和
ソユーズMS-29ロシア有人 ソユーズMS759号チグリス2025年6月 ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況プリチャル・ナディール
CRS SpX-35アメリカ合衆国無人 カーゴドラゴン未定2026年8月 ファルコン9ブロック5ケネディ、LC-39Aまたはケープカナベラル、SLC-40スペースX調和
プログレス MS-33ロシア無人 プログレスMS第463号 2026年 未定ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況ポイスクの頂点
プログレス MS-34ロシア無人 プログレスMS第464号 2026年 未定ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況ズヴェズダ後部
プログレス MS-35ロシア無人 プログレスMS第465号 2026年 未定ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況ポイスクの頂点
プログレス MS-36ロシア無人 プログレスMS第466号 2026年 未定ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況ズヴェズダ後部
プログレス MS-37ロシア無人 プログレスMS第467号 未定ソユーズ2.1aバイコヌール、サイト31/6RKTの進捗状況ポイスクの頂点

宇宙船のドッキングと着艦

2012 年に ISS に接近するプログレス M-14M 補給船。ISS の存続期間中、無人プログレス宇宙船が 100 機近くも補給物資を運んできました。

ロシアの宇宙船は、人間の介入なしに自律的に国際宇宙ステーションにランデブー・ドッキングすることができる。約200キロメートル（120マイル）以内に接近すると、宇宙船はクルス・ドッキング・ナビゲーション・システムを起動し、国際宇宙ステーションのビーコンと無線信号を交換して軌道操作を誘導する。接近するにつれて、より高精度のトランシーバーが宇宙船をドッキングポートに位置合わせし、最終接近を制御する。乗組員はこの手順を監視し、必要に応じてTORU（遠隔ロボット操作ランデブーユニット）システムを使用して介入することができる。[ 277 ]自動ドッキングは1967年からソ連のプログラムで使用されており、クルスは1986年にミールに導入され、その後改良が続けられてきた。開発にはコストがかかるものの、その信頼性と標準化されたコンポーネントにより、長期的には大幅な節約が実現している。[ 278 ]

アメリカのスペースX社製ドラゴン2貨物・有人宇宙船は、人間の介入なしに自律的に国際宇宙ステーションにランデブー・ドッキングすることができます。しかし、有人ドラゴンミッションでは、宇宙飛行士が介入して手動で宇宙船を操縦することができます。[ 279 ]

日本のこうのとり4号機の着艦

その他の自動貨物宇宙船は、通常、国際宇宙ステーションへの到着および出発時に半自動プロセスを採用しています。これらの宇宙船は、国際宇宙ステーションに接近し、近くに駐機するよう指示されます。宇宙船に搭乗している乗組員の準備が整うと、宇宙船は国際宇宙ステーションに接近するよう指示され、宇宙飛行士がモバイル・サービス・システムのロボットアームを使用して掴むことができます。宇宙船と国際宇宙ステーションの最終的な結合は、ロボットアームを使用して行われます（このプロセスはバーシングと呼ばれます）。この半自動プロセスを採用している宇宙船には、アメリカのシグナス号や日本のHTV-Xなどがあります。現在は退役したアメリカのスペースXドラゴン1号、欧州のATV、日本のHTVもこのプロセスを採用していました。

起動とドッキングウィンドウ

宇宙船が国際宇宙ステーション（ISS）にドッキングする前に、航法・姿勢制御（GNC）は宇宙船の母国である地上管制局に引き継がれる。GNCは、宇宙ステーションがスラスタを噴射したりジャイロスコープを使って旋回したりするのではなく、宇宙空間を漂うように設定される。ISSの太陽電池パネルは、到着する宇宙船に対して側面を向いているため、スラスタの残留物が太陽電池を損傷することはない。スペースシャトルの退役前は、スペースシャトルの打ち上げがソユーズよりも優先されることが多かったが、乗組員や生物学的実験材料などの緊急性の高い貨物を積んだソユーズが到着するケースもあった。[ 280 ]

修理

スペアパーツはORUと呼ばれ、一部はELCおよびESPと呼ばれるパレット上に外部保管されます。
黒とオレンジの2つの太陽電池パネルは、凹凸があり、大きな裂け目が見える。ロボットアームの先端に取り付けられた宇宙服を着た乗組員が、2つのソーラーセイルの間にある格子状の構造物を支えている。
STS-120のオービターブームセンサーシステムの端に固定された宇宙飛行士スコット・パラジンスキーは、展開中に損傷した米国の太陽電池アレイの応急修理を行っている。
宇宙遊泳中のマイク・ホプキンス

軌道交換ユニット(ORU) は、ユニットが設計寿命を過ぎたり故障したりした場合に容易に交換できる予備部品です。ORU の例としては、ポンプ、貯蔵タンク、制御ボックス、アンテナ、バッテリー ユニットなどがあります。一部のユニットはロボット アームを使用して交換できます。ほとんどのユニットは、ExPRESS 物流キャリア(ELC) と呼ばれる小さなパレット上か、科学実験も格納される外部保管プラットフォーム(ESP) と呼ばれるより大きなプラットフォーム上で、ステーションの外に保管されます。どちらの種類のパレットも、宇宙の寒さで損傷する可能性があり加熱が必要となる多くの部品に電力を供給します。大型の物流キャリアには、実験に接続するためのテレメトリ用のローカル エリア ネットワーク (LAN) 接続もあります。NASA のシャトル プログラムが終了する前の 2011 年頃から、USOS に ORU を積載することに重点が置かれるようになりました。これは、商用代替機であるシグナスとドラゴンが、スペースシャトルの 10 分の 1 から 4 分の 1 のペイロードしか搭載していないためです。

予期せぬ問題や故障がISSの組み立てスケジュールや作業スケジュールに影響を及ぼし、機能低下の期間を招き、場合によっては安全上の理由からISSの放棄を余儀なくされる可能性もあった。深刻な問題としては、2004年のUSOSからの空気漏れ[ 281 ] 、[282] 、2006年のElektron酸素発生器からの煙の放出[ 283 ] 、そして2007年のSTS-117中に発生したROSのコンピューターの故障が挙げられる。この故障により、ISSはスラスタ、 Elektron、Vozdukh 、その他の環境制御システムの運用を停止した。後者のケースでは、根本原因は電気コネクタ内の結露による短絡であることが判明した[ 283 ] 。

2007年のSTS-120では、P6トラスと太陽電池パネルの再配置後、展開中に太陽電池パネルが破れ、適切に展開していないことが確認された。[ 284 ]スコット・パラジンスキーが船外活動（EVA）を遂行し、ダグラス・ホイーロックが補助した。修理は太陽電池パネルが日光にさらされた状態で行われたため、感電の危険を減らすための特別な予防措置が講じられた。[ 285 ]同じ年、パネルの問題に続いて、ステーションの右舷側でパネルを回転させる右舷ソーラーアルファ回転ジョイント（SARJ）にも問題が発生した。パネル駆動モーターに過度の振動と高電流スパイクが見られ、原因が解明されるまで右舷SARJの動きを大幅に制限するという決定がなされた。 STS-120とSTS-123の船外活動中の検査で、大型駆動ギアに金属の削りくずや破片による広範な汚染が見られ、大型金属ベアリング面の損傷も確認されたため、ジョイントはそれ以上の損傷を防ぐためにロックされた。[ 286 ] [ 287 ]ジョイントの修理はSTS-126中に行われ、ジョイントの潤滑と12個のトランドルベアリングのうち11個の交換が行われた。[ 288 ] [ 289 ]

