宇宙の話って、なんとなーく面白そう。
だけど普通に暮らしていて、くわしい人に
話を聞ける機会って、そんなにない気がしませんか。
今回、ほぼ日にたまたまメールをくださった
新井達也さんが、宇宙服の生命維持装置の
エンジニアだったので、
「宇宙服」を切り口に、いまの宇宙開発のお話を
いろいろと聞かせていただくことにしました。
「宇宙に興味はあるけど、まだよく知らない」
そんな、超初心者の方向けの宇宙入門です。
宇宙がちょっと身近になる全11回。
どうぞじっくり、おたのしみください。
新井達也(あらい・たつや)
1980年生まれ。
東京大学工学部航空宇宙工学科 (学士、修士)、
米国マサチューセッツ工科大学
航空宇宙工学科 (博士)を卒業後、
医療機器メーカー勤務を経て、
現在テキサス州にて
オーシャニアリング社の宇宙システム部門に勤務。
専門は生命維持装置。
ほぼ日とは、糸井重里とほぼ日乗組員が
2010年にボストンを訪れたときに、
お昼をご一緒したとき以来の縁。
『MOTHER』シリーズの大ファンでもあり、
プレイするときの
主人公の名前はテントウムシ、
好きなものはあぶらむし。
- ほぼ日
- 今回、新井さんが作られた
LEGOの宇宙服の話もぜひ聞きたいです。
- 新井
- 最近子供たちがLEGOをするようになりまして、
一緒に遊んでたら自分もハマりまして(笑)。 - LEGOには一般の人のアイデアが
製品化されるプラットフォームがあるんですが、
自分でもやってみたくなって、
2024年に使われる予定の宇宙服を作りました。 - 宇宙服もミニフィギュアサイズとか、
巨大な人間サイズのものはあったんですが、
ちょうどいい遊べるサイズがなかったので。
‥‥これですけども。
- ほぼ日
- わぁ、それが実物ですか。
かっこいい!
- 新井
- 最近改良して、さらにリアルになりました。
肩も分厚く、手袋も太く。
腰もちゃんと回って、90度で
しっかり座れるようになりました。
足首もしっかり動きます。
- 新井
- LEGOでロボットを作る人は多いんですが、
足首に負担がかからないように
頭や上半身や小さくしがちなんです。 - ですが本来の宇宙服というのは
こういうかたちなので、忠実に。
中も、実物と同じように空洞にしています。 - 元のものを見たい場合は、
NASAが2019年に
宇宙服を発表したときの動画が
たしかこちらに‥‥。
(参考動画を見る/外部サイト)
- ほぼ日
- おおー、すごい。これですか。
ワクワクしますね。
そして、たしかにこれがそのまま
LEGOになっている!
- 新井
- 後ろに背負っているのは「生命維持装置」で、
ドアを開くとこんなふうになっています。 - 換気扇のファン、酸素ボンベ、電池。
いちばんでっかいのが二酸化炭素吸着装置。
冷却装置もあります。
これも実際のものに合わせています。
- ほぼ日
- 中はこんなふうになってるんですか。
冷却装置なんてあるんですね。
- 新井
- そうなんです。みなさん、
宇宙の温度ってどんなイメージですか? - すごく寒いイメージ、すごく暑いイメージの
どちらかだと思うんですけど、
太陽の光が当たっていると250℃、
日陰だとマイナス250℃とか、
とんでもない環境になるんです。
だから宇宙服では基本的に「断熱」するんです。 - するとどうなるかというと、人間や機器の熱で、
中がどんどん熱くなるんです。
だから宇宙服では基本的に、
中にいる人の体を
「放熱」、冷やすのが基本です。 - そのために冷却装置がありまして、
これで宇宙飛行士の体を冷やします。
- ほぼ日
- おおー。
- 新井
- 具体的にどう冷やすかというと、
「宇宙服の下着」があって、
宇宙服の前にそれを着るんです。 - 柔らかいストロー状のものが張り巡らされた
タイツのような服なんですけれども、
その先を生命維持装置とつなぐと、
中を冷たい水がキューッと流れます。 - これを着ると、体は乾いているのに、
プールに入ったときみたいに体が冷えていきます。
- ほぼ日
- おもしろーい。
- 新井
- 水って蒸発させると残りの水が冷えるので、
それを循環させて宇宙飛行士を冷やします。
水がなくなったら、
宇宙ステーションに戻る必要があるんですけど。
- ほぼ日
- はい、はい。
- 新井
- また酸素も、ボンベの中身がなくなったら
戻る必要があります。
とはいえ8、9時間は連続で
作業できるようになっています。
- ほぼ日
- 宇宙服を着た状態で、最大だと何時間、
宇宙空間にいられるんでしょうか。
- 新井
- ああ、どのぐらいでしょうね。
まったく運動をせず、
ものすごくゆっくり呼吸して、
代謝を抑えれば‥‥24時間くらいいけますかね。 - 設計では
「すごくがんばって仕事をしたときでも
8時間以上もつように」となっています。
- ほぼ日
- なるほど、基準は8時間以上。
- 新井
- でも人間、そこまで働き続けられないですから。
3分の1ぐらいのエネルギー消費にすれば、
3倍の24時間くらいいけるんじゃないでしょうか。 - ただ、それは酸素だけなので、
水や温度にもよりますね。
水がなくなると冷やせないですから。
日が照っているか、いないかにも左右されます。
- ほぼ日
- あぁ、そうか。
- 新井
- それはなんだか大学の試験に出そうな
質問ですね。
「この条件下で、宇宙飛行士が何時間
生きられるか?」みたいな。
むちゃくちゃ楽しそうな問題ですね。
でもパッと考えた感じ、24時間いける気がします。
- ほぼ日
- 宇宙服って、スマホでいう
「充電」みたいな作業ってあるんですか?
