きぼう
「EXPRESS Rack 5」搭載機器(2017年時点) MERLIN5(Microgravity Experiment Research Locker Incubator 5) - 実験試料を-20度から+48.5度の間で保存できる冷凍・冷蔵庫・恒温器(インキュベーター) SG100 Cloud Computer - より高性能でシングルイベント現象を含むより高い耐放射線性を持った低軌道放射線環境下での長期動作・技術実証を行うコンピューター。 LDST(Long Duration Sorbent Testbed) - 吸着剤の長期試験を行う実験機器。 Advanced Plant Habitat - 植物実験を行う実験機器。 SpaceDRUMS(Space Dynamically Responding Ultrasonic Matrix System) - カナダ宇宙庁とギニエ社(Guigne Space Systems)が開発した超音波浮遊炉で、2009年10月から2013年3月まで燃焼合成実験を行っていたが2015年には撤去されている。
「曝露部保存モード」 - 最少資源で曝露部システムを保存するモード。
「ミッション運用モード」 - 曝露部のミッション運用を行うモード。通常はこのモードを中心に運用されている。
「特殊運用モード」 - 曝露部保存モード、ミッション運用モード以外のモード。
きぼうロボットアーム (JEM-Remote Manipulator System:JEM-RMS)は、実験や船体の保全作業支援に使用するロボットアームである。全長10mの親アームと、親アームの先端に取り付けて使用する2.2mの子アームの2つと船内のロボットアーム操作卓(RMSラック)からなる。アームはそれぞれ6つの関節を持ち、人間の腕と同じような動作が可能である。
親アームは船内実験室のエアロックの左上にあるロボットアーム取付け台に設置されており、親アームブーム(船内実験室側から順に1から3まである)、関節、把持手であるエンドエフェクター(End Effector)、テレビカメラ・雲台・照明(視覚装置)で構成され、親アームブーム2(肘部)と3(手首部)にテレビカメラ・雲台・照明(各々肘部視覚装置、手首部視覚装置)があり、カメラ超しに映像を見ながら船外実験装置の交換作業を中心に使われる。子アームは、子アームエレクトロニクス、子アームブーム、関節、把持手であるエンドエフェクター(ツールと呼称)、テレビカメラで構成されている。親アームのエンドエフェクターで子アームを把持した上で、船外実験プラットフォームにある軌道上交換ユニット(ORU)の交換など、精度の高い作業で使われるため、アーム先端が対象物に合わせて自動でアームの姿勢制御を行うコンプライアンス機能が搭載されている。子アームを使わない時は、船外実験プラットフォーム上面の手前右に設けられている「子アーム保管装置(Small fine arm Stowage Equipment:SSE)」に収められており、親アームも使わない時は、親アームブーム1を垂直に立てた上で親アームブーム2を斜め下に折り曲げた山折りの状態の保存姿勢で待機している。
従来、JAXAの受動型線量計とNASAの能動型計測器を用いて日本人宇宙飛行士の被曝線量管理を行っていたが、測定精度に難があったため、新たに開発されたこの装置でより正確な線量計測技術の技術実証を行う。
微小重力計測装置(Microgravity Measurement Apparatus:MMA) - ISS内の微小重力環境は常に変化し、実験に影響を及ぼすため、3軸の加速度センサーを持っているこの装置で微小重力環境の測定を行う。きぼう内の実験ラックの表面に5個まで設置可能。
「きぼう」搭載用ポータブル冷凍・冷蔵庫(FROST) - 2013年8月にHTV4号機で打ち上げられた小型の冷凍・冷蔵庫である。このFROST1に続き、2017年2月にはFROST2がドラゴン宇宙船10号機(スペースX CRS-10、SpX-10)によって打ち上げられ、計2台がきぼうに設置されている。既存のMELFIは既に飽和状態であり、日本が使える新たな冷凍・冷蔵庫が必要だったため、ツインバード工業の冷凍冷却ユニット「FPSC」(フリーピストン・スターリング方式冷凍機)を基にJAXAなどと共同で開発された。ヘリウムガスを用い、その断熱膨張を利用して最大-70度以上まで冷却可能なスターリング冷却器で、庫内の温度差を±0.5度以内に保てるようになっており、国産の新保冷剤を使って停電時でも最長8時間まで保冷できるようになっている。船内実験室の左側の窓の脇に設置されている。
きぼうの置かれている宇宙環境は過酷で、10~10Gの微小重力で、様々な宇宙放射線が飛び交い、10Paの高真空で僅かにある周囲の大気組成は85%が原子状酸素となっており、太陽エネルギーは1.4kw/mに上る。ISS計画はこうした特殊な環境を利用して、宇宙での実験・研究・観測などを行うのが目的であり、きぼうは実験施設として様々な船内・船外実験装置を運用している。スペースシャトルの打上げ能力の制限のため、打ち上げ時には実験ラックは2台しか装置を搭載しておらず、残りはアメリカの実験装置できぼうに移設されている。また、2011年以降に順次HTVで残りの実験ラックを輸送している。きぼうで最初に行われた実験は、2008年8月22日午前6時53分から始まった流体実験ラックで行われたマランゴニ対流実験である。
これを受けて同年5月には、NASAと科学技術庁の間で宇宙ステーション予備設計段階協力の了解覚書(Memorandum of Understanding:MOU)が署名され、宇宙開発事業団(NASDA)が実施機関として参加することになり、55億円の開発研究予算が認可され、日本実験モジュールの予備設計に着手した。
計画への参加を表明した日本は、宇宙開発事業団(NASDA)を中心に開発を担うことになったが、当時のNASDAには有人宇宙開発に関する部署がなかったため、小さな会議室を割り当てた上で、ロケットや人工衛星の開発に従事していた人員、白木邦明元JEMプロジェクトマネージャーをはじめ3人のみで開発が始まった。
日本実験モジュールの予備設計は1987年3月に完了し、1987年度から日本実験モジュールの開発予算が計上されたものの、IGAが国会で承認されるまでは予備設計の延長作業などが行われた。そして、1988年9月に宇宙基地に関する多国間協力協定(旧IGA、1998年1月に新IGAとなる「民生用国際宇宙基地のための協力に関するカナダ政府、欧州宇宙機関の加盟国政府、日本国政府、ロシア連邦政府及びアメリカ合衆国政府の間の協定」(改正宇宙基地協力協定)に改定)が署名され、1989年6月22日に「常時有人の民生用宇宙基地の詳細設計、開発、運用および利用における協力に関するアメリカ合衆国政府、欧州宇宙機関の加盟国政府、日本国政府およびカナダ政府の間の協定(Intergovernmental Agreement:IGA)」が国会で承認された。