2008年9月、ソユーズの画像でS1ラジエーターの損傷が初めて確認された。当初、この問題は深刻ではないと考えられていた。[ 290 ]画像では、1つのサブパネルの表面が下にある中央構造から剥がれていることが示されており、これは微小隕石またはデブリの衝突が原因である可能性がある。2009年5月15日、損傷したラジエーターパネルのアンモニアチューブは、コンピューター制御のバルブ閉鎖により、冷却システムの残りの部分から機械的に遮断された。その後、同じバルブを使用して損傷したパネルからアンモニアを排出し、アンモニア漏れの可能性を排除した。[ 290 ]また、2008年の船外活動中に切り離されたサービスモジュールのスラスタカバーがS1ラジエーターに衝突したことも判明しているが、その影響があったかどうかは不明である。

2010年8月1日早朝、2つの外部冷却ループのうち1つである冷却ループA（右舷側）に故障が発生し、ステーションの冷却能力は通常の半分しか発揮できず、一部のシステムの冗長性は完全に失われました。[ 291 ] [ 292 ] [ 293 ]問題は、アンモニア冷却液を循環させるアンモニアポンプモジュールに発生したとみられます。4基のCMGのうち2基を含む複数のサブシステムが停止しました。

ISSでの計画されていた運用は、冷却システムの問題に対処するため、一連の船外活動（EVA）によって中断されました。2010年8月7日に行われた最初のEVAは、故障したポンプモジュールの交換を目的としていましたが、4つのクイックディスコネクトのうち1つからアンモニアが漏れたため、作業は完了しませんでした。8月11日の2回目のEVAでは、故障したポンプモジュールが除去されました。[ 294 ] [ 295 ]ループAを通常の機能に戻すために、3回目のEVAが必要でした。[ 296 ] [ 297 ]

USOSの冷却システムは主に米国企業ボーイング社によって製造されており[ 298 ] 、同社は故障したポンプの製造元でもある[ 291 ] 。

S0トラスにある4台のメインバススイッチングユニット（MBSU）は、4つの太陽電池パネルからISSの他の部分への電力経路を制御している。各MBSUには2つの電力チャネルがあり、太陽電池パネルからの160V DCを2台のDC-DC電力変換器（DDCU）に供給し、DDCUがステーションで使用される124V電力を供給する。2011年後半、MBSU-1はコマンドに応答しなくなり、健全性を確認するデータの送信も行わなくなった。電力経路はまだ正しく機能していたが、次の船外活動（EVA）で交換される予定だった。予備のMBSUはすでに搭載されていたが、2012年8月30日の船外活動は、予備ユニットの取り付けを完了するために締め付けていたボルトが電気接続が固定される前に詰まったため、完了できなかった。[ 299 ] MBSU-1の喪失により、ステーションは通常の電力容量の75%に制限され、問題が解決されるまで通常業務に若干の制限が必要となった。

2012年9月5日、2回目の6時間の船外活動で、宇宙飛行士のスニータ・ウィリアムズと星出彰彦はMBSU-1の交換に成功し、ISSの電力を100%に回復させた。[ 300 ]

2013年12月24日、宇宙飛行士たちはISSの冷却システムに新しいアンモニアポンプを設置しました。故障した冷却システムは同月初めに故障し、ISSの多くの科学実験が中断されていました。宇宙飛行士たちは新しいポンプを設置する間、アンモニアの「ミニブリザード」に耐えなければなりませんでした。これはNASA史上2度目のクリスマスイブの船外活動でした。[ 301 ]

ミッションコントロールセンター

ISSのコンポーネントは、世界中のミッションコントロールセンターにあるそれぞれの宇宙機関によって運用および監視されています。主にヒューストンのクリストファー・C・クラフト・ジュニア・ミッションコントロールセンターとモスクワのRKAミッションコントロールセンター（TsUP）が担当し、日本の筑波宇宙センター、米国アラバマ州ハンツビルのペイロード運用統合センター、ドイツのミュンヘンのコロンバスコントロールセンター、およびケベック州サン＝テュベールにあるカナダ宇宙庁本部のモバイルサービスシステムコントロールの支援を受けています。

軌道、デブリ、視界

高度と軌道傾斜角

1998年11月から2018年11月までのISSの高度の変化を示すグラフ
2018 年 9 月 14 日から 2018 年 11 月 14 日までの ISS 軌道のアニメーション。地球は表示されていません。

国際宇宙ステーションは現在、最低平均高度370km（230マイル）、最高高度460km（290マイル）のほぼ円軌道上に維持されており、[ 302 ]熱圏の中心、地球の赤道に対する傾斜角は51.6度、[ 303 ]離心率は0.0002267である。[ 304 ]この軌道が選ばれたのは、北緯46度のバイコヌール宇宙基地から打ち上げられたロシアのソユーズ宇宙船とプログレス宇宙船が、中国上空を通過せず、居住地域に使用済みロケット段を投下することなく、直接到達できる最低の傾斜角だからである。[ 305 ] [ 306 ]平均速度は時速28,000キロメートル（時速17,000マイル）で移動し、1日に15.5周回する（1周あたり93分）。[ 6 ] [ 307 ] NASAのシャトルの飛行時には、より重い荷物をステーションに輸送できるよう、ステーションの高度を下げることが許可されていました。シャトルの退役後、ステーションの公称軌道高度は約350kmから約400kmに引き上げられました。[ 308 ] [ 309 ]より頻繁に打ち上げられる補給宇宙船は、はるかに高性能であるため、このような調整は必要ありません。[ 31 ] [ 310 ]

大気抵抗により、高度は平均して月に約2km低下します。軌道ブーストは、ズヴェズダ・サービスモジュールに搭載された2基のメインエンジン、またはズヴェズダの後部ポートにドッキングしたロシアまたはヨーロッパの宇宙船によって行うことができます。自動移送機（ATV）は、後端に2つ目のドッキングポートを追加できるように設計されており、他の宇宙船がドッキングしてISSをブーストすることができます。より高い高度へのブーストが完了するには、約2周（3時間）かかります。 [ 310 ] ISSの高度維持には、年間約7.5トンの化学燃料が消費され[ 311 ]、年間約2億1000万ドルの費用がかかります。[ 312 ]

2013年4月に撮影された国際宇宙ステーションの軌道

ロシア軌道セグメントにはデータ管理システムが含まれており、これはステーション全体の誘導、航法および制御 (ROS GNC) を処理します。[ 313 ]当初、ステーションの最初のモジュールであるザーリャが、ロシアのサービスモジュールズヴェズダがドッキングして制御が引き継がれるまで、ステーションの制御を行っていました。ズヴェズダには、 ESA が構築した DMS-R データ管理システムが含まれています。[ 314 ] 2 つのフォールトトレラントコンピュータ (FTC) を使用して、ズヴェズダは冗長化された地球地平線センサー、太陽地平線センサー、太陽と星の追跡装置を使用して、ステーションの位置と軌道を計算します。FTC にはそれぞれ、並列に動作する 3 つの同一の処理ユニットが含まれており、多数決による高度な障害マスキング機能を提供します。

