宇宙システム処理施設
宇宙システム処理施設
SSPFの内部。Node 2が天井クレーンで吊り上げられている様子。
SSPFの内部。Node 2が天井クレーンで吊り上げられている様子。
宇宙システム処理施設はフロリダにあります
宇宙システム処理施設
フロリダ州の場所
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宇宙システム処理施設は米国にあります
宇宙システム処理施設
宇宙システム処理施設（米国）
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地図
建設された1992
位置ケネディ宇宙センター
座標北緯28度31分26秒 西経80度38分39秒 / 北緯28.523844度、西経80.6442833度 / 28.523844; -80.6442833
業界航空宇宙技術
製品宇宙船および宇宙システム機器
従業員700以上
建築家KSCマネジメント
建物1
エリア42,500 m 2 (457,000平方フィート)
音量111,888 m 3 (3,951,300 cu ft) (高層ベイ) 13,905 m 3 (491,100 cu ft) (中層ベイ)
住所NASAパークウェイイースト
所有者米航空宇宙局（NASA）

宇宙システム処理施設（SSPF）は、元々は宇宙ステーション処理施設と呼ばれていたケネディ宇宙センターにある3階建ての工業施設で、国際宇宙ステーション、そして将来の宇宙ステーションや商用宇宙船の飛行用ハードウェア、モジュール、構造部品、太陽電池パネルの製造・処理を行っています。1992年に、運用・チェックアウト棟のすぐ東に位置する宇宙複合施設の工業地区に建設されました。[ 1 ]

SSPFには、2つの処理ベイ、エアロック、運用制御室、実験室、機器・機械のロジスティクスエリア、オフィススペース、ボールルーム、会議室、カフェテリアがあります。処理エリア、エアロック、実験室は、10万平方メートルのクリーン作業エリアにおいて、宇宙ステーションおよびスペースシャトルの非危険ペイロードの運用をサポートするように設計されています。建物の総床面積は42,500平方メートル（ 457,000平方フィート）です。

歴史と建設

1991 年 12 月、建設中の宇宙ステーション処理施設。背景には構造用鋼梁とニール・アームストロング ビルが見える。

1991年初頭、スペースステーション・フリーダムの再設計段階において、議会はNASAがプロジェクトを主導し、将来の国際宇宙ステーション（ISS）のコンポーネント製造を開始するという新たな計画を承認しました。ケネディ宇宙センターは、ISSの理想的な打ち上げ準備施設として、また国際的に製造されたすべてのモジュールとステーションの構成要素を収容する施設として選ばれました。

しかし、運用・チェックアウト棟（当初は宇宙ステーションの打ち上げ準備のための主要工場となる予定だった）は、すべての部品を収容するには規模が不十分でした。1991年3月26日、ケネディ宇宙センターの技術者たちは、フロリダ州タンパの請負業者であるメトリック・コンストラクションズ社と共同で、運用・チェックアウト棟に隣接して5,600万ドルをかけて新たな宇宙ステーション準備施設の建設に着工しました。設計では、457,000平方フィートの多機能棟が予定されており、巨大な準備ベイ、実験室、制御室、準備エリア、通信・制御設備、そしてNASAと請負業者の従業員約1,400人のためのオフィススペースが設けられていました。[ 2 ]

KSC副所長のジーン・トーマス氏は、建設工事について次のように述べた。「この辺りのスカイラインは大きく変わるでしょう。これはアポロ計画以来、私たちが建設した最大の施設となるでしょう。」SSPFは鉄筋コンクリートと約4,300トンの鋼鉄を使用しました。建物の構造は1992年半ばに完成し、上棟されました。

3 年間の建設、内装工事、設備の設置を経て、SSPF は 1994 年 6 月 23 日に正式にオープンしました。

21世紀に入ると、より多くの商業パートナーがISSとは無関係のプロジェクトにSSPFを利用するようになりました。さらに、2030年以降のISS運用停止（2031年の軌道離脱計画につながる）が発表された後、SSPFはISSに特化した施設ではなく、一般的な宇宙システムのための施設へと変化していきました。これらの理由から、2023年12月、SSPFは「宇宙ステーション処理施設（Space Station Processing Facility）」から「宇宙システム処理施設（Space Systems Processing Facility）」へと名称が変更されましたが、頭字語はそのまま残されました。[ 3 ]

