宇宙服の歴史 - EUROPA(エウロパ)

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宇宙服の歴史

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 宇宙空間で作業を行う際、必要なのが宇宙服です。宇宙開発が始まって以来様々な宇宙服が作られ使用されてきました。今回は宇宙服の歴史を紹介していこうと思います。

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引用:宇宙服の進化ギャラリー:初期の与圧服から次世代レオタード式まで

「clothes make the man(馬子にも衣装)」ということわざがあるが、このことわざが最も真実味を帯びるのは宇宙飛行のときだろう。宇宙飛行士は宇宙服に手を通したときが(男性も女性も)最もそれらしく見える。

宇宙服にとって一番大切な役割は着用者を守ることだ。宇宙遊泳中、呼吸ができるよう空気を送り、機動性や宇宙船との安定した交信を実現しなければならない。また、宇宙服には極端な気温を調節する効果もある。宇宙飛行士の体温は太陽の光により120℃まで上がることもあれば、光が及ばない場所では-160℃まで下がる。さらに、危険な微小隕石による衝撃からも身を守れるよう頑丈でなければならない。

続きは引用先から

 今回は宇宙服の進化ギャラリーとして、宇宙服の元となった与圧服から最新の宇宙服までまとめたページを紹介します。引用先には初期のころから現在まで細かく書かれていますが、ここでは要約したものと逸話を付け加え書いていこうと思います。

初期の与圧服

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 与圧服における初の特許は1918年7月16日、アメリカでフレッド・M・サンプルが取得しており、その用途は「高い標高で飛行する飛行士、および標高の高い山の登山者に空気を供給する」というもの。ヘルメットや空気供給ホースなど、現在の宇宙服に共通する多くの特徴を持っています。

後期の与圧服

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 1934年、初の世界一周単独飛行を行ったアメリカの飛行士ウィリー・ポストの復元された与圧服(左の写真)は木綿の服全体がラテックスで覆われました。また、ガラスのサンバイザーが付いた金属ヘルメットはネジで首に固定されています。
 1940年代になるとエンジニアであるラッセル・コーリーのXH-5、「トマト青虫スーツ(Tomato Worm Suit)」(右の写真)の開発により与圧服は大きな躍進を遂げます。

最初の宇宙服

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 1961年4月12日、宇宙で使用された最初の宇宙服(船内服)はロシアのSK-1。ユーリイ・ガガーリンのために作られた宇宙服で、十分な圧力と生命維持装置を備えていました。ガガリーンは帰還用カプセルで大気圏に突入後、宇宙船から脱出。その後、パラシュートで着地するも見慣れないオレンジの服とパラシュートに恐れ住民が逃げていったという話があります。

アメリカの宇宙服


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 1961年5月5日、アラン・シェパードは宇宙船「フリーダム7」の弾道飛行の際、初めてマーキュリー計画用宇宙服を着用します。この宇宙服は、高高度飛行を行うパイロットが着る与圧服のデザインを基に開発されており、内側のネオプレン被覆ナイロン層と外側のアルミメッキ加工のナイロン層の2層構造で、元々は紫外線と熱放射からパイロットを守るための設計でした。

宇宙服を着た宇宙遊泳

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 ソ連は1965年3月、宇宙飛行士アレクセイ・レオーノフが宇宙遊泳を行うという人類初の功績をあげます。レオーノフが宇宙に出たのは12分程度だったものの、彼のベールクト宇宙服いわゆる船外服は45分耐えるだけの酸素を備えていました。しかし船外に出たことにより彼の宇宙服は風船のように膨張、命綱をたぐり寄せて船内に戻るのが予想以上に困難となり、危うく宇宙船に帰還できなくなるところでした。
 1965年6月、アメリカの宇宙飛行士、エド・ホワイトもアメリカ人初の宇宙遊泳を行います。ジェミニ宇宙服は6層のナイロン、イヤフォンとマイクを搭載したヘルメット、手首のスムーズな回転をサポートする中ナットが付いた取り外し可能な手袋で構成されていました。

月面着陸時の宇宙服

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 1969年7月、アポロ計画の宇宙飛行士が月面探索の際に着用していた宇宙服『A7L』。特長は、広く制限のない視界を実現する有名な金魚鉢型ヘルメットや、宇宙飛行士が汗をかき過ぎてフェースプレートを曇らせないように冷たい水を循環させる3層の液体冷却システム、および通気性です。しかし、実際に月で使用したニール・アームストロング氏によると宇宙服に問題があったらしく、「宇宙服の内部は100度ぐらいあったのではないか」と後に語っています。
 初期の宇宙服の生命維持装置は6時間、月面車を使用するようになった頃の後期だとさらに1時間持つようになります。1970年代、アメリカの宇宙ステーション スカイラブで同様の宇宙服が使用されました。

現代の宇宙服

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 アメリカの宇宙飛行士は1982年からスペースシャトル船外活動ユニット『EMU』(上の写真)使用しています。この宇宙服は、8.5時間の生命維持機能に加え30分の予備があり、宇宙飛行士は宇宙服の酸素環境を100%に調整するため、45分間の「事前呼吸」を行わなければなりません。
 ロシアのオーラン宇宙服(下の写真)は、1970年代後半からミールおよび国際宇宙ステーション計画で使用されています。特徴としては、後部ハッチ式エントリーにより5分で着用することができ、酸素の再補給まで連続9時間の活動が可能です。

未来の宇宙服

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 NASAは現在、小惑星、火星、また、再度月へ行くための次世代宇宙服を開発中です。マークⅢ宇宙服(左の写真)はロシアのオーラン宇宙服と同様、後部エントリー方式で、グラファイトとエポキシ樹脂の合成素子でできた硬い上胴体部と、柔らかい四肢の関節部分から成る宇宙服です。
 Iスーツ(右の写真)は軽いチタンを使用した柔らかい宇宙服で、現在の宇宙服の半分強の重量を目指しています。どちらも2004年から試験使用されているとのこと。

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 1960年代から、NASAは加圧ガスではなく、物理的圧力を利用して宇宙飛行士を保護する宇宙服を研究しています。こちらのような『バイオスーツ』は基本的にスキンタイトな全身レオタードで、非常に軽く、従来の宇宙服と比べて格段に動きやすく作られています。その上、宇宙服が少し破れても、その穴に晒される部分のみ影響を受けるだけで致命的となる圧力低下に至らず、加圧が必要な部分はヘルメットだけということになります。




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