オリエンテーション

ズヴェズダはジャイロスコープ（リアクションホイール）とスラスタを用いて自転する。ジャイロスコープは推進剤を必要とせず、代わりに電力を用いてフライホイールに運動量を「蓄える」。これはステーションの動きと逆方向に回転する。USOSは、余分な質量を処理するために独自のコンピュータ制御ジャイロスコープを備えている。ジャイロスコープが「飽和」すると、スラスタが蓄えられた運動量を相殺する。2005年2月の第10次長期滞在中に、誤ったコマンドがステーションのコンピュータに送信され、障害に気づいて修正されるまでに約14キログラムの推進剤が使用された。ROSとUSOSの姿勢制御コンピュータが正常に通信できない場合、まれに「フォースファイト」が発生することがある。ROSのGNCコンピュータは、スラスタを持たないUSOSのGNCコンピュータを無視しなければならない。[ 315 ] [ 316 ] [ 317 ]

ドッキングされた宇宙船は、トラブルシューティングや、ステーションの電子機器に電力とデータインターフェースを提供するS3/S4トラスの設置時など、ステーションの姿勢を維持するためにも使用されます。 [ 318 ]

軌道デブリの脅威

国際宇宙ステーション（ ISS ）の軌道上の低高度には、使用済みロケットの段階、機能停止した衛星、爆発の破片（対衛星兵器実験の物質を含む）、ペイントの破片、固体ロケットモーターのスラグ、米国の原子力衛星から放出された冷却剤など、様々な宇宙ゴミが存在する。これらの物体は、天然の微小隕石に加えて、[ 320 ]重大な脅威となる。ISSを破壊するほどの大きさの物体は追跡可能であるため、より小さなゴミほど危険ではない。[ 321 ] [ 322 ]光学機器やレーダー機器で検出できないほど小さな物体（約1cmから顕微鏡サイズまで）の数は、数兆個に上る。これらの物体はサイズが小さくても、その運動エネルギーとISSに対する方向によって脅威となるものがある。宇宙服を着用して船外活動を行う乗組員も、宇宙服が損傷し、その結果真空にさらされる危険にさらされる。[ 323 ]

マイクロメテオライトシールドとも呼ばれる防弾パネルは、与圧部や重要システムを保護するため、ステーションに組み込まれている。これらのパネルの種類と厚さは、予想される損傷の程度によって決まる。ステーションのシールドと構造は、ROSとUSOSで設計が異なっている。USOSでは、ホイップルシールドが使用されている。米国セグメントのモジュールは、厚さ1.5～5.0cm（0.59～1.97インチ）のアルミニウム製の内層、厚さ10cm（3.9インチ）のケブラーおよびネクステル（セラミック繊維）の中間層[ 324 ] 、およびステンレス鋼の外層で構成されており、これにより物体は船体に衝突する前に雲状に砕け散り、衝撃のエネルギーが分散される。ROSでは、船体から一定の間隔を置いて炭素繊維強化ポリマーのハニカムスクリーンが配置され、さらにそこからさらに一定の間隔を置いてアルミニウムのハニカムスクリーンが配置され、スクリーン真空断熱カバーとガラスクロスで覆われている。[ 325 ]

宇宙デブリは地上から遠隔で追跡され、ISSの乗組員に通知される。[ 326 ]必要に応じて、ロシア軌道セグメントのスラスタでISSの軌道高度を変更し、デブリを回避することができる。このようなデブリ回避操作（DAM）は珍しいことではなく、計算モデルによってデブリが一定の脅威距離内に接近することが示された場合に実行される。2009年末までに10回のDAMが実施された。[ 327 ] [ 328 ] [ 329 ]通常、軌道速度を1～2キロメートル上げるには、軌道速度を1メートル/秒程度上げる。必要に応じて高度を下げることもできるが、このような操作は推進剤を無駄にする。[ 328 ] [ 330 ]軌道デブリの脅威がDAMを安全に実施するには遅すぎると認識された場合、ISSの乗組員はISS内のすべてのハッチを閉じ、宇宙船内に退避する。これは、デブリによってISSが深刻な被害を受けた場合に避難できるようにするためである。ISSの部分的な避難は、2009年3月13日、2011年6月28日、2012年3月24日、2015年6月16日、[ 331 ] 2021年11月、[ 332 ] 2024年6月27日に実施された。[ 333 ]

2021年11月の避難はロシアの対衛星兵器実験によって引き起こされた。[ 334 ] [ 335 ] NASAのビル・ネルソン長官は、ロシアが自国の宇宙飛行士を含むISSの全員の命を危険にさらすとは考えられないと述べた。[ 336 ]

  • ISS の軌道速度である 7 km/s (23,000 ft/s) で発射された 7 グラムの物体 (中央に表示) により、アルミニウムの固体ブロックに 15 cm (5.9 インチ) のクレーターが作られました。
    ISS の軌道速度である 7 km/s (23,000 ft/s) で発射された 7 グラムの物体 (中央に表示) により、アルミニウムの固体ブロックに 15 cm (5.9 インチ) のクレーターが作られました。
  • レーダー追跡可能な物体（破片を含む）と静止衛星の明確なリング
    レーダー追跡可能な物体（破片を含む）と静止衛星の明確なリング
  • リスク管理の例: 国際宇宙ステーションの衝突リスクが高い地域を示すNASAのモデル
    リスク管理の例: 国際宇宙ステーションの衝突リスクが高い地域を示すNASAのモデル

地球からの可視性

ISSは、薄暮、つまり日没後から日の出前の数時間、つまりステーションが太陽に照らされて地球の影の外側にあるが地面と空が暗いときに、空を横切って太陽に照らされているときは、肉眼で動く明るい白い点として空に見えます。[337] ISSは両極地域の間の緯度で空を横切ります。[338] ISSが空を横切る経路によって、ステーションが地平線を横切ったり、地平線から地平線へ移動したりするのにかかる時間は、短い場合もあれば最大10分かかる場合もありますが、地球の影に出入りするため、その時間のうち目に見えるのはその一部だけである可能性があります。その後、約90分ごとに戻ってきますが、空を横切る時刻は数週間かけて変化し、そのため薄暮と目に見える照明に戻る前に変化します。

国際宇宙ステーションは、その反射面積の大きさから、空で最も明るい人工物体（他の衛星フレアを除く）であり、太陽光の下で真上にあるときの最大等級はおよそ-4（金星に似ている）で、最大視角は63秒角である。[ 339 ]

Heavens-Above（下記のライブ視聴を参照）などの多くのウェブサイトや、軌道データと観測者の経度と緯度を使用するスマートフォンアプリケーションによって、ISSがいつ見えるか（天候が許せば）、ステーションが昇るように見える場所、地平線上の高度、ステーションが地平線の下に沈むか地球の影に入るまでの間、ISSが消えるまでの通過時間を示すツールが提供されています。[ 340 ] [ 341 ] [ 342 ] [ 343 ]

2012年11月、NASAは「Spot the Station」サービスを開始しました。これは、宇宙ステーションが住民の町の上空を通過する予定時刻をテキストメッセージとメールで知らせるサービスです。[ 344 ]宇宙ステーションは地球上の居住可能な陸地の95%から見ることができますが、極北や極南の緯度からは見ることができません。[ 305 ]

特定の条件下では、ISSは連続5周回で夜間観測が可能です。これらの条件とは、1) 観測者が中緯度に位置すること、2) 夏至の時刻付近であること、3) 現地時間深夜付近にISSが観測者から見て極方向を通過することです。3枚の写真は、2014年6月5日～6日の5周回のうち、最初、中間、最後の周回を示しています。