運用と製造プロセス

低湾エリアでISS RapidScatアンテナの点検とテストを行う技術者
高層ベイエリアの宇宙ステーションのワークステーションとエンジニア
STS-133 MPLMが作業台に設置され、訪問者は観測窓からそのエリアを観察できます。

SSPFでは、宇宙ステーションのモジュール、トラス、太陽電池パドルが準備され、打ち上げ準備が整っています。低床ベイと高床ベイは完全に空調が完備されており、室温は常に12℃（54℉）に保たれています。作業員とエンジニアは作業中、汚染物質を含まない衣服を着用します。モジュールは洗浄と研磨が行われ、一部のエリアはケーブル、電気システム、配管の設置のために一時的に解体されます。別のエリアでは、予備資材の輸送が利用可能で、設置に利用できます。国際標準ペイロードラック（ISS）のフレームが組み立てられ、溶接されます。これにより、機器や機械を設置したり、科学実験ボックスを取り付けたりすることができます。ラックが完全に組み立てられると、特別な手動式ロボットクレーンで吊り上げられ、宇宙ステーションのモジュール内に慎重に設置されます。各ラックの重量は700～1,100kgで、モジュール内部の特別なマウントにネジとラッチで固定されます。[ 4 ]

MPLMモジュール用の貨物バッグには、SSPFの現地で食品パッケージ、科学実験、その他の雑貨などの貨物が詰め込まれ、同じロボットクレーンによってモジュールに積み込まれ、しっかりと固定されます。

多くの建設者は、モジュールの製造に世界中から同行し、最終組み立て作業にはケネディ宇宙センターで数ヶ月から数年にわたって作業しました。ISSの多くのモジュールは、打ち上げ成功後に改名されました。

ステーション統合テスト

国際宇宙ステーション（ISS）のモジュール打ち上げに関して、設計者とペイロード処理者の間では、打ち上げ前にモジュールを出荷して打ち上げるか、それとも統合試験を行うかについて、長年にわたり哲学的な意見の相違がありました。前者は、ステーションモジュールを製造し、他のモジュールとの物理的な試験を一切行わずに打ち上げるというものでした。統合試験は当初ISSの計画には含まれていませんでしたが、1995年にジョンソン宇宙センターの設計者が検討を開始し、ケネディ宇宙センター（KSC）の職員をモジュール工場に派遣しました。ケネディ宇宙センターにおけるISSモジュールの多要素統合試験（MEIT）は、1997年に正式に記録されました。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

ISSでは3回のMEITテストと1回の統合システムテスト（IST）が実施され、計画から完了まで約3年かかりました。[ 8 ]

  • MEIT1: US Lab、Z1トラス、P6トラス、Node 1エミュレータ
    • 計画は1997年に始まり、テストは1999年1月に開始されました。
  • MEIT2: S0 トラス/モバイル トランスポーター/モバイル ベース システム、S1 トラス、P1 トラス、P3 トラス、P4 トラス、および US Lab エミュレーター。
  • MEIT3:日本実験モジュール、ノード2、および米国実験室のエミュレータ
    • 2007年に完成
  • Node2 IST: ISSフライトエミュレータの一部であるNode 2およびUS LabとNode 1のエミュレータ

デスティニーの打ち上げ後、MEIT試験用にエミュレータが構築されました。これは、研究所が他の多くのモジュールを制御していたためです。検査項目には、機械的な接続、モジュール間の電力と流体の流れ、そして飛行ソフトウェアが含まれていました。

これらの地上テストから数多くの問題が発見され、修正されましたが、その多くは軌道上では修正できなかったものです。

建物の仕様

シグナス宇宙船が天井クレーンで高層ベイの別の作業エリアに移動されている。エンジニアたちの天井の高さと比べてみてください。
STS-134向けExPRESS物流キャリア3号機
Iベイエリア
S3-S4トラスがペイロード転送コンテナに吊り上げられている

