きぼう
キャッツ(Cloud-Aerosol Transport System:CATS) - 2015年1月10日にドラゴン宇宙船5号機(スペースX CRS-5、SpX-5)によって打ち上げられ、同1月22日にEFU#3に設置されたアメリカの船外実験装置。大気中の塵、煙、エアロゾルやその他微粒子などの汚染の組成や分布、位置を測定するように設計されたLIDARリモートセンシング装置で、最低6か月-最長3年程度の運用が見込まれている。2017年10月30日に、オンボード電源及びデータシステムに障害が発生し機能が停止している。2018年3月27日にEFU#8に移設されている。
アイスクリーム、又はクリーム(Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station:ISS-CREAM、又はCREAM) - 2017年8月15日に、ドラゴン宇宙船12号機(スペースX CRS-12、SpX-12)によって打ち上げられ、同8月22日にEFU#2に設置されたアメリカの高エネルギー宇宙線観測装置。前身のCREAMは、2004年から2016年までに7回にわたって計191日間南極上空でバルーン観測を行ったが、地上での観測では大気の影響や観測期間の短さもあり、より高エネルギーの宇宙線を観測するには宇宙空間で長期間の観測が必要であった。これによりISS用に開発されたのが本機である。1PeVまでの宇宙線を観測でき、3年以上の観測を予定している。ISSには同趣旨で開発されたAMS-02とCALETも設置されている。
日本実験棟「きぼう」の展示モデルは、JAXA筑波宇宙センターの展示館「スペースドーム」内に、1985年4月から行われた日本実験モジュールの予備設計時に作られた、内部にも入れる実物大模型(モックアップ)が展示されているほか、名古屋市科学館の屋外展示スペースに実際に開発に使われた船内実験室の構造試験モデルが展示されている。また、2014年7月19日-9月23日に幕張メッセで行われた宇宙博2014に船外パレットの実機が展示されたことがある 。
「きぼう」はスペースシャトルによって3回に分けてISSに運ばれ組み立てられた。これは、日本がISS計画への参加を表明した1985年当時から、日本の実験モジュールをスペースシャトルで打ち上げることが決まっていたためで、スペースシャトルの貨物室の寸法・打ち上げ能力に合わせて大きさや重さが設計されている。当初の「きぼう」の打ち上げ時期は、1986年3月下旬に行われた宇宙ステーション全体のシステム要求審査(System Requirement Review:SRR)の段階で、合計14回と設定されたスペースシャトルの打ち上げを3段階に分けた内の3段階目となる1994年であった。
しかし、アメリカの杜撰な開発管理に端を発する宇宙ステーション計画の度重なる変更や、アメリカの財政悪化に伴う宇宙ステーション計画の変更やロシアの参加、ロシアのサービスモジュールの開発遅延など、さまざまな理由で幾度となく「きぼう」の打ち上げ時期や見通しが変更されてきた。
その後、2003年(平成15年)2月にスペースシャトル「コロンビア」が空中分解、乗組員全員が死亡する事故が発生したため、ISSの建設が遅れると同時に「きぼう」の打ち上げ時期もさらに遅れることとなった。またアメリカ航空宇宙局 (NASA) はシャトル運用を2010年までとしたため(その後退役が延期され、2011年8月31日にスペースシャトルプログラムは正式に終了している。
実験装置は大きさ0.8m×1.0m×1.85mの重さ500kg以内で、直方体の形をしたJEM曝露部搭載型共通バス機器部(APBUS)と呼ばれる標準ペイロードの箱に入れられ、船外実験プラットフォームに設置される。きぼう船外実験プラットフォームには、船内実験室と同じく実験機器の設置する場所が10か所あり、各実験機器へ電力・冷却水・通信機能を供給している。10か所の内、JAXAが5基、NASAが5基の実験機器を設置する。船外実験プラットフォームに取り付けた状態で打ち上げることはできないため、船外パレットやHTVの曝露パレットに搭載して打ち上げるか「きぼう」のエアロック経由で船外に出し、ロボットアームを使用して取り付けられる。
船外実験プラットフォーム以外の曝露実験方法もあり、きぼうロボットアームで実験装置を把持したまま実験・観測を行う「親アーム先端設置型」(2015年6月の「Free-Space PADLES実験」、2018年10・11月の「ループヒートパイプラジエーター(Loop Heat Pipe Radiator:LHPR)技術実証実験」など)、きぼうロボットアームで小型衛星を放出する「親アーム放出型」(2012年10月から始まった小型衛星放出機構(JEM Small Satellite Orbital Deployer:J-SSOD)を用いた超小型衛星の放出事業)、きぼうエアロックの移動テーブルに実験装置を取り付けて船外に伸展した状態のまま実験・観測を行う「エアロック設置型」の3つである。