  • スカイトラックによるISSの長時間露光
    スカイトラックによるISSの長時間露光
  • 2014年6月、日没直後にISSがほぼ頭上を通過する夜間初通過。
    2014年6月、日没直後にISSがほぼ頭上を通過する夜間初通過。
  • 2014年6月、現地時間の深夜近く、ISSが北上する3回目の通過の様子。
    2014年6月、現地時間の深夜近く、ISSが北上する3回目の通過の様子。
  • 2014年6月の日の出前の夜に5回目の西通過をするISS
    2014年6月の日の出前の夜に5回目の西通過をするISS

天体写真

ラルフ・ヴァンデバーグ氏が地球から撮影したISSとHTV

望遠鏡に取り付けられたカメラを使ってISSを撮影することは天文学者の間で人気の趣味であり[ 345 ]、また、搭載されたカメラを使って地球や星を撮影することも乗組員の間で人気の趣味である[ 346 ] 。望遠鏡や双眼鏡を使用すれば、日中にISSを観察することができる[ 347 ] 。

ISSが半月を通過する6枚の写真の合成

国際宇宙ステーションが太陽の前を通過する現象、特に日食のとき（地球、太陽、月、国際宇宙ステーションがほぼ一直線に並ぶ）は、アマチュア天文家にとって特に興味深いものです。[ 348 ] [ 349 ]

環境、安全、乗組員の健康

環境

自由落下環境

国際宇宙ステーションの高度における重力は地球表面の約90%の強さであるが、軌道上の物体は継続的に自由落下しているため、見かけ上は無重力状態となる。[ 350 ]この無重力状態は5つの影響によって乱される。[ 351 ]

  • 残留大気から引きずり出します。
  • 機械システムと乗組員の動きによる振動。
  • 搭載姿勢制御モーメントジャイロスコープの作動。
  • 姿勢または軌道の変更のためのスラスタの噴射。
  • 重力勾配効果、別名潮汐効果。ISS内の異なる場所にある物体は、もしステーションに接続されていなければ、わずかに異なる軌道を描きます。これらの物体は機械的に接続されているため、ステーションを剛体として動かし続ける小さな力を受けます。

放射線

インド洋を越えてマダガスカル南部からオーストラリア北部に至る上昇路で第28次遠征隊の乗組員が撮影した南極オーロラのビデオ

ISSは地球の磁場によって宇宙環境から部分的に保護されています。地球表面から平均約7万キロメートル（4万3000マイル）の距離から、太陽活動の状況にもよりますが、磁気圏は地球とISSの周囲に太陽風を偏向させ始めます。太陽フレアは依然として乗組員にとって危険なものであり、乗組員は数分前に警告を受けることもあります。2005年、X-3クラスの太陽フレアによる最初の「陽子嵐」が発生した際、第10次長期滞在クルーは、この目的のために設計されたROS（宇宙ステーション）のより遮蔽性の高い部分に避難しました。[ 352 ] [ 353 ]

宇宙線や太陽風に含まれる陽子などの亜原子荷電粒子は、通常、地球の大気圏に吸収されます。これらの粒子が十分な量で相互作用すると、その影響はオーロラと呼ばれる現象として肉眼で確認できます。地球の大気圏外で、国際宇宙ステーションの乗組員は1日あたり約1ミリシーベルト（地球上での自然被曝量の約1年分）に被曝し、がんのリスクが高まります。放射線は生体組織を貫通し、リンパ球のDNAや染色体に損傷を与える可能性があります。リンパ球は免疫系の中心であるため、これらの細胞への損傷は宇宙飛行士の免疫力低下の一因となる可能性があります。放射線はまた、宇宙飛行士の白内障発生率の上昇とも関連付けられてきました。防護シールドと薬物療法により、リスクを許容レベルまで低減できる可能性があります。[ 49 ]

国際宇宙ステーション（ISS）の放射線量は1日あたり12～28.8ミリラドで、[ 354 ]航空機の乗客や乗組員が浴びる放射線量の約5倍である。これは、地球の電磁場が成層圏とほぼ同程度の太陽光やその他の放射線に対する防護効果を発揮するためである。例えば、12時間の飛行で航空機の乗客は0.1ミリシーベルトの放射線を浴びることになる。これは1日あたり0.2ミリシーベルトの放射線量で、これは低軌道（LEO）の宇宙飛行士が浴びる放射線量の5分の1に相当する。さらに、航空機の乗客は数時間の飛行中にこのレベルの放射線を浴びるが、ISSの乗組員は滞在中ずっと被曝することになる。[ 355 ]

微生物学的環境ハザード

宇宙ステーションでは、空気や水のフィルターを汚染する有害なカビが発生する可能性があります。カビは金属、ガラス、ゴムを劣化させる酸を生成する可能性があります。また、乗組員の健康にも有害です。微生物学的危険性に対処するため、一般的な細菌やカビを標準的な培養方法よりも速く特定できるLOCAD-PTS（ポータブル検査システム）が開発されました。標準的な培養方法では、サンプルを地球に送り返す必要がある場合があります。[ 356 ] 2018年の研究者らは、ISSで5種類のエンテロバクター・ブガンデンシス菌株（いずれもヒトには病原性がない）の存在を検出した後、宇宙飛行士にとって医学的に健康な環境を継続的に確保するためには、ISS上の微生物を注意深く監視する必要があると報告しました。[ 357 ] [ 358 ]

宇宙ステーションにおける汚染は、湿度の低下、防カビ剤を含む塗料の使用、消毒液の使用によって防ぐことができます。ISSで使用されるすべての材料は、真菌に対する耐性が試験されています。[ 359 ] 2016年以来、ESAが後援する一連の実験が実施され、様々な材料の抗菌特性を試験しています。その目的は、特定の状況に最適な方法を用いて、複数の方法で細菌の増殖を抑制する「スマートサーフェス」の開発です。「Microbial Aerosol Tethering on Innovative Surfaces」（MATISS）と呼ばれるこのプログラムでは、異なる試験コーティングで覆われたガラスの正方形の配列を含む小さなプレートを展開します。プレートは6ヶ月間ISSに留まり、その後分析のために地球に持ち帰られます。[ 360 ]このシリーズの最新かつ最後の実験は、2023年6月5日にSpaceX社のCRS-28貨物ミッションでISSに打ち上げられ、4枚のプレートで構成されました。このシリーズのこれまでの実験は光学顕微鏡による分析に限られていたが、今回の実験では純粋なシリカでできた石英ガラスを使用することで分光分析が可能になる。2枚のプレートは8ヶ月後に、残りの2枚は16ヶ月後に返却された。[ 361 ]

2019年4月、NASAはISSに存在する微生物と真菌に関する包括的な調査が行われたと発表しました。この実験は14ヶ月間にわたり3つの異なる飛行ミッションで行われ、ステーション内の8つの所定の場所からサンプルを採取し、分析のために地球に持ち帰りました。以前の実験では、分析は培養ベースの方法に限られていたため、培養できない微生物が見落とされていました。今回の研究では、培養に加えて分子ベースの方法も使用し、より完全なカタログを作成しました。この結果は、宇宙飛行士の健康と安全条件の改善に役立つだけでなく、製薬業界や医療業界で使用されているクリーンルームなど、地球上の他の閉鎖環境の理解を深めるのに役立つ可能性があります。[ 362 ] [ 363 ]

