未来へつなぐ宇宙技術

宇宙船内服開発
日本女子大学多屋 淑子

1. はじめに
今や宇宙飛行士に限らず一般人も宇宙旅行をする時代となり、宇宙が生活の中に近づいてきている。国際宇宙ステーション（ISS）に日本の実験モジュール「きぼう」

A）土井隆雄宇宙飛行士を取り付けるためのミッションは、2008 年 3 月に土井B）星出彰彦宇宙飛行士

隆雄宇宙飛行士により開始され、同年 6 月には星出彰彦宇宙飛行士が続行し、2009 年 3 月から 7 月までの間に宇宙に滞在した若田光一宇宙飛行士のミッションにより完成した。2009 年 12 月からは野口聡一飛行士の長期滞在が始まり、2010 年 4 月には山崎直子宇宙飛行士のミッションが実施されている。このように、日本人宇宙

C）若 田光一宇宙飛行士

飛行士の国際宇宙ステーションへの滞在の機会が多くなり、今後、宇宙特有の環境を利用したいろいろな分野の写真1 JAXA宇宙飛行士による船内服の着用例
A）土井隆雄宇宙飛行士（STS-123ミッション）
B）星出彰彦宇宙飛行士（STS-124ミッション）C）若田光一宇宙飛行士（STS-119ミッション）
写真：NASA/JAXA提供

研究成果が期待されるところである。

2. 宇宙で生活するための技術開発
現在、国際ステーションへの長期滞在が可能となり、学連携にて行ってきた。その中の活動の一つがここで述

さらに、近い将来、月や火星に人が生活することを想定べる着心地を考慮した船内服の開発である。

すると、宇宙で生活をするには、日常の心身の健康の維開発した船内服は、2008 年 3 月に、土井隆雄宇宙飛持管理が重要となるであろう。人が宇宙で生活をするに行士による STS-123 ミッションに搭載され、着用評価がは、現行の生活の安全を保障するという視点だけでは不行われた 1）。それにより、今まで地上のパラボリックフ十分であり、生活する過程で発生する諸々のストレスをライト実験 2）では解明できなかった多くの事象を微小重軽減し、生活のアメニティの向上を可能とする生活関連力環境下で確認することができ、今後の宇宙船内服設計の技術開発が必要であると考えている。のための重要な知見を得ることができた。同年 6 月、星このような視点から、現在の宇宙開発研究開発機構

出彰彦宇宙飛行士による STS-124 ミッションにおいても（JAXA）の前進である宇宙開発事業団（NASDA）の時代試作服の着心地が確認された。2009 年 3 月の若田光一

から宇宙での生活支援研究の必要性を提案し、宇宙での宇宙飛行士の STS-119 ミッションにおいては、これらの生活支援研究を遂行してきた。2004 年から JAXA 宇宙

軌道上で得られた知見を反映して改良した船内服が着用

オープンラボ制度に採択され、「近未来宇宙暮らしユニッ

され（写真 1）、帰還後のデブリーフィングにおいて、国ト」を主宰し、食分野を除く生活関連の技術開発を産官

際宇宙ステーションの衣生活は快適であったという評価

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写真3

開発した男女兼用の宇宙船内服（例 土井隆雄宇宙飛行士用） ©J-Space

危険な環境である。日常の衣服は、私達と常に長時間行動を共にしていため、宇宙における日常の生活を安全に快適に過ごすためには、身体に直接に接している衣服の役割は大きい。
従来より、宇宙飛行士の日常用の衣服は特に工夫がな

写真2 山崎直子宇宙飛行士によりSTS-131ミッションで着用された美しさと生活を楽しむ視点を加えた女性用船内服（カーディガンと半ズボン） 写真：NASA/JAXA提供

されているわけではなく、地上の衣服が用いられている。
宇宙飛行士の QOL（生活の質）を高めるには、宇宙の生活環境や行動様式に相応しい着心地を考慮した衣服が必を得ることができた。次に、これらの宇宙で着心地が確要であることから、宇宙飛行士との意見交換や文献調査認された船内服の機能に、美しさと生活を楽しくする視を行い、宇宙の生活に必要な船内服の要求項目を抽出し、点 を 加 え た 女 性 用 の 船 内 服 を 開 発 し た。 写 真 2 は、日本の優れた技術を組み合わせて、着心地研究に基づい2010 年 4 月の山崎直子宇宙飛行士のミッションにおいた安全で快適な船内服を開発した。具体的には、宇宙仕て着用された船内服である。