- 新井
- そういう作業はありますね。
電池自体の充電もありますし、
「宇宙服下着用の水を補充する」
「ボンベに酸素を入れる」
といったことも必要です。 - あと、いま使われている宇宙服の場合だと、
二酸化炭素の吸着装置を熱して
真空にさらし、
「くっついた二酸化炭素を宇宙空間に捨てる」
作業があります。
2024年に使われる最新の宇宙服は
少し違う仕組み(※)なんですけど。
そのあたりが充電にあたるかもしれません。 - (※)2024年の宇宙服は、
常温で二酸化炭素を除去できる仕組み。
二酸化炭素を吸着するつぶつぶが入った
「ベッド」という容れ物が2つあり、
順番に使っていく。
片方が二酸化炭素でいっぱいになると
パッと切り替え、それまで使っていた
「ベッド」を宇宙の真空にさらすことによって、
二酸化炭素を真空中に逃がす。
交互に使うことで、継続的に二酸化炭素を
除去することができる。
- ほぼ日
- ‥‥では、そのあたりをやれば、
宇宙服は毎日使える?
- 新井
- そのはずです。が、毎日使うという話は
いまはあまり聞かないですね。 - 1980年代とかだと「毎日船外作業をしよう」
みたいな感じだったんです。 - でも船外活動って、けっこうリスクも多いので、
最近はできるだけ宇宙飛行士に
船外活動をさせない感じになってます。
- ほぼ日
- やっぱりリスクも多いんですか。
- 新井
- 最近もすごく危ない事件があったんです。
イタリア人の元軍人の宇宙飛行士で、
ルカ・パルミターノさんという方がいるんですけど、
ヘルメット内で「水漏れ」が起きたんです。
- 新井
- 宇宙服の背中のほうから少しずつ水が出てきて、
その方がスキンヘッドなんですけど、
首の後ろ側から、頭を伝って
水がズズズズーッと広がってきたと。
無重力なので、皮膚の表面を
水がだんだん覆っていったんですね。 - その水がウワーッと前までやってきて、
目が見えなくなって、
さらに鼻にまできた状態になって。
- ほぼ日
- え、顔全体が水に覆われちゃう?
- 新井
- そう、鼻についてしまって、
息を吸うとどうなるかわからない。
- ほぼ日
- つまり、窒息の危険性?
- 新井
- そう、怖いですよね。
さらに水がヘッドホンも覆って、
指示を聞くのも困難になって。
- ほぼ日
- うわぁ‥‥。
- 新井
- でもそのルカ・パルミターノさんは
軍人としてすごくトレーニングされていたから、
本当に大変な状況でありながら、
ものすごく冷静だったんです。
だからヒューストンにいる管制室の人たちも、
そこまで危ないとは思わなかったらしいですね。
- ほぼ日
- そんな(笑)。
- 新井
- 最初は水で二酸化炭素のセンサーが壊れたんですけど、
そのセンサーはわりとよく不調が起きるから、
みんな「よくあることだ」と思ってたらしいんです。
ところがどっこい、本当に水漏れで。 - ぎりぎり宇宙ステーションに帰りついて、
別の飛行士がヘルメットを脱がせて
なんとか助かったという事件がありました。
- ほぼ日
- はあぁー、よかった。
- 新井
- すごいですよね。
ルカ・パルミターノさん、目が見えないのに、
宇宙飛行士としての訓練のおかげで、
グローブからの感触だけで、
宇宙ステーションの入り口まで戻ったらしいんです。
- ほぼ日
- それは宇宙ステーションの外で
作業をしているときのことですか?
- 新井
- そうです。新しいセンサーをつけたり、
古いセンサーを取りかえたり、
モジュール増築の準備をしたり、
たまに宇宙飛行士が船の外の活動を
しなきゃいけないことがあるんですね。
そういうときに起きた話だと聞いています。
- ほぼ日
- 宇宙服に問題が起きたときって、
アラームとかはないのでしょうか。
- 新井
- 水が覆ってきた場合のアラームは、
たしかなかったですね。
とはいえ「二酸化炭素のセンサーが壊れた」とか
「無線が聞きにくくなった」なら、
症状ですぐにおかしいことはわかるので。 - でもそのときはみんな異変を感じながらも、
宇宙飛行士の方が本当に冷静だったので、
みんなそこまで重大だと思わなかったみたいです。
(つづきます)
2021-01-25-MON
-
2024年の「アルテミス計画」で使われる
船外活動用の宇宙服を、
身長34cmのLEGOにしたものです。
本物の約1/7の、
遊んだり飾ったりしやすいサイズ。
LEGO社が新製品のアイデアを募集する
「LEGO IDEAS」に参加しています。宇宙服を愛し、実際に関わられている
新井さんならではの細やかさで、
それぞれの部位や生命維持装置の中身も
かなりリアルに作られています。関節はほぼ全て動き、
さまざまなポーズが可能。
足首、ひざ、腰、股関節、肩ひじ、
手首、指、すべて動きます。
実物と同じく、中も空洞になっています。投票には無料でレゴアカウントを
作る必要がありますが、
もしよければ、新井さんの
NASA Artemis Space Suitを
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