国際宇宙ステーション7月29日にひっくり返った。
これは、人類最大にして最古の宇宙前哨基地にとって、幸いにも悲惨な結果にはならなかったものの、約 1 時間に及ぶ重要なエピソードでした。駅はゆっくりと1回半ひっくり返った。 (または、NASAが説明しているように、宇宙ステーションは約540度の「完全な姿勢変化」を経験しました。「姿勢」は宇宙船の向きを表す専門用語です。)ロシアの新しいモジュール「ナウカ」は、356フィートの巨大な宇宙船にドッキングしていました。しかし、ナウカのスラスターが発射すべきでないときに発射され、宇宙ステーションが予期せず回転し始めました。
有人宇宙飛行のための安全システムを研究しているノースダコタ大学の宇宙研究助教授、キース・クリスマン氏は「これはかなりの出来事だった」と語った。 「これは潜在的に深刻な問題だった」とクリスマン氏は付け加え、宇宙船の制御不能は宇宙で最もリスクの高い出来事の一つであると指摘した。
7月29日遅く、航空技術者たちが宇宙ステーションから帰還した後、NASAがメディアブリーフィングを開催異常な出来事に対処するために。同機関の要約: すべては順調で、宇宙ステーションは正常に戻り、乗っていた人は誰も危険にさらされていませんでした。実際、NASAの広報担当者は電子メールで、ステーションの回転は「乗組員が気づかないほどゆっくり」(警告メッセージを受け取るまで)、その他はすべて正常に動作していたと述べた。
幸いなことに、宇宙飛行士と宇宙飛行士に無事だったが、この出来事には何が起こったのか、また宇宙ステーションの安全性についての将来の懸念も残っている。
「宇宙船が失火したら大変なことになる。」
ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者で、ロケットや宇宙船の打ち上げを追跡しているジョナサン・マクダウェル氏は、「宇宙船の失火は深刻だ」と語る。 「NASAで非常に深刻な会話が行われていないとは考えられません。」
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何が間違っていたのか
上で述べたように、ナウカのスラスターはモジュールが宇宙ステーションにドッキングした後に発射を開始し、ステーションを最大毎秒 0.5 度で(ゆっくりと)回転させました。修正前は上下逆になってしまいました。レンセラー工科大学の機械航空宇宙工学教授カート・アンダーソン氏は、宇宙船ではこうしたタイプの失火は時々起こるが、技術者が望むよりも簡単に起こると説明した。
たとえば、2016 年には、長さ 46 フィートの日本の天文衛星ひとみのスラスターが失火した。ヒトミは制御不能に回転し、バラバラになった。そしておそらく最も有名なのは、小型宇宙船ジェミニ VIII (1966 年に伝説の宇宙飛行士ニール アームストロングが操縦)激しく回転して制御不能になったスラスターの問題の後、アームストロングは見事にその乱暴な転倒を止め、国家的悲劇をかろうじて回避した。
(幸いなことに、宇宙ステーションは925,000ポンドを超える大きな物体で、回転させるための物質がたくさんあるため、ナウカのスラスターはステーションを危険に回転させる機会がありませんでした。)
2020 年の宇宙ステーションでの生活。 クレジット: NASA
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しかし、ナウカの事故のきっかけは何だったのでしょうか?ソフトウェアの不具合が影響している可能性があります。クリスマン氏によると、ナウカは宇宙ステーションに到着する前に、いくつかの小さなソフトウェアの問題に遭遇したという。予期せぬ反転の翌日、ロシアの宇宙機関ロスコスモスは正式にその出来事はソフトウェアの不具合のせいだとした、スラスターが発射され、数時間前にドッキングしたばかりのナウカを引き戻そうとします。これは現在私たちが知っている限りであり、4 段落からなるロスコスモスのプレスリリースから得られています。