様の新しい素材開発、微小重力環境下の中立姿勢に適し2010 年 4 月現在、4 回に亘って国際宇宙ステーショたパターン、宇宙特有の動作に対応する新しい縫製技術

ンの宇宙飛行士の生活を安全に快適に支援した船内服（無縫製技術）の使用、安全性の高い新しい面ファスナー

は、JAXA 有人宇宙技術部、産学官連携部（現の開発を行った。

産業連

携センター）など、企業メンバー（株式会社ゴールドウ

写真 3 は、宇宙に搭載された船内服を示す。

インテクニカルセンター、東レ株式会社、株式会社島精4. 船内服に施した機能たとえば 3）機製作所、クラレファスニング株式会社、有人宇宙システム株式会社）、および大学（日本女子大学多屋研究室）の産官学連携による共同研究の成果の賜物であり、これ

従来、宇宙船に搭載されている衣服の素材は、主としらの成果は、今後の長期滞在用衣服開発のために活用して綿が用いられてきた。しかし、綿は吸湿性には優れるて行く所存である。

が透湿性や速乾性に乏しいため、運動などによる多量の汗で衣服が湿潤すると、洗濯のできない宇宙の生活環境

3. 日常着としての宇宙船内服では衛生的な問題が生じる。そこで 2008 年 3 月の土井隆雄宇宙飛行士のミッションからこれらの欠点を解決す

地上から約 400km 上空にある国際宇宙ステーションるために安全性実証試験を通過したポリエステル繊維をの生活環境は、微小重力、閉鎖環境、多国籍、多文化な使用して、船内服の機能を高める工夫を行っている。今

ど、地上に比べて多くの制限があり、人が生活するにはまで綿が用いられてきた宇宙船内服に、始めて JAXA 安

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全性実証試験をクリアし NASA にも搭載が認められたポリエステル繊維を搭載した。このことは、今後の宇宙船内服開発の素材の選定に新たな展開が期待でき、船内服の機能や服種の展開に大きく貢献できると考えている。
現在、国際宇宙ステーションの生活では水道やシャワー、洗濯機もないため、船内服には地上よりも身体を清潔に維持する機能が求められる。つまり身体からの汚れや臭い、熱水分移動の対策などが必要となる。また、微小重力環境下では、体液が上半身へ移動するため地上と異なる体型に変化し、宇宙特有の前屈みの姿勢になる（図 1）。着心地のよい衣服を提供するにはこれらも考慮しなければならない。そのため、宇宙の生活環境におけ

写真4 ズボン用素材
消臭・制菌・防汚性能の加工例。繊維表面に光触媒粒子、機能樹脂を規則的に配向・配列させ、ナノスケール皮膜を形成し、光触媒の分解効率と制電性の効果を高レベルで両立させた。©J-Spaceる身体の特徴と動作に適合する宇宙仕様のパターンの工夫も行っている。

常に酸化力が強いため、有害化学物質を二酸化炭素や水に分解する作用や、光触媒に光が照射されるとその表面が超親水性になる働きを持つ。
そこで、光触媒粒子をナノマトリックス加工技術により超極細のポリエステル繊維に均一に樹脂加工し、可視光に応答する表面積を大きくしている。それにより身体から排出される汗や皮脂などが原因となる臭い成分の分解速度を高め、さらに制電性の効果も付与している。
また、国際宇宙ステーションの船内は微小重力のために、船内の生活空間にいろいろな道具などが浮遊するのを防ぐため、ズボンには仮置きの役割のある面ファス

図1. 微小重力環境下の特有な姿勢 ©J-Space

ナーを配置している（写真 3）。今回、新しく開発した面ファスナーは、従来のナイロン製に比べて特に安全性をさらに、微小重力環境では地上の 1G の重力環境と動配慮している。ナイロンは融点が低いため、万が一の火作のしかたも異なるため、宇宙の生活環境条件で衣服が災時に溶融して皮膚に粘着し火傷の深度が大きくなりや身体を圧迫せずに無理なく自然な動作ができ、シルエッすいという欠点があった。また、フック部分が欠落しやトも美しい縫製方法の工夫も行っている。一般に衣服をすく、それらが粉塵として空中に浮遊し、呼吸器系に悪縫製するときには縫い糸を使用して三次元の形状にする影響を及ぼすなどの問題点があるようである。それを解が、ここではミシン縫製を必要としない無縫製の技術を決するために、PPS（ポリフェニレンサルファイド）を用いて、縫い目や縫い代のない衣服を作製し、衣服と微使用した面ファスナーを開発した。これによって耐熱性小重力特有の動作機能性を向上させている。

