 TransHabコンセプトの断面図 | |
| モジュール統計 | |
|---|---|
| 質量 | 13,154 kg (29,000 ポンド) |
| 長さ | 11メートル（36フィート） |
| 直径 | 収納時: 4.3 m (14 フィート) 拡張時: 8.2 m (27 フィート) |
| 加圧容積 | 拡張時: 339.8 m 3 (12,000 cu ft) |
トランスハブは、1990年代後半にNASAが推進した、宇宙空間で空気で膨らませる拡張型居住施設の技術開発プログラムです。トランスハブは、既存の国際宇宙ステーション（ISS）の硬質型クルー居住モジュールの代替として計画されました。収縮した状態では、膨張式モジュールは「打ち上げが容易な」コンパクトな形状となります。完全に膨張すると、トランスハブは直径8.2メートル（27フィート）まで膨張します（コロンバスISSモジュールの直径4.4メートル（14フィート）と比較）。[1]
歴史
このプロジェクトの名前はトランジット・ハビタット（Transit Habitat）の短縮形であり、人類を火星に輸送するための惑星間輸送手段を設計するという当初の意図を反映している。[2]
トランスハブ開発の過程では、 ISSプログラムの遅延とコスト増加により、大きな論争が巻き起こった。1999年、全米宇宙協会は、 NASAに対し、トランスハブISSモジュールの開発を中止する一方で、インフレータブル技術の研究開発を継続するよう勧告する政策声明を発表した。[3]最終的に2000年、ホワイトハウス の反対にもかかわらず、[4] 下院決議1654号が可決され、NASAによるトランスハブの研究開発の継続が禁止された。この法案には、民間企業からインフレータブル居住モジュールをリースする選択肢も盛り込まれた。[5] [6] [7]
それ以来、民間企業のビゲロー・エアロスペースはNASAが開発した特許の権利を購入し、民間宇宙ステーションの設計についても同様の計画を進めている。[8] 同社はジェネシスI、ジェネシスII、BEAMパスファインダー宇宙船を打ち上げており、さらに実験機を開発し、BA 330量産モデルとビゲロー商業宇宙ステーションを完成させる計画がある。[9]
テクノロジー
TransHabの設計では、インフレータブル構造のパッケージングと質量効率と、耐荷重性ハード構造の利点を組み合わせたハイブリッド構造が求められました。[1]
多層インフレータブルシェル
トランスハブの膨張式シェルは、複数の層のブランケット断熱材、軌道および隕石の破片からの保護、最適化された拘束層、保護層を備えた冗長なブラダーで構成されていました。 [1]
トランスハブの厚さ1フィート（約30センチ）のインフレータブルシェルは、約24層構造になっています。これらの層は、弾丸の7倍の速度でシェルに衝突する可能性のある宇宙ゴミや微小隕石の粒子を粉砕するために設計されています。外層は、モジュール内の空気を保持する素材で作られた複数の内部ブラダーを保護します。また、このシェルは、太陽光下では摂氏プラス121度（華氏プラス250度）から日陰では摂氏マイナス128度（華氏マイナス200度）まで変化する宇宙空間の温度から断熱性を提供します。[1]
設計および試作機におけるデブリ防護の鍵は、多くの車のボンネット下の断熱材として一般的に使用されている素材であるネクステル[11]を、地球の椅子のクッションに使用されているフォームに似た数インチ厚のオープンセルフォームの層の間に重ねて積層することでした。ネクステルとフォームの層により、粒子は衝突時に粉砕され、深く侵入するにつれてエネルギーが失われていきます。[1]
シェルの奥深くには、モジュールの形状を維持するために、超高強度のケブラー織物でできた層が幾重にも重ねられていました。内部の空気は、食品包装業界で広く使用されているコンビサーム[12]製の3つのブラダーによって保持されていました。モジュールの内壁を形成する最内層は、耐火性素材であるノーメックスクロスで、ブラダーを擦り傷や引っかき傷から保護していました[1] 。
トランスハブのレイアウト
トランスハブは4つのレベル/フロアで構成される予定でした。[13]
- レベル4
- 加圧トンネルエリアは、トランスハブとそれに接続するあらゆる宇宙船との間の通路を提供することを目的としていました。当初のトンネル設計では、国際宇宙ステーションの標準的なハッチが2つあり、モジュール拡張時に必要な航空電子機器や電力機器などの重要な機器が収容されていました。[13]
- レベル3
- 3階には、トレッドミルとエアロバイクを備えたエクササイズエリアが設置される予定でした。設計には、あらゆる種類の医療機器と救急機器を備えた包括的なヘルスケアシステムと、身体を清潔にするための「宇宙浴」のようなエリアも含まれていました。さらに、この階にも1階と同じ柔らかい収納エリアが設けられました。