ノイズ

宇宙飛行は本来静かというわけではなく、騒音レベルはアポロ計画の頃から音響基準を超えている。[ 364 ] [ 365 ]このため、NASAと国際宇宙ステーションの国際パートナーは、乗組員の健康プログラムの一環として騒音制御と難聴予防の目標を策定した。具体的には、これらの目標はISSの組み立てと運用が始まった当初から、ISS多国間医療運用パネル（MMOP）音響サブグループの主要な焦点となっている。[ 366 ] [ 367 ]この取り組みには、サブグループのメンバーであるNASA 、ロスコスモス、欧州宇宙機関（ESA）、宇宙航空研究開発機構（JAXA）、カナダ宇宙機関（CSA）の音響技術者、聴覚学者、産業衛生士、医師の貢献が含まれている。

地上環境と比較すると、ISSの宇宙飛行士が経験する騒音レベルは取るに足らないように思えるかもしれません。通常、労働安全衛生局（OSHA）が大きな懸念事項としないレベルであり、85dBAに達することは稀です。しかし、現在のミッションは平均6ヶ月間続き、乗組員は1日24時間、週7日、このようなレベルの騒音にさらされています。このような騒音レベルは、睡眠の妨害やコミュニケーション、警報の聞き取りやすさの低下といった形で、乗組員の健康とパフォーマンスにもリスクをもたらします。

ISSの19年以上の歴史の中で、ISS上の騒音レベルを制限し、低減するために多大な努力が払われてきた。設計および飛行前活動において、音響サブグループのメンバーは音響制限および検証要件を書き出し、設計について協議し、利用可能な最も静かなペイロードを選択し、打ち上げ前に音響検証テストを実施した。[ 366 ]：5.7.3 宇宙飛行中、音響サブグループは、厳格な音響基準への準拠を保証するために、多数の車両および科学実験の騒音源によって発生するISSの各モジュールの飛行中の音響レベルを評価した。ISSの建設中にモジュールが追加されたり、追加の宇宙船がISSに到着したりすると、ISS上の音響環境は変化した。音響サブグループは、騒音レベルを低減するために音響カバー、吸音材、防音壁、振動絶縁装置をうまく設計・採用することで、この動的な運用スケジュールに対応してきた。さらに、ポンプ、ファン、換気システムが老朽化し、騒音レベルが上昇すると、この音響サブグループは ISS マネージャに、古くて騒音の大きい機器を静かなファンとポンプの技術に交換するように指導し、周囲の騒音レベルを大幅に削減します。

NASAは、すべての乗組員を保護するために、最も保守的な損傷リスク基準（米国国立労働安全衛生研究所および世界保健機関の勧告に基づく）を採用しています。MMOP音響サブグループは、地上での難聴予防のアプローチを適用または修正して、この特殊な環境での騒音リスク管理への取り組みを調整し、これらの保守的な制限を設定しました。革新的な取り組みの1つがNASAの騒音暴露推定ツール（NEET）です。これは、タスクベースの取り組みで騒音暴露を計算し、聴覚保護装置（HPD）の必要性を判断するものです。HPDの使用に関するガイダンス（義務的使用または推奨）は、騒音ハザードインベントリに文書化され、ミッション中の乗組員の参照用に掲載されます。音響サブグループはまた、宇宙船の騒音超過を追跡し、工学的制御を適用し、乗組員の騒音暴露を減らすための聴覚保護装置を推奨します。最後に、ミッション中は軌道上で聴力閾値が監視されます。

ISSミッション運用開始から20年近く、あるいは約17万5000時間の労働時間を経ても、米国軌道セグメントのクルー（JAXA、CSA、ESA、NASA）において、ミッションに関連した持続的な聴力閾値の変化は報告されていません。2020年には、MMOP音響サブグループは、騒音による健康への影響を軽減するための共同の取り組みが評価され、 Safe-In-Soundイノベーション賞を受賞しました。[ 368 ]

火災と有毒ガス

船内火災や有毒ガス漏れも潜在的な危険です。アンモニアは宇宙ステーションの外部ラジエーターに使用されており、加圧モジュールに漏れる可能性があります。[ 369 ]

全体的な健康への影響

2019年4月12日、NASAは宇宙飛行士双子研究の医学的結果を発表しました。スコット・ケリー宇宙飛行士は国際宇宙ステーション（ISS）で1年間過ごし、彼の一卵性双生児は地球で同じ1年間を過ごしました。双子の片方ともう片方を比較したところ、DNAや認知機能の変化など、いくつかの長期的な変化が観察されました。 [ 370 ] [ 371 ]

2019年11月、研究者らは、健康な宇宙飛行士11名を対象とした6ヶ月間の研究に基づき、ISS滞在中に宇宙飛行士が深刻な血流障害と血栓症を経験したと報告しました。研究者らによると、この結果は火星探査を含む長期宇宙飛行に影響を与える可能性があるとのことです。[ 372 ] [ 373 ]

ストレス

心理社会的ストレス要因が乗組員の士気とパフォーマンスを最適に保つ上で最も重要な障害の一つであるという証拠は数多くある。 [ 374 ]宇宙飛行士ヴァレリー・リュミンは、サリュート6号宇宙ステーションでの特に困難な時期に日誌に次のように記している。「2人の男を18フィート×20フィート[5.5メートル×6メートル]の船室に閉じ込め、2か月間一緒に放置すれば、殺人に必要な条件はすべて満たされる。」

NASAは、有人ミッション開始当初から宇宙旅行に伴う精神的ストレスに関する研究に着目していましたが、ロシアの宇宙ステーション「ミール」の宇宙飛行士と合流したことで、その関心が再燃しました。初期の米国ミッションにおける一般的なストレス源には、世間の監視下で高いパフォーマンスを維持することや、同僚や家族から孤立することなどがありました。後者は、ISSにおいて依然としてしばしばストレスの原因となっており、例えばNASA宇宙飛行士ダニエル・タニの母親が自動車事故で亡くなった場合や、マイケル・フィンクが第二子の出産に立ち会えなかった場合などが挙げられます。

最長の宇宙飛行に関する研究では、最初の3週間は環境の急激な変化に適応する必要があり、注意力が悪影響を受ける重要な期間であると結論付けられました。[ 375 ] ISSの乗組員の飛行は通常約5〜6か月続きます。

国際宇宙ステーションの作業環境には、異なる文化を持ち、異なる言語を話す人々と、窮屈な環境で生活し、働くことによる更なるストレスが伴います。第一世代の宇宙ステーションでは、乗組員は単一の言語を話していましたが、第二世代と第三世代の宇宙ステーションでは、様々な文化を持ち、様々な言語を話す乗組員がいます。宇宙飛行士は英語とロシア語を話さなければならず、さらに他の言語も話せればなおさらです。[ 376 ]

重力がないため、混乱が頻繁に発生します。宇宙には上下がないにもかかわらず、乗組員の中にはまるで上下逆さまに感じてしまう人もいます。また、距離を測るのが難しい場合もあります。これは、宇宙ステーション内で迷子になったり、スイッチを間違った方向に引いてしまったり、ドッキング中に接近する宇宙船の速度を誤って判断したりするなどの問題を引き起こす可能性があります。[ 377 ]

