エアロック
エアロック(英語: airlock)とは、圧力容器内の
気圧を調整しながら人や物体を安全に内外に移動させるための装置です。主に航海や宇宙探査などの分野で使用されています。この装置は通例、二重の気密
扉で構成されており、一方の
扉が開いている間はもう一方の
扉は開かないようになっています。
原理
エアロックの基本的な機能は、内部の
気圧を外部の環境と同じレベルに設定することです。これによって、内部と外部の
気圧差による問題を防ぎます。
扉の間にある空間(エアロック内)では、次の
扉を開く前に
気圧を慎重に調整しなければなりません。このプロセスにより、急激な
気圧変化を避け、温度変化や湿気の発生を最小限に抑えることができます。たとえば、スキューバダイバーの場合、体内の圧力を保つために、あらかじめ圧力を徐々に調整することが求められます。
使用例
エアロックはさまざまな用途で利用されています。具体的な例としては、
潜水艦のダイバーが海に出るために使うものや、
宇宙飛行士が
宇宙船から外へ出るために使うものがあげられます。宇宙においては、1965年に打ち上げられたボスホート2号が、初の宇宙用エアロックを採用しました。宇宙クリーニングを行う際には、
宇宙船全体を
真空状態にしなければならなかった以前と比べ、エアロックによって作業が大幅に効率化されています。
国際宇宙ステーション(ISS)では、ロシア製のエアロックユニット「ピアース」と「ズヴェズダ」、さらには共同使用可能なブロック「クエスト」が存在し、宇宙での活動をサポートしています。加えて、2020年に打ち上げられたナノラックス・ビショップ・エアロックは、民間企業によって開発された初のエアロックで、ISSにドッキングされて活動しています。
その他の用途
エアロックの考え方は、航空機や特殊な施設でも利用されています。たとえば、
東京ドームの構造物は、
気圧を利用してその形を保持しています。また、
原子炉やクリーンルームなどの施設では、外部の
空気と直接接触しないようにする手段としてエアロックが求められることがあります。これにより、施設内の安全や性能を確保することができます。
類似装置
寒冷な地域では、風除室として機能する二重
扉が見られます。これらは完全な気密ではありませんが、暖かい
空気が外部に漏れないようにする効果があります。さらに、
運河での
水門(閘門)も同じ原理で運用されており、環境を保護する役割を果たしています。
フィクションにおけるエアロック
エアロックはSF作品でも登場します。著名な
SF作家H・ビーム・パイパーの小説『Uller Uprising』では、4つの
扉を持つエアロックが描かれており、外部環境が毒性のある場合に内部の
空気を安全に保つための構造でした。このように、エアロックのアイデアはフィクションの中にも多く利用されています。
エアロックは、様々な状況で安全性と効率を提供する重要な技術です。