スラスターが失火し始めた後、宇宙ステーションはすぐに正式な「姿勢制御喪失」状態に入ったとNASAの代表者はマッシャブルに語った。 NASAによると、スラスターの爆発は、他の宇宙ステーションのスラスターが反対方向に発射してステーションの通常の向きを取り戻すことで対抗したという。ステーションは完全に 180 度ひっくり返り、右向きに回転しなければなりませんでした。
マッシュ可能な光の速度
本当の懸念
NASA 以外の専門家によると、宇宙ステーションの興奮にはいくつかの注目すべき懸念が伴います。
1. 宇宙ステーションは古く、アクロバットを目的としたものではありません。人々が最初に駅に住んだ20年以上前。 「ISSは古い設備です。私たちはそれをレガシー設備と呼んでいます」とクリスマン氏は語った。
この場合のひっくり返しは激しいものではありませんでしたが、ひっくり返すことを目的とした活発な乗り物ではありません。しかし、ステーションでは、宇宙船の制御をめぐってスラスター同士が争うことを経験したとマクダウェル氏は指摘する。これは、ステーションから分岐した巨大な太陽電池アレイのような機器が取り付けられた宇宙船にとって、間違いなく多少の負担である。 「比較的古い部品にはトルクがかかっています」とクリスマン氏は説明した。
2. 貴重な燃料の無駄:ステーションの反転を停止するには、スラスターから推進剤を発射する必要がありましたが、宇宙の推進剤は有限であり、宇宙ステーションを操縦するために必要な場合があるため、これは問題があります。意図的に移動する以外に方法はありません。
「推進剤は血液です。」
「推進剤は血液だ」とアンダーソン氏は語った。ただし、ほとんどの宇宙船とは異なり、NASA は費用はかかりますが、より多くの推進剤を宇宙ステーションに打ち上げることができます。
3. 失火したスラスターをすぐに停止できなかった。ステーションの回転を止めるために、ロシアの地上管制員は自動化されたナウカに発砲を止めるように指示する必要があった。しかしこれはうまくいかず、カウンタースラストが必要となった。 「スラスターを停止させることができなかったことがすぐに気になりました」と航空宇宙技術者のアンダーソン氏は語った。
4. 事態はさらに悪化する可能性もあった—もっともっとひどい。
宇宙ステーションでのあらゆる事故は、ヒューストンにある NASA の宇宙ステーション チームの監視の下で起こるという利点があります。天体物理学センターのマクダウェル氏は、「彼らには本当に優秀な飛行制御チームがいる」と語った。
NASA の飛行管制官は、飛行管理官ゼブロン・スコヴィルと同様に、ステーションの予期せぬ動作にすぐに気づき、すぐに「宇宙船非常事態」を宣言した。
しかし、緊急事態は決して起こるべきではなかった、とクリスマン氏は強調した。はい、エラーは避けられませんが、システムはそのような問題が潜在的に深刻なアクティブな問題にまで浸透することを許可すべきではありません。 「こうしたミスを軽減するシステムを導入すべきだ」と同氏は述べた。
概して、これらのシステムは次のとおりである必要があります。「スイスチーズモデル」クリスマン氏が説明した。ミッションコントロール、コンピュータープログラマー、宇宙船を製造するエンジニアなど、自然に不完全な部門(またはスイスチーズの層)がさまざまな層に分かれているため、各部門のスイスのスライスにある小さな穴からエラーが侵入することは非常に困難になります。宇宙ステーションの反転の場合、エラーが何層もの国際的なスイスチーズをすり抜けました。
「人間は完全に間違いやすいし、機械も完全に間違いやすい。」
一般に、宇宙ステーションは静かな場所であり、地球の上空約 400 マイルを静かに周回しています。私たちの多くにとって、それは後から考えたことです。しかし、物事はうまくいかない可能性があります。たとえば、ナウカがドッキング中に誤爆を開始し、宇宙ステーションへの衝突につながる可能性がなかったのは非常に幸運でした。
この最近の反転はひどいものではありませんでしたが、それは、たとえ信頼できる宇宙ステーションであっても、宇宙の過酷な領域における私たちの脆弱性についての痛切な警告です。
「宇宙は危険だ」とクリスマン氏は語った。 「人間は完全に間違いやすいし、機械も完全に間違いやすい。」