医学

トレッドミルで走っている男性がカメラに向かって微笑んでいる。バンジーコードはウエストバンドからトレッドミルの側面まで伸びている。
国際宇宙ステーションでバンジーコードを使ってTVIS トレッドミルに固定されたフランク・デ・ウィネ宇宙飛行士

長期にわたる無重力状態による生理学的影響には、筋萎縮、骨格の劣化（骨粗鬆症）、体液の再分配、心血管系の機能低下、赤血球産生の低下、バランス障害、免疫力の低下などがあります。軽微な症状としては、体重減少や​​顔面のむくみなどがあります。[ 49 ]

ISSでは、宇宙船の着陸や離陸といったミッションの要求により、睡眠が定期的に妨げられます。ステーション内の騒音レベルは避けられないほど高くなります。大気は自然に熱サイフォンを起こすことができないため、自由落下（無重力）環境で滞留する空気を処理するために、常時ファンを稼働させる必要があります。

身体への悪影響を防ぐため、国際宇宙ステーションには、2台のTVISトレッドミル（COLBERTを含む）、宇宙飛行士の骨密度の低下を補うことなく筋肉を増強する様々なウェイトトレーニングを可能にするARED（高度抵抗運動装置）、[ 378 ]、そしてエアロバイクが備え付けられています。各宇宙飛行士は、1日に少なくとも2時間、これらの装置で運動します。[ 379 ] [ 380 ]宇宙飛行士はバンジーコードを使ってトレッドミルに固定されます。[ 381 ] [ 382 ]

船上での生活

居住区

ズヴェズダサービスモジュールの乗組員宿舎内で作業するニコライ・ブダリン宇宙飛行士

国際宇宙ステーション（ISS）の居住・作業スペースは6寝室の家よりも広く、7つの個室、3つのバスルーム、2つのダイニングルーム、ジム、360度のパノラマビューが楽しめる出窓が備わっています。[ 383 ]

国際宇宙ステーションは長期滞在クルー専用のクルー宿舎を用意している。ズヴェズダに2棟、ナウカに1棟、ハー​​モニーに4棟ある。[ 384 ] [ 385 ] [ 386 ] [ 387 ]これらの防音仕様の個室は、プライバシーと換気を確保し、寝袋、読書灯、私物収納などの基本的な設備も整っている。[ 379 ] [ 380 ] [ 388 ]ズヴェズダの宿舎には小さな窓があるが、換気と防音対策は不十分である。[ 389 ]

訪問クルーは、利用可能な壁面スペースまたは宇宙船内に固定された固定式の寝袋を使用します。自由に浮いた状態で眠ることも可能ですが、繊細な機器との衝突を防ぐため、通常は避けられます。[ 390 ]適切な換気は非常に重要です。吐き出した二酸化炭素が頭の周りに泡状に溜まると、宇宙飛行士は酸素欠乏の危険にさらされるからです。[ 379 ]

ステーションの照明システムは調整可能で、乗組員の活動や休息をサポートするために、調光、消灯、色温度の変更が可能です。[ 391 ] [ 392 ]

乗組員の活動

窓の外を眺めるエンジニアのグレゴリー・シャミトフ

国際宇宙ステーション（ ISS）は協定世界時（UTC）に基づいて運用されている。[ 393 ] ISSでの典型的な一日は、午前6時に起床、就寝後のルーティン、そしてステーションの朝の点検で始まる。朝食後、乗組員はミッションコントロールセンターと日次計画会議を行い、午前8時10分頃に作業を開始する。午前中の作業には、予定されている運動、科学実験、メンテナンス、または運用業務が含まれる。13時5分に1時間の昼休みを挟んだ後、乗組員は午後の作業と運動のスケジュールを再開する。夕食と乗組員会議を含む就寝前の活動は午後6時30分に始まり、予定されている睡眠時間は午後9時30分に始まる。[ 394 ]

乗組員は平日に約10時間、土曜日に約5時間勤務し、残りの時間は休息や任務の完了に充てられます。自由時間は、個人的な趣味を楽しんだり、家族と交流したり、宇宙ステーションの窓から地球を眺めたりすることに費やされます。[ 394 ]乗組員は宇宙ステーション内でテレビを見ることができます。[ 395 ]

スペースシャトルが運用されていたとき、ISSの乗組員はシャトルの打ち上げに基づいた柔軟なスケジュールであるシャトル乗組員のミッション経過時間に合わせていました。 [ 396 ] [ 397 ] [ 398 ]

ISS は軌道速度により毎日 16 回の日の出と日の入りを経験するため、夜間の状態をシミュレートするために、指定された睡眠時間帯にはステーションの窓が覆われます。

反省と物質文化

個人や乗組員の個性の反映は、特にステーションの装飾や、宗教などの一般的な表現に見られます。[ 399 ]宗教は、特にステーションとロシアの間に一定の物質的な経済性を生み出しました。[ 400 ]

宇宙ステーションのミクロ社会、そしてより広い社会、そしておそらくは独特な宇宙ステーション文化の出現[ 401 ]は、芸術から塵の蓄積まで、また考古学的にISSの物質がどのように廃棄されてきたかまで、多くの側面を分析することによって研究されています。[ 402 ]

食べ物

ユニティのメインダイニングデスク

国際宇宙ステーション（ISS）の食事は、長期保存に耐え、廃棄物を最小限に抑え、ステーションシステムの汚染を防ぐために保存・包装されています。微小重力下では味覚が鈍るため、食事は地球上よりも濃い味付けになることが多いです。[ 379 ]クルーは特に、新鮮な果物や野菜などの生鮮食品を補給する補給ミッションを楽しみにしています。パンくずやこぼれによる機器の損傷リスクを軽減するため、食品は専用の包装で調理され、粉末調味料よりも液体調味料が好まれ、容器はマジックテープや磁石で固定されます。飲み物は水で溶かす粉末で提供され、スープや飲み物はプラスチック袋からストローで飲みます。[ 380 ] [ 388 ]固形食は、磁石でトレイに固定された食器で食べられます。食べ残した食べ物は、エアフィルターなどのシステムに詰まらないように回収する必要があります。[ 388 ]

最初のギャレーはズヴェズダに設置され、電気抵抗式の缶ウォーマーと温水と常温水の両方が使えるウォーターディスペンサーが備え付けられました。ロシアの食事の多くは今でも缶詰で提供されており、そのまま食べられます。また、ウォーターディスペンサーで水分を補給した レトルトパウチで提供されるものもあります。

ユニティでのグループディナー中の第67次遠征隊のクルー

ユニティには後に、ISSの乗組員数の増加に対応するため、2つ目のギャレーが増設されました。このギャレーには、ブリーフケース型のフードウォーマー2台、冷蔵庫（2008年に追加）、ウォーターディスペンサーが設置されています。[ 380 ]米国軌道セグメントの食料のほとんどはレトルトパウチに包装されており、必要に応じて水分を補給し、フードウォーマーや冷蔵庫で温めたり冷やしたりすることができます。

ユニティでは、特に休日や特別な機会には乗組員が集まって食事をすることもあるが、スケジュールが異なるため、少人数のグループで食事をすることが多い。ロシア人宇宙飛行士は、缶ウォーマーが設置されているズヴェズダで個別に食事をする選択肢も保持している。NASAの宇宙飛行士団の多様性の高まりと、ISSに飛行した多くの外国人宇宙飛行士の増加に伴い、提供される食事の種類は大幅に増えている。宇宙飛行士の文化的背景や個人の好みを反映した食事を提供する努力がなされており、乗組員間で食事が共有されることも多い。[ 403 ]