- 乗組員健康管理エリア – 乗組員健康管理エリアの設計には、ISS乗組員健康管理システムラック2台、全身洗浄室、更衣室、運動器具（トレッドミルとエルゴメーター）、個室の健康診断と会議のための仕切り付きエリア、そして地球観測窓が組み込まれていました。地球観測窓は直径51センチメートル（20インチ）で、運動エリアの近くに設置される予定でした。窓は合計厚さ10.2センチメートル（4.0インチ）の4枚の窓ガラスで構成され、各窓の周囲にはシェルの全層に取り付けられた堅固なフレームが取り付けられていました。
- 収納 – ソフトサイドキャビネットは、スペアパーツ、補給品、衣類、その他の機器の収納に利用される予定でした。トランスハブが建設されていれば、国際宇宙ステーション（ISS）の収納スペースは2倍に拡大していたはずです（いつ？） 。 [13]
- レベル2
- 乗組員居住区 – 乗組員居住区エリアの設計は、6つの独立した乗組員居住区で構成され、各居住区の容積は2.3立方メートル（81立方フィート）で、2階中央コア構造と水タンク内に中央通路が設けられていました。各区画には、寝袋／睡眠用拘束具、個人用品収納エリア、そしてレクリエーションや個人作業用のコンピューター・エンターテイメント・センターが備え付けられていました。
- 機械室 – 機械室はコア構造の外側にあり、床面積の半分しか占めていません。音響的にも視覚的にも遮断されています。このエリアの残りの半分は、士官室エリアの上にあるクリアストーリーです。機械室は、環境制御システム、生命維持システム、電力設備、航空電子機器で構成されており、開口部を通して1階と3階からの空気の戻りを確保しています。[13]
- レベル1
- 1階には、冷蔵庫、電子レンジ、ウォーターディスペンサー、調理器具を備えたキッチンと、12人掛けのテーブルが設置される予定でした。これは、ステーションの常駐クルー全員と交代クルーが会議や食事のために一緒に座れるのに十分な広さです。3つの調理室、大きな士官室テーブル、ソフト収納棚、そして3階と同じ地球観測窓が設置される予定でした。[13]
参照
参考文献
- ^ abcdef Kim Dismukes (curator) (2003-06-27). 「TransHab Concept」NASA.gov . 2006-06-27時点のオリジナルよりアーカイブ。2007-06-10閲覧。
- ^ ケネディ、クリス（2002年）「トランスハブからの教訓：建築家の経験」AIAA宇宙建築シンポジウム、テキサス州ヒューストン、AIAA 2002-6105。
- ^ 「全米宇宙協会、トランスハブに関する方針を発表」（プレスリリース）全米宇宙協会（NSS.org）1999年6月10日。2016年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年6月10日閲覧。
- ^ ホワイトハウス (2000年10月30日). 「大統領、HR1654「2000年航空宇宙局権限法」に署名」(プレスリリース). 報道官室, SpaceRef.com経由. 2007年6月10日閲覧。
- ^ 第106回議会 (2000年1月24日). 「2000年航空宇宙局認可法」. アメリカ議会図書館. 2007年5月26日閲覧。
- ^ Sensenbrenner, F. James (2000年9月12日). 「2000年航空宇宙局認可法、会議報告書」. 米国議会図書館. 2008年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年6月10日閲覧。
- ^ Abbey, George WS (2001年2月27日). 「NASA JSCセンター長からの手紙：ISS予算の課題に対処するために必要な措置」NASA、SpaceRef.com経由。 2007年6月10日閲覧。
- ^ Schrimpsher, Dan (2006年8月21日). 「インタビュー：トランスハブ開発者ウィリアム・シュナイダー」TheSpaceReview.com . 2007年6月10日閲覧。
- ^ Bigelow Aerospace Shows Off Bigger, Badder Space Real Estate、Popular Mechanics、2010年10月28日、2010年10月30日にアクセス。
- ^ 国際宇宙ステーション画像、画像S99-05362、「コンピュータ生成静止画 - トランスハブモジュールシェルの断面図、各層を表示」、2001年8月30日
- ^ 3M Nextel 織りセラミック生地
- ^ デュポン、サーリン樹脂、コンビサームフィルムのケーススタディ
- ^ abcde "HSF – Transhab". NASA. 2003年8月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年2月9日閲覧。
外部リンク
- トランスハブの建築家の一人、コンスタンス・アダムス氏へのインタビュー
- オリジナルトランスハブのコンピュータアニメーションとインフレテスト
- ビゲロー・エアロスペースの公式サイト
- ビゲローのインフレータブル宇宙船
- インフレータブル構造技術ハンドブック - 第 21 章: インフレータブル居住施設、2000 年 7 月 5 日草稿、NASA アーカイブ文書。
