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宇宙のゴミ(スペースデブリ)がISSに衝突するおそれはないのでしょうか?

宇宙飛行士について

2013年3月4日(月) 更新
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衛星軌道には、遠い宇宙から飛来するマイクロメテオロイド(微小隕石)とロケットや衛星の破片など軌道上を周回している人工のスペースデブリ(宇宙ゴミ)があります。

マイクロメテオロイドは鉛直方向をはじめあらゆる方向から飛来し、デブリは軌道上に滞在しているので主にISSの進行方向からぶつかってきます。
マイクロメテオロイドは衝突確率が非常に低いため、あまり気にされていませんが、流星群の中でも活発であり時期が予測できるペルセウス座流星群、しし座流星群の場合、その活動期間中はスペースシャトルの飛行を行わない、ISSでは姿勢を少し変更し、船外活動は行わないなどの予防策が取られています。

また「きぼう」日本実験棟は、10年の運用期間中にマイクロメテオロイドやデブリがぶつかったとしても与圧モジュールに穴があかない確率(非貫通確率)97.38%を満たすように設計しています。

ISSの場合、スペースデブリの衝突については、そのサイズを1cm以下、1cm以上10cm以下、10cm以上の3種類に分類して対応方針が決められています。


バンパ


バンパを貼った「きぼう」の船内実験室

1cm以下のデブリに対しては外壁の外側に貼り付けたアルミ製のバンパで貫通を防ぎます。バンパは交換が可能です。
10cm以上のデブリについては地上のレーダなどで予め軌道を予測しており、事前に軌道変更して衝突を避けます。
1~10cmのデブリが当たった場合は、与圧壁に穴が開く可能性がありますが、空気が抜けるまでに十分時間があるので、隣のモジュールに退避して結合部の扉を閉じ、後で船外活動で修理します。

真空の宇宙に空気の詰まった与圧モジュールはパンパンに膨らんだ風船のような状態ですが、風船と違うのは、一部に穴が開いても破裂しないように設計されています。

仮に「きぼう」日本実験棟の壁に直径約10cmの穴が開いたとしますと、室内の気圧が1気圧から0.7気圧まで低下するのに約200秒かかると推定されています。この気圧は高度約3,000mの気圧に相当しますが、この程度までの気圧変化が短時間に発生しても人体にはあまり影響はありません。ですから200秒以内に「きぼう」日本実験棟から退出してハッチを閉じることにより人体への被害を回避することにしています。

「きぼう」日本実験棟の外壁に対するスペースデブリの衝突試験も行われました。

なお、スペースシャトルでは、翼前縁のRCC耐熱材や窓があるコックピットの方向を長時間進行方向に向けないなどの防止策を取っていました。ISSの窓でも、シャッターを閉じられる窓では、普段はシャッターを閉じたままにしておきます。

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