きぼう船内実験室の入り口から向かって左側手前(後方:After)から 「JPM1A1」 - NASAの冷凍・冷蔵庫のMELFI-2 「JPM1A2」 - 細胞実験ラック 「JPM1A3」 - 流体実験ラック 「JPM1A4」 - 多目的実験ラック(MSPR) 「JPM1A5」 - 保管ラック(Zero-g StowageRack:ZSR) 「JPM1A6」 - きぼうロボットアーム制御ラック(JEM Remote Manipulator System:JEMRMS) 反対の右側手前(進行方向:Forward)から 「JPM1F1」 - NASAの米国実験ラック(EXPRESS(Expedite the Processing of Experiment to the Space Station) Rack 5) 「JPM1F2」 - 多目的実験ラック2(MSPR-2) 「JPM1F3」 - 勾配炉実験ラック 「JPM1F4」 - ワークステーションラック 「JPM1F5」 - NASAの米国実験ラック(EXPRESS Rack 4) 「JPM1F6」 - NASAの保管ラック(ZSR) 入り口から向かって床側手前(床:Deck)から 「JPM1D1」 - 空調・熱制御用のECLSS/TCS1(LTL)ラック 「JPM1D2」 - 電力ラック1(EPS1) 「JPM1D3」 - 保管空間 「JPM1D4」 - NASAとJAXAの冷凍・冷蔵庫のMELFI-1 「JPM1D5」 - 電力ラック2(EPS2) 「JPM1D6」 - 空調・熱制御用のECLSS/TCS2(MTL) ラック 反対の天井側手前(天井:Overhead)から 「JPM1O1」 - 情報管制ラックのDMS2、可搬式酸素マスクのPBA(Portable Breathing Apparatus)と消火器のPFE(Portable Fire Extinguisher) 「JPM1O2」 - システム保管ラック1(JRSR-2) 「JPM1O3」 - ユーザー保管ラック1(JRSR-1) 「JPM1O4」 - 衛星間通信システムラックのICS/PROX 「JPM1O5」 - 情報管制ラックのDMS1、更にその奥に可搬式酸素マスクのPBAと消火器のPFEが設置されている。
電力 - 直流120V・最大24kW
通信制御 - 32ビット計算機システム、高速データ伝送最大100Mbps
環境制御性能 - 温度:18.3-26.7度、湿度:25-70%
寿命 - 10年以上
2014年6月19日 - きぼうの船外実験装置であるポート共有実験装置(MCE)に搭載されている「スプライト及び雷放電の高速測光撮像センサー(JEM-GLIMS)」での研究成果により、第3回ISS Research and Development Conferenceにおいて、アメリカのAmerican Astronautical Society(AAS)が主催する「ISS Research Awards(Space Station Top Results for Discoveries)」を受賞している。
2016年4月20日 - きぼうの船外実験装置であるポート共有実験装置(MCE)に搭載されている「スプライト及び雷放電の高速測光撮像センサー(JEM-GLIMS)」での研究成果により、一般社団法人電気学会が主催する「第72回電気学術振興賞 進歩賞」を受賞している。
2016年7月14日 - きぼうでの蛋白質結晶化実験と船外実験装置MAXIでの実験の成果により、第5回ISS Research and Development Conferenceにおいて、アメリカのAmerican Astronautical Society(AAS)が主催する「ISS Research Awards(Space Station Top Results for Discoveries)」を受賞している。
2017年3月31日 - きぼうの小型衛星放出チームが、一般社団法人日本機械学会が主催する「2016年度宇宙工学部門宇宙賞」を受賞している。
「宇宙実験からの成果の蓄積」については、宇宙環境を利用して細胞培養、植物培養、水棲生物飼育、金属・半導体結晶成長、蛋白質結晶成長、流体物理計測、X線天文観測、大気観測、地球観測などの各種実験・観測を行い、その学術的成果として査読付き論文が約900件となっている(詳細はきぼうの成果を参照)。「国際協力による外交上のプレゼンス向上への貢献」については、アジア諸国(マレーシア・ベトナム等)による「きぼう」の利用を進め、国際会議の誘致や議長国を務めるなど宇宙常任理事国としての地位を確立したとしている。「青少年の育成」については、JAXA保有の有人宇宙関連の写真・映像の平成25年度申請件数は4,171件(全申請件数の約4割、その内宇宙飛行士関連が1,862件)で、教科書・図鑑・テレビ番組・プラネタリウム等で利用されており、日本人宇宙飛行士による日本の小中学生との交信イベントや講演活動などを通じて、科学技術人材の育成に貢献しているとしている。また、平成25年度のJAXA関連報道はテレビが約1,000件、新聞が約2,700件で、その内約5割は有人宇宙関連報道で更にその約8割は宇宙飛行士関連報道となっており、これらの報道により日本の有人宇宙開発が青少年を含む国民の耳目に触れる機会となり、科学技術に対する興味や関心を高める一助になっている。