SSPFのハイベイは、宇宙向けのペイロードや部品の製造、組立、試験、加工において最大限の柔軟性を提供します。ベイは巨大なクリーンルームで、天井クレーン、商品サービス設備、安全なバックアップ電源を備えています。また、15のオフラインラボも備えています。[ 9 ]

中間ベイ（Iベイ）

  • 寸法: 長さ338フィート（103メートル）、幅50フィート（15メートル）
  • 天井高30フィート（9.1メートル）
  • 10万クラスのクリーン作業エリア

ハイベイ

  • 寸法 長さ472フィート（144メートル）、幅121フィート（37メートル）
  • 天井高69フィート（21メートル）
  • 8つの異なる処理領域に分割可能

クレーン

  • Iベイ: 5,000 kg (11,000 lb) 容量の2つ
  • ハイベイ：30,000 kg（66,000ポンド）容量2台

商品およびサービス機器

  • アンモニアサービス機
  • 圧縮空気供給（125 psi）
  • 飲料水パイプ

電気サービス

  • 480 V 3相電源（60 Hz）
  • 無停電電源装置（450kVA）

実験設備

  • 9つの独立操作制御室
  • 15の研究室、2つの化学研究室、2つの暗室
  • 地球保護処理のための認定オフラインラボ1室（クラス100クリーン作業エリア）
  • 3 つの ISS 環境シミュレータ (ISSES) チャンバーは、ISS の生命科学地上制御を ISS の環境条件 (温度、湿度など) にさらすために使用できます。
  • ISSの生命科学実験を監視するために使用される実験監視エリア（EMA）

オフィス床面積：140,000平方フィート（ 13,000平方メートル）のオフィス/ワークスペース

現在SSPFにある宇宙ステーションと宇宙ハードウェアコンポーネント

2010 年 8 月のハイベイエリアのパノラマビュー。光の色がピンクから金色に変わることがあることに注意してください。

2023年6月24日現在：

建物内の照明が点灯しているときは、これらのコンポーネントのほとんどを施設のライブウェブカメラで見ることができます。[ 12 ]

現在および将来の活動

2021 年 7 月、SSPF でエンジニアと学生がアルテミス 1 号用の LunaH-Map キューブサットを製作し、準備しています。

2011年に国際宇宙ステーションが完成した後、SSPF工場は2012年初頭まで数ヶ月間休止状態でしたが、その後、Orbital ATK、SpaceX、そして最終的にはSierra Nevada Corporationなどの宇宙関連企業が商業補給サービスプログラムの一環として、シグナス宇宙船とドラゴン宇宙船[ 13 ]および搭載ペイロードの製造、加工、積み込みを行うために、建物は若干改装されました。NASAの今後のアルテミスミッションハードウェアである月と火星の宇宙ステーションモジュールとスペースローンチシステムのコアステージエンジンセクション[ 14 ] [ 15 ]、およびドリームチェイサーミニスペースシャトル[ 16 ]は、 2022年12月からハイベイで製造および加工作業を開始しています。[ 17 ]

建物自体は一般に公開されており、従業員による無料のツアーも提供されている。[ 18 ] SSPFの多くのエリアを巡る特別ツアーは、ケネディビジターコンプレックスの充実したバスツアーパッケージに含まれている。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

2016年には、SSPFの研究所は多くの小規模科学企業や学生自治会によって利用され、科学機器を用いて、Veggie植物栽培システムや先進植物生息地など、宇宙での野菜栽培の実現可能性を研究し、国際宇宙ステーションへの科学ペイロードとして打ち上げられました。[ 22 ]