を高めると同時に、粉塵を出さず、手触りをソフト化し、さらに制電性の効果をもたせている。

写真 4 には、ズボンに消臭・制菌・制電・防汚性能を付与した技術の一例を紹介する。光触媒は光を受けるこ

5. 地上の生活への応用展開 4）とで表面の電子を放出して励起電子と正孔を生成し、空気中の酸素を還元して活性酸素を発生したり、空気中の水分を酸化してヒドロキシラジカルとなる。これらは非2010.5.21. no.257

宇宙の生活支援研究はまだ始まったばかりであり、今55

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後も継続が必要である。国際宇宙ステーションの長期滞在用に適した技術へ進化させていき、月や火星で人が生活するための技術開発も進めていく計画である。
ところで、宇宙船内服用に開発した技術は、地上の私たちのあらゆる場面の生活を安全に快適にし、生活支援を行うことができると考えている。たとえば、宇宙でシャワーが無い、洗濯ができないという状況に応じて身体を清潔に維持するための素材は、地上の清潔維持を必要とする場合にも有用となる。2010 年 2 月中旬より、宇宙の生活を清潔に快適にした「宇宙下着」（写真 5）は地上の生活にスピンオフを開始している。さらに、縫い目の無い縫製技術による衣服は、縫い目が原因となる不快感

写真5 宇宙下着
特長
・清潔さと快適さの保持（消臭・抗菌）・微小重力環境特有の体型変化と姿勢を考慮し、宇宙の動作に対応する動きやすさと着心地の良いパターンとカッティング・狭い生活空間への収納を可能とする軽量コンパクト化©J-Space

や身体の圧迫感を軽減でき、また、宇宙特有の姿勢に対応するパターンの工夫は、動きやすく美しいシルエットの衣服を提供することができる。このように、宇宙用に開発した技術は地上の生活をより安全により快適にする技術でもあり、たとえば、高齢者・障害者・病人の生活のアメニティを向上させることにも有用である 5）から 8）。
その他にも宇宙仕様の技術を地上に活用することにより、地上の極限環境の生活支援の可能性は大きい。今後は、宇宙用に開発した技術を地上の生活を安全に快適に楽しくする技術として応用展開を積極的に進めていく計画である。

profile参考文献1）NASA Press Kit for STS-123, pp.48-49（2008）（, http://多屋 淑子（たや よしこ）

www.nasa.gov/ mission_pages/ shuttle/shuttlemissions/sts123/main/index.html

現 職：日本女子大学家政学部被服学科教授
専門分野：生活工学、衣環境学
地 上から宇宙にいたるさまざまな環境に生きる人の生活を安全に快適にするための生活支援研究を行なっている。
学 歴：お茶の水女子大学大学院家政学研究科修了 博士（生活工学）
受賞歴：1996年 日本繊維機械学会学会賞（論文賞）
職 歴：日本大学短期大学部専任講師、 田中千代学園短期大学助教授を経て、1996年から現職
その他：文部科学省宇宙開発委員会推進部会特別委員、日本
重症心身障害学会評議員など

2）小川芽久美，久保響子，倉田育枝，成田千恵，多屋淑子，
JASMA 日本マイクログラビィティ応用学会誌 ,23（1）,40（2006）
3）多屋淑子，化学，pp.43‐45，Vol.64，No.8（2009）4）科学技術政策研究所，「大学・公的研究機関の多様な成果事例集」,p.28（2009）,（http://www.nistep.go.jp/achiev/ftx/jpn/rep134j/pdf/2.
pdf）
5）成 田千恵，菅谷紘子，多屋淑子，日本重症心身学会誌，
第 34 巻，1 号，pp.203-208（2009）6）多 屋淑子，成田千恵，菅谷紘子，日本重症心身学会誌，
第 33 巻，1 号，pp.133-137（2008）7）多 屋 淑 子， 日 本 重 症 心 身 学 会 誌， 第 32 巻   第 2 号，pp.210-211（2007）8）多 屋 淑 子 他， 日 本 重 症 心 身 学 会 誌， 第 31 巻 第 2 号，pp.172-173（2006）

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