宇宙服

宇宙服とは

宇宙服は宇宙飛行士が宇宙空間で安全に生存し、任務を遂行するために必須の装備です。この特殊な服は、宇宙船内で使用する船内服と、船外活動時に使用する船外服の二つのタイプに大別されます。本記事では、主に船外活動用の宇宙服について詳述します。

宇宙服の機能

宇宙服には多くの重要な機能が求められています。以下はその主要な機能です：

1. 気密性と気圧調整：宇宙は真空状態であり、宇宙服は内部の気圧を適切に保つ必要があります。
2. 動きやすさ：気圧差により宇宙服は膨張しますが、これにより動きが制限されるため、工夫が必要です。
3. 呼吸支援：宇宙服は呼吸用の酸素を供給し、二酸化炭素を含む排気を循環させて再使用します。
4. 体温管理：宇宙空間では低温ですが、強い太陽光線や運動により体温が上がるため、冷却機能が不可欠です。
5. 防護機能：宇宙の環境に含まれる宇宙塵、デブリや紫外線から宇宙飛行士を保護します。
6. 通信機能：外部の環境と連絡を取るための通信装置が搭載されています。

船外活動は特に困難であり、宇宙服が膨張してしまうため、動き続けることが非常に難しいのです。1965年、ソビエト Unionのアレクセイ・レオーノフは、宇宙で初めて船外活動を行った際、宇宙服の膨張により困難な思いをしたと言われています。

船外活動ユニット (EMU)

アメリカ航空宇宙局（NASA）が開発した船外活動ユニット（EMU）は、宇宙服本体、背負う生命維持システム、カメラや照明装置から構成されています。気圧は約0.3から0.4気圧（4.3psi）、重さは約120kgで、活動時間は約7時間です。この間、宇宙飛行士は自由に動き回ることが求められます。

一方、ロシアのオーラン宇宙服は約0.4気圧で作業性能には劣るものの、装着が容易であるという利点があります。この宇宙服は背中の扉を開いて入ることができ、一人でも着用可能です。

開発の歴史

宇宙服は長い歴史の中で進化してきました。1862年、気象学者のジェームズ・グレーシャーが高高度での人体の影響を初めて発見しました。その後、医師ポール・ベールが低圧チャンバーでの実験を行い、酸素供給の重要性を証明しました。

宇宙服の原型とされる最初の与圧服は、1931年にソ連のエヴゲニー・チェルトフスキーによって開発されました。そして、1965年にはアレクセイ・レオーノフがベールクト宇宙服を使用し、世界初の船外活動を行いました。

その後、アメリカでも宇宙服の開発が進められ、アポロ計画やスペースシャトル用の宇宙服が作られました。特にEMUは国際宇宙ステーション（ISS）での活動に向けて、各種の改良が施されています。

将来の宇宙服

NASAは、2025年頃に新たな宇宙服「探査船外活動移動ユニット（xEMU）」を採用する計画です。アポロ時代の宇宙服に比べて、柔軟性や遮熱性能が強化されるとされています。また、スぺースX社も新たな宇宙服を開発しており、2020年には初めて使用されました。これらの宇宙服は、今後の長期的な宇宙活動や、火星探査計画に向けても貢献することが期待されています。

宇宙服の現在と未来

宇宙服の開発には多くの技術的課題が残っている中、各国で競争が進んでいます。日本も独自の宇宙服の開発を検討しており、より軽量で機能的な装備を目指しています。

宇宙服は単なる服ではなく、宇宙の極限環境で人間が活動するための命綱です。その進化は、私たちの宇宙探査の未来にも大きな影響を与えることでしょう。

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