「きぼう」日本実験棟の構成 －エアロック－

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「きぼう」日本実験棟の構成 －エアロック－

エアロックは気圧の異なる場所を人や物が移動するときに、隣り合う室内の圧力差を調節する機能を持った出入り口として使用する通路あるいは小部屋です。ここではまずエアロックの概要について、次に「きぼう」日本実験棟のエアロックについて紹介します。
1.エアロックとは

エアロックの外観

圧力の異なる場所を隔てているドアが1枚ですと、それを開けたときに圧力の高い方から低い方へ激しい空気の流れがおきます。それを防ぐために圧力の異なる場所の間に2枚のドアを設け、片方ずつ開くようにして人や物を移動できるようにしたものがエアロックです。
代表的なものとしてスペースシャトルのエアロックがあります。船外活動をするとき、宇宙飛行士はスペースシャトルからエアロックを通って船外に出ていきます。建設中の国際宇宙ステーション（ISS）にもエアロックが取り付けられ、ここからクルーがISSの外に出て船外活動を行います。
船外活動時のエアロックの使用手順についてはこちらをご覧ください。
2.「きぼう」日本実験棟のエアロック

内側ハッチの小窓

「きぼう」のエアロックは物資専用の出入り口で、人が出入りすることはできません。このエアロックを通過できる最も大きな物は縦・横・長さが約576×830×800(mm)です。
地表と同じ1気圧の空気で満たされている船内実験室と、真空の宇宙空間にさらされている船外実験プラットフォームとの間で、実験装置や実験試料などの物を移動するときに、「きぼう」の船内実験室に設置されたエアロックを使用します。
形は円筒形で下図のように、船内実験室のロボットアームが取り付けてある側に設置されており、円筒の両端にハッチがあります。船内実験室側のハッチを内側ハッチと呼び、宇宙空間にさらされている船外実験プラットフォーム側のハッチを外側ハッチと呼びます。
物資は、円筒内に収納されている移動テーブルに固定し、移動テーブルを伸展させて出し入れします。
内側ハッチには小窓が付いており、エアロック内の様子を目で確認することができます。

エアロックの配置図
エアロックの図

外側ハッチ 内側ハッチ 移動テーブル

3.使用方法
「きぼう」の船内実験室から船外実験プラットフォームへ物を移動する場合を例に、エアロック使用手順を説明します。
まずエアロックの電源を投入し、内側ハッチを開きます。エアロック内の移動テーブルを伸展して物を取り付けてからエアロック内に収納し、内側ハッチを閉じます。エアロック内の空気を真空ポンプで抜いてから、外側ハッチを開きます。移動テーブルを船外実験プラットフォーム側に伸展してロボットアームで物をつかみ船外実験プラットフォーム上に設置します。移動テーブルをエアロック内に収納し、外側ハッチを閉じます。エアロックに空気を戻し、電源を切ります。
下図はこの様子を示したものです。

1

エアロックの電源を投入する

→

2

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内側ハッチを開け、移動テーブルを船内実験室側に伸展する

→

3

移動テーブルにORU＊などの物を取り付ける

→

4

移動テーブルを収納し、内側ハッチを閉める

→

5

エアロック内部の空気を抜く
（船内実験室内に回収する）

→

6

外側ハッチを開き、移動テーブルを伸展させる

→

7

ロボットアームで物をつかみ、移動させる

→

8

移動テーブルを収納し、外側ハッチを閉める

→

9

エアロック内部に空気を戻す

→

10

エアロックの電源を切る

*ORU（Orbital Replacement Unit)：軌道上交換ユニット。
宇宙機のシステムを構成する機器や、実験装置などで、軌道上で取り付けたり取り外したりすることができる交換可能な機器の総称です。

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4.「きぼう」日本実験棟のエアロックの主要諸元

サイズ

曝露側外径 ： 1724mm
与圧側外径 ： 1410mm
長さ ： 2001mm

通過可能荷物サイズ 約576×830×800mm
消費電力

ピーク電力 ： 600w以下

5.「きぼう」日本実験棟のエアロックの開発試験状況
1999年 8月4日、5日に、エアロックの移動テーブルとハッチの作動確認を行う機能試験が行われました。
この試験の様子はこちらをご覧下さい。