ISSで新鮮な野菜が栽培される

ISSでは、軌道上で新鮮な野菜を栽培する実験も行われている。[ 404 ]これらの研究は、宇宙飛行士の食事に栄養素を追加し、心理的な利点を提供し、月や火星への長期ミッションに必要な宇宙農業技術を進歩させることを目的としている。[ 404 ] 2023年現在、栽培されている作物には、3種類のレタス、白菜、水菜、赤ロシアンケールなどがある。[ 404 ]植物の一部は収穫されて乗組員によって食べられ、残りは分析のために地球に持ち帰られた。将来的には、NASAはトマトやピーマンを栽培し、最終的にはベリー類、豆類、その他の栄養価の高い食品を栽培する計画である。このような作物は、栄養価の向上だけでなく、それを摂取する乗組員を宇宙放射線から保護する可能性もある。[ 404 ]

個人衛生

ロシアセグメントのズヴェズダモジュールの宇宙トイレ
トランキリティモジュール内の米国セグメントのメイントイレ

ISSには、ズヴェズダ、トランクウィリティ、ナウカの3つのロシア設計のトイレが設置されています。[ 380 ] [ 405 ]これらの「廃棄物・衛生室」では、使用者は便座にしっかりと固定されます。便座にはバネ式の固定バーが備えられており、しっかりと密閉されます。[ 379 ]レバーを操作すると強力なファンが作動し、便器の底にある吸引口が開き、気流によって排泄物が排出されます。固形の排泄物は、アルミニウム製の容器に入れられた個別の袋に保管され、後に再突入時に燃焼する貨物宇宙船に輸送されます。[ 380 ] [ 406 ]液体の排泄物は、男女共用のシステムとして、解剖学的に設計された漏斗アダプター付きのホースを通して回収されます。尿は水回収システムに送られ、飲料水に加工されます。[ 388 ]

宇宙ステーションにシャワーが初めて導入されたのは、1970年代初頭のスカイラブとサリュート 3号でした。 [ 407 ] : 139 しかし、乗組員はシャワーの煩雑さに不満を抱き、 1980年代初頭のサリュート6号の頃には、シャワーは月に一度の入浴にまで縮小されました。[ 408 ] ISSには、その後のロシアの宇宙ステーションと同様にシャワーがありません。代わりに、宇宙飛行士はウェットティッシュやウォータージェット、そして歯磨き粉のようなチューブから出てくる石鹸を使って体を洗います。また、節水のため、洗い流さないシャンプーと食べられる歯磨き粉も提供されています。[ 390 ] [ 409 ]

ミッション終了

国際宇宙ステーションはもともと15年間のミッションが予定されていたが、その成功と支援によりミッションは繰り返し延長されてきた。[ 410 ] [ 411 ]その結果、ISSの最も古いモジュールは20年以上も軌道上にあり、信頼性が低下している。[ 412 ]代わりに資金を他の場所、例えば月への再出発に使用することが提案されている。[ 411 ]宇宙条約によれば、締約国は自らが打ち上げた全ての宇宙船やモジュールに対して法的責任を負う。[ 413 ]整備されていないステーションは軌道上および再突入の危険をもたらすであろう。

ロシアは2025年以降ISS計画から撤退する予定であると表明している。[ 414 ]しかし、ロシアのモジュールは2028年まで軌道上の宇宙ステーションの維持を提供する。[ 412 ]

米国は2009年に、2016年にISSを軌道から外す計画を立てた。[ 411 ]しかし、2015年9月30日、ISSの主契約者としてのNASAとのボーイングの契約が2020年9月30日まで延長された。契約に基づくボーイングのサービスの一部は、ステーションの主要構造ハードウェアを2020年を過ぎて2028年末まで延長することに関係していた。[ 415 ] 2018年7月、2018年宇宙フロンティア法は、ISSの運用を2030年まで延長することを目的としていた。この法案は上院で全会一致で承認されたが、米国下院では可決されなかった。[ 416 ] [ 417 ] 2018年9月、ISSの運用を2030年まで延長する目的で有人宇宙飛行主導法が導入され、2018年12月に承認されました。[ 418 ] [ 419 ] [ 420 ]その後、議会はCHIPSおよび科学法で同様の条項を可決し、 2022年8月9日にジョー・バイデン米大統領によって署名され、法律として発効しました。[ 421 ] [ 422 ]

NASAは、商業LEO目的地プロバイダーがNASAのニーズを満たすのに不十分であることが判明した場合、ISSの運用を2030年以降に延長することを提案している。 [ 423 ]

NASAの廃棄計画

ジュール・ヴェルヌATVなど、多くのISS補給宇宙船はすでに大気圏再突入を経験している。

NASAは当初、いくつかの廃棄オプションを検討していた。スカイラブのように軌道が自然に減衰してランダムに再突入する、ステーションをより高い高度に打ち上げる（再突入を遅らせる）、遠隔の海域をターゲットにした制御された軌道離脱などである。[ 424 ]

NASAは、ランダムな再突入は人や財産に衝突する可能性のある危険な宇宙ゴミを生み出す受け入れがたいリスクを伴い、また、ステーションの再ブーストにはコストがかかり、危険も生み出す可能性があると判断した。

2010年以前は、ISSの軌道離脱にプログレス宇宙船を若干改造する計画が検討されていました。しかし、NASAはプログレス宇宙船ではこの任務には不十分であると判断し、この任務のために特別に設計された宇宙船の使用を決定しました。[ 425 ]

国際宇宙ステーションは太平洋に位置している
国際宇宙ステーション
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軌道から離脱した国際宇宙ステーションの目的地：太平洋の宇宙船の墓場（大まかに言えば、海洋の到達不能極である「ポイント・ネモ」を中心とする）

2022年1月、NASAは2031年1月に「US Deorbit Vehicle（軌道離脱機）」を用いてISSを軌道離脱させ、残骸を南太平洋の「宇宙船の墓場」として知られる遠隔地に送り込む予定を発表した。[ 426 ] NASAは2030年に軌道離脱機を打ち上げ、ハーモニーの前方ポートにドッキングさせる計画である。[ 427 ]軌道離脱機はISSの軌道が自然に220km（140マイル）まで低下するまで、約1年間はISSに取り付けられたまま休止状態となる。その後、宇宙船は1回以上のオリエンテーション噴射を行い、近地点高度を150km（93マイル）まで下げ、その後、最終的な軌道離脱噴射を行う。[ 428 ] [ 429 ]

NASAは、ロシアがISSから突然撤退し、他のパートナーに制御された再突入の有効な選択肢がほとんど残されないことを警戒し、軌道離脱車両（deorbit vehicle）の計画を開始しました。[ 430 ] 2024年6月、NASAは米国の軌道離脱車両（deorbit vehicle）の開発をSpaceXに委託しました。この契約は8億4,300万ドルに達する可能性があります。この車両は、既存のカーゴドラゴン宇宙船と、大幅に延長されたトランクモジュールで構成されます。トランクモジュールには、通常の16基ではなく46基のドラコスラスタが搭載され、通常の約6倍にあたる30,000 kg（66,000ポンド）の推進剤を運ぶことができます。NASAは、軌道離脱車両の製造、打ち上げ、運用に必要なすべての資金を確保するためにまだ取り組んでいます。[ 17 ] [ 430 ]