イベント

SSPF のメイン ボールルーム。通常は NASA の講演や特別なディナー イベントに使用されます。

ハイベイエリアの混雑が少ない時には、SSPFビル内の様々な場所で様々なイベントや会議が開催されます。不定期でSTEM展示会が開催され、来場者（子供やティーンエイジャーから大学生まで）[ 23 ] [ 24 ]はSSPFとそのボールルームを訪れ、建物の歴史、[ 25 ]製造活動、生物学および化学科学、ルナゲートウェイモックアップモジュールを含むケネディ宇宙センターでの宇宙活動の将来ビジョンについて学ぶことができます。 [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]ボールルームはプレゼンテーションのための講堂としても機能します。[ 29 ]まれに、ハイベイは2018年2月21日に国家宇宙会議の2回目の復活会議に使用されたことがあります。

ノースロップ・グラマン、ロッキード・マーティン、エアバスなどのテナントもSSPFに施設を移転している。[ 30 ] [ 31 ]

  • NASAパークウェイから見たSSPFの外観
    NASAパークウェイから見たSSPFの外観
  • 1995年のSSPFの航空写真
    1995年のSSPFの航空写真
  • SSPFのメインワークショップエリアで製造されている国際宇宙ステーションのモジュール
    SSPFのメインワークショップエリアで製造されている国際宇宙ステーションのモジュール
  • 施設の正面玄関
    施設の正面玄関
  • 天井クレーンで吊り上げられるMPLM
    天井クレーンで吊り上げられるMPLM
  • コロンバスは輸送コンテナに積み込む前に計量台に移動されている
    コロンバスは輸送コンテナに積み込む前に計量台に移動されている
  • JEMが製造作業台に吊り上げられている
    JEMが製造作業台に吊り上げられている
  • 欧州宇宙機関コロンバスモジュール
    欧州宇宙機関コロンバスモジュール
  • 製造作業台に置かれた「きぼう」のメインモジュール（2003年頃）
    製造作業台に置かれた「きぼう」のメインモジュール（2003年頃）
  • きぼうJLPモジュールのペイロード転送コンテナへの移送
    きぼうJLPモジュールのペイロード転送コンテナへの移送
  • SSPFの静けさ。
    SSPFの静けさ。
  • 作業員が金色の光の下で日本実験棟の遠隔操作アームの部品を組み立てている。
    作業員が金色の光の下で日本実験棟の遠隔操作アームの部品を組み立てている。
  • NASAとロッキード・マーティンの従業員がSSPF内の月面ゲートウェイモジュール訓練用モックアップと集合写真を撮影
    NASAとロッキード・マーティンの従業員がSSPF内の月面ゲートウェイモジュール訓練用モックアップと集合写真を撮影
  • 月面ゲートウェイの模型モジュール内部。4 人の宇宙飛行士がいます。
    月面ゲートウェイの模型モジュール内部。4 人の宇宙飛行士がいます。
  • 積込場
    積込場
  • オービタルATK シグナス CRS-0A-7
    オービタルATK シグナス CRS-0A-7
  • ISS貨物バッグ
    ISS貨物バッグ
  • SSPFロビー
    SSPFロビー
  • 宇宙ステーションのモジュールが詰まった高床式工場フロアの概要
    宇宙ステーションのモジュールが詰まった高床式工場フロアの概要
  • ハイベイの観察窓から見える空の作業台
    ハイベイの観察窓から見える空の作業台
  • 2019 年 9 月の SSPF のメイン訪問者入口ロビー。看板には建物の名前に加えて「International」と表示されていますが、これは公式のものではありません。
    2019 年 9 月の SSPF のメイン訪問者入口ロビー。看板には建物の名前に加えて「International」と表示されていますが、これは公式のものではありません。
  • 2020 年 10 月 7 日、ハイ ベイで Nanoracks 社によって製造されている Bishop エアロック モジュール。
    2020 年 10 月 7 日、ハイ ベイでNanoracks社によって製造されているBishopエアロック モジュール。
  • 2018年2月21日、ハイベイで仮設デスクが設置された第7回国家宇宙会議
    2018年2月21日、ハイベイで仮設デスクが設置された第7回国家宇宙会議
  • 2021年1月、SSPFラボワークショップでSpaceX CRS-21帰還科学実験に携わる科学者と学生たち
    2021年1月、SSPFラボワークショップでSpaceX CRS-21帰還科学実験に携わる科学者と学生たち
  • ISSロールアウト太陽電池アレイ、SSPF高層ベイで製造中、2021年4月2日
    ISSロールアウト太陽電池アレイ、SSPF高層ベイで製造中、2021年4月2日

参考文献

ウィキメディア・コモンズには、宇宙システム処理施設に関連するメディアがあります。
  1. ^ NASA. 「宇宙ステーション処理施設」 . 2007年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年2月8日閲覧。
  2. ^「ディスカバリーSTS-39 – スカイバレエ」forum.nasaspaceflight.com。
  3. ^ 「NASA​​施設、ケネディ宇宙ステーションの遺産を継承 - NASA」 2023年12月14日。 2024年7月8日閲覧。
  4. ^ Holder, L.; de Jong, M. (1992). 「国際標準ペイロードラックインターフェースおよびシステム要件」 SAE技術論文シリーズ第1巻. doi : 10.4271/921263 . 2022年12月21日閲覧。
  5. ^ケネス・リパルティート;オーヴィル・バトラー (2007)。『ケネディ宇宙センターの歴史』フロリダ大学出版局。ISBN 978-0-8130-3069-2。
  6. ^ 「国際宇宙ステーションプログラム/ハードウェア/多要素統合試験（MEIT）」。教訓。NASA。1999年2月1日。 2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年11月6日閲覧。
  7. ^ 「国際宇宙ステーション（ISS）プログラム／地上処理スケジュール／試験および検証」。教訓。NASA。1997年2月1日。 2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年11月6日閲覧。
  8. ^ Beyer, Jeff (2009年10月). 「有人月面システムの地上試験戦略」(PDF) . NASA技術報告サーバー (NTRS) . NASA. 2017年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2015年11月6日閲覧.
  9. ^ 「NASA​​ケネディ宇宙センター施設に関する産業界の潜在的な関心と利用方法を探る情報公開のお知らせ」 SpaceRef.com、2011年1月24日。 2022年12月21日閲覧。
  10. ^ 「NextSTEP 月面居住地」 2019年3月5日 – Flickr経由。
  11. ^ "MSolo テスト" . NASA。 2021年7月13日。2022 年12 月 21 日に取得。
  12. ^ NASA. 「宇宙ステーション処理施設 - KSCビデオフィード」 . 2007年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年2月8日閲覧。
  13. ^ 「Bartolomeo Unboxing for SpaceX CRS-20」 NASA、2020年1月30日。 2022年12月21日閲覧。
  14. ^ Cawley, James (2022年12月19日). 「アルテミスIIIコアステージエンジンセクションがケネディ宇宙センターに到着」 NASA . 2023年6月24日閲覧。
  15. ^ Foust, Jeff (2022年12月7日). 「NASA​​とボーイング、SLSコアステージの組立工程を変更」 . SpaceNews . 2023年6月24日閲覧。
  16. ^ 「SNC圧力試験物品到着」 NASA、2020年6月3日。 2022年12月21日閲覧。
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  18. ^ 「NASA​​ KSC宇宙ステーション処理施設（SSPF）」Foursquare。
  19. ^ 「ケネディ宇宙センター探検ツアー」 www.kennedyspacecenter.com . 2024年7月29日閲覧。
  20. ^ 「イベント登録 - NASAゲートウェイ物流要素ツアー」。
  21. ^ 「ケネディ宇宙センター探検ツアー」 www.kennedyspacecenter.com . 2017年6月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  22. ^ 「SSPF - 25周年記念 当時と現在 写真2」 NASA、2019年5月16日。 2022年12月21日閲覧。
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  30. ^ 「SpaceX CRS-20向けバルトロメオ開封」 NASA、2020年1月30日。
  31. ^ 「SSPFのシエラネバダ山公開ハウス」 NASA、2019年9月20日。 2022年12月21日閲覧。
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