2025年2月20日、スペースXのCEOでありトランプ大統領の上級顧問でもあるイーロン・マスク氏は、ツイートの中で、国際宇宙ステーション（ISS）は「その役割を終えた」ため「今後2年以内に」軌道から外すべきだと示唆した。マスク氏は、ISSは「その役割を終えた」ため「今後、ほとんど有用性がない」と考えている。しかしながら、大統領は軌道からの離脱日の前倒しについてまだ公式決定を下していない。[ 431 ] [ 432 ]

ミッション提案と計画の投稿

NASAのプログラム/戦略の後継は、商業LEO目的地プログラムであり、民間企業が独自のステーションの建設と維持を可能にし、NASAが顧客としてアクセスを取得することを2028年から可能にすることを目的としています。[ 433 ]同様に、ESAは、ISSから物質を回収するだけでなく、軌道サービスを提供するための新しい民間宇宙ステーションを求めています。[ 434 ] [ 435 ]アクシオムステーションは、2027年にISSに一時的にホストされる単一のモジュールとして開始される予定です。[ 197 ]さらに、商業宇宙業界では、ISSが政府機関によって退役した後、商業運用に転換される可能性があるという提案があり、[ 436 ]宇宙ホテルに変えることも含まれています。[ 411 ]

ロシアは以前、ISSの退役後、自国の軌道セグメントをOPSEKステーションの建設に使用する計画を立てていた。現在のISSから撤去が検討されているモジュールには、2021年7月に打ち上げられた多目的実験モジュール（ナウカ、MLM ）と、ナウカへの取り付けが提案されている他の新しいロシア製モジュールが含まれていた。これらの新しく打ち上げられたモジュールは、2024年でもまだ耐用年数内に収まっているだろう。[ 437 ] 2011年末、探査ゲートウェイプラットフォームのコンセプトでは、残りのUSOSハードウェアとズヴェズダ2を地球-月ラグランジュ点の1つに位置する燃料補給基地およびサービスステーションとして使用することも提案された。しかし、USOS全体は分解できるように設計されておらず、廃棄される予定である。[ 438 ]

2022年には、CisLunarなどの企業が、ISSを軌道上サルベージ能力開発のためのプラットフォームとして活用することを提案しました。彼らは、ISSの部品を再利用するか、少なくとも宇宙ゴミを原材料や燃料として利用することを提案しています。[ 439 ]宇宙ゴミを海に沈めるのではなく[ 414 ] 。

2024年7月、NASAはISSまたはその一部の再利用に関する実行可能な提案は見当たらないと述べた。[ 423 ]

料金

国際宇宙ステーションは、これまでに建設された中で最も高価な単一建造物と言われている。[ 440 ] 2010年時点で、総費用は1500億ドルだった。これには、1985年から2015年までのNASAの予算587億ドル（2021年の価値で897億3000万ドル）、ロシアの120億ドル、ヨーロッパの50億ドル、日本の50億ドル、カナダの20億ドル、そして国際宇宙ステーション建設のための36回のシャトル飛行費用（1回あたり14億ドルと推定）、合計504億ドルが含まれる。2000年から2015年にかけて2人から6人の乗組員で2万人日使用すると仮定すると、1人日あたりの費用は750万ドルとなり、これはスカイラブのインフレ調整後の1人日あたり1960万ドル（インフレ前550万ドル）の半分以下となる。[ 441 ]

文化の中で

ISSは人類の能力、特に人類の協力と科学の国際的な象徴となり、[ 442 ]迫り来る商業化と軍事化された惑星間世界ではなく、協力的な国際的アプローチと時代を定義しています。[ 443 ]

膜

2002年のIMAXドキュメンタリー『スペースステーション3D』[ 444 ]や2016年の『美しい惑星』[ 445 ]などの多数のドキュメンタリーや、『アポジー・オブ・フィアー』（2012年）[ 446 ]や『ヨルキ5』（2016年）[ 447 ] [ 448 ]などの映画のほかにも、国際宇宙ステーションは、『デイ・アフター・トゥモロー』 （2004年） [ 449 ] 、『ラブ』（2011年）[ 450 ]といった長編映画の題材にもなっている。また、中国の宇宙ステーション天宮1号を題材にした『ゼロ・グラビティ』（2013年）[ 451 ] 、 『ライフ』（2017年）[ 452 ] 、 『ISS』（2023年）[ 453 ]

2022年には映画『ザ・チャレンジ（ドクター・ハウス・コール）』がISSで撮影され、プロの俳優と監督が宇宙で一緒に仕事をした初の長編映画として注目された。[ 454 ]

文学

ニール・スティーヴンソンの2015年の小説『セブンイーヴス』は、前半と後半の大部分で国際宇宙ステーション（ISS）を舞台としています。ISSは執筆当時とほぼ同じ姿で描かれていますが、捕獲された巨大な小惑星がステーションに取り付けられているという設定が追加されています。

イギリス人作家サマンサ・ハーヴェイ による2023年の小説『オービタル』は国際宇宙ステーションを舞台としており、2024年のブッカー賞を受賞した。[ 455 ] [ 456 ]

セリドウェン・ダヴェイの『オンリー・ザ・アストロノーツ』は2024年の短編集で、各話の語り手は宇宙の無生物であり、国際宇宙ステーションが登場する。[ 457 ]

ビデオゲーム

コール オブ デューティ モダン・ウォーフェア2のミッション「セカンド・サン」で、キャプテン・プライスというキャラクターが地球の大気圏に向けて大陸間弾道ミサイルを発射し、その衝撃波でISSが破壊されるというシーンがある。 [ 458 ]

国際宇宙ステーションは『ファークライ ニュードーン』では核戦争中に地球に落ちた探検基地として登場する。[ 459 ]

参照

注記

  1. ^標準; [ 2 ]過去最小 2; 過去最大 13 [ 3 ]
  2. ^最初のモジュール「ザリア」の発売とともに
  3. ^ピアースは、現在ナウカが占領しているズヴェズダの最下層の港とつながっていた。
  4. ^一部撤回
  5. ^「ザーリャ」にはいくつかの意味がある。「夜明け」や「夜明け」（朝）、「残光」、「夕焼け」や「日没」（夕方）などだが、NASAとロスコスモスは「日の出」と翻訳している。 [ 107 ]
  6. ^この用語に異議を唱えた私費旅行者には、デニス・ティト、 [ 258 ]マーク・シャトルワース、 [ 259 ]グレゴリー・オルセン、リチャード・ギャリオット、 [ 260 ] [ 261 ]アヌーシェ・アンサリ[ 262 ]などがいます。
  7. ^ ESAのイェルク・フォイステル＝ビューヒル長官は、ロシアにはISSに「アマチュア」を送る権利はないと述べた。ジョンソン宇宙センターでは、NASAのロバート・カバナ局長が、ティトー宇宙飛行士をタルガト・ムサバエフ船長とその乗組員と共に訓練することを拒否した、対立が生じた。ムサバエフ船長は、ティトー宇宙飛行士は十分な資格を有していると主張した。
  8. ^改造されたDC-1、M-MIM2、M-UMモジュール輸送機を含む
  9. ^有人ミッションと無人ミッションの両方を含む
  10. ^ a b c dプリチャルの船尾、船首、左舷、右舷の舷窓にはまだ保護カバーが装着されており、モジュールが最初にステーションにドッキングされて以来、まだ使用されていません。

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