키보(ISS 모듈)

Kibō (ISS module)
일본 실험 모듈

일본의 실험 모듈(JEM)은 きぼう, 키보, 희망이라는 별명을 가지고 있으며, JAXA개발한 국제 우주 정거장(ISS)을 위한 일본의 과학 모듈입니다. 단일 ISS 모듈 중 가장 큰 모듈이며, 하모니 모듈에 부착되어 있습니다. 모듈의 첫 두 조각은 우주왕복선 임무인 STS-123STS-124에서 발사되었습니다. 세 번째이자 마지막 부품은 STS-127에서 출시되었습니다.[1]

구성 요소들

NASDA 시대의 그래픽

초기 구성에서 기보는 6개의 주요 요소로 구성되었습니다.[2]

  • 가압 모듈(PM)
  • 노출 설비(EF)
  • 실험물류모듈(ELM) 가압단면(ELM-PS)
  • 실험물류모듈(ELM) 노출구간(ELM-ES)
  • 일본 실험 모듈 원격 조작 시스템(JEMRMS)
  • 궤도간 통신 [3]시스템

가압 모듈

가압 모듈 내부

가압 모듈(PM)은 하모니의 포트 해치에 연결되는 핵심 구성 요소입니다. 그것은 원통형이며 23개의 국제 표준 페이로드 랙(ISPR)을 포함하고 있으며, 그 중 10개는 과학 실험 전용이고 나머지 13개는 키보의 시스템과 스토리지 전용입니다.[4] 랙은 모듈의 4개 벽을 따라 6-6-6-5 형식으로 배치됩니다. PM 끝에는 에어록과 두 개의 윈도우 해치가 있습니다. 노출된 설비, 실험 물류 모듈, 원격 조작기 시스템이 모두 PM에 연결됩니다. 역 안에서 열리는 많은 기자회견이 열리는 장소입니다.

노출설비

노출설비

노출 설비(EF)("Terrace"라고도 함)는 PM(에어록이 장착된)의 포트 콘 외부에 위치합니다. EF에는 12개의 노출 설비 장치(EFU) 포트가 있으며, 이 포트는 EF-장비 교환 장치(EF-EEU)의 PIU(Payload Interface Unit) 커넥터에 연결됩니다. 모든 실험 탑재체는 우주 환경에 완전히 노출되어 있습니다. 이러한 실험의 적절한 기능을 위해 페이로드에는 전력 시스템(EPS), 통신 및 추적(CT) 및 열 제어 시스템(TC)으로 구성된 궤도 교체 장치(ORU)가 필요합니다. 12개의 ORU 중 8개는 JEMRMS로 교체 가능하고 나머지 4개는 EVA로 교체 가능합니다.

물류모듈

실험 물류 모듈, 가압 섹션

실험 물류 모듈(ELM)에는 다음 두 가지 섹션이 포함됩니다.

  • JLP(일본 물류 가압)라고도 불리는 가압 섹션(ELM-PS)은 PM에 추가되는 가압 추가입니다. 보관 시설로 사용되어 실험용 페이로드, 샘플 및 예비 품목을 보관할 수 있는 공간을 제공합니다.[5]
  • 가압되지 않은(외부) 섹션(ELM-ES)은 보관 및 운송 모듈 역할을 합니다. 그것은 우주왕복선으로 외부 실험을 옮기는 데 사용되었습니다. 셔틀 퇴역 후에는 사용하지 않습니다.[6][7]

원격조종장치

JEM 원격 조작 시스템(JEMRMS)은 PM의 포트 콘에 장착된 10m(33피트) 로봇 암입니다. EF 서비스 및 ELM 간 장비 이동에 사용됩니다. EMRMS 제어 콘솔은 ELM-PS 안에서 발사되었고, 메인 암은 PM과 함께 발사되었습니다. 길이가 2m(6피트 7인치)이고 메인 암의 엔드 이펙터에 부착된 이 작은 미세한 암은 HTV 우주선의 첫 비행에서 HTV-1에 실려 발사되었습니다. 일단 HTV가 도킹한 후, 그 작은 미세한 팔은 승무원들에 의해 조립되었고, 그것을 시험하기 위해 에어록 밖에 배치되었습니다. JEMRMS는 팔을 잡고 펴서 관절을 구부린 후 EF에 보관했습니다.[8] JEMRMS의 자유단은 Canadarm2가 사용하는 것과 같은 유형의 그래플 고정 장치를 사용할 수 있습니다.[9]

궤도간 통신 시스템

ICS(Inter-orbit Communication System)는 가압 모듈(ICS-PM)의 통신 모듈 랙과 노출 설비(ICS-EF)에 부착될 안테나 모듈로 구성됩니다.[10] JAXA의 통신기술 실증위성 DRTS "Kodama"[ja]를 통해 지상국과 통신하는데 사용되었습니다. 2017년 8월 DRTS가 해체된 후, 키보는 NASA의 TDRSS를 통해 ISS의 Ku 대역 통신에 의존합니다. ICS-EF는 2020년[11] 2월 궤도에 제트소닝되어 배치되었고 2023년[12] 3월 17일 캘리포니아 새크라멘토 상공에 재진입했습니다.[13]

발사순서

EF와 ELM-ES가 도착하는 곳은
케네디 우주 센터
KSC 원격조작장치 시스템 관련 기술자

나사우주왕복선을 사용하여 세 번의 비행을 통해 JEM 단지를 발사했습니다. 우주왕복선에는 큰 탑재체 베이가 있어 모듈을 승무원들과 함께 궤도로 운반했습니다. 이것은 러시아 모듈이 다단 프로톤 로켓을 타고 궤도로 발사된 후 자동으로 정거장과 랑데부하여 도킹하는 것과 대조적입니다.

2007년 3월 12일, 주요 연구소인 실험 물류 모듈 가압 섹션(ELM-PS)이 일본에서 케네디 우주 센터(KSC)에 도착했습니다.[14] 2008년 3월 11일 STS-123 임무의 일환으로 엔데버호를 타고 궤도에 진입할 때까지 우주 정거장 처리 시설(SSPF)에 보관되어 있었습니다.[15]

2003년 5월 30일, 가압 모듈(PM)이 일본에서 KSC에 도착했습니다.[16] 2008년 5월 31일 STS-124 임무의 일환으로 디스커버리호를 타고 궤도에 진입할 때까지 SSPF에 보관되어 있었습니다.[17] 2008년 6월 3일, PM은 Harmony 모듈에 부착되었습니다. 처음에는 소형 화물칸인 ELM-PS가 하모니의 임시 위치에 연결되어 있었고, 이후 2008년 6월 6일 메인 실험실의 상단(제니스)에 있는 최종 접안 위치로 이동되었습니다.

노출 설비(EF) 및 실험 물류 모듈-외부 섹션(ELM-ES)은 2008년 9월 24일 KSC에 도착했습니다.[18] 두 요소는 2009년 7월 15일 STS-127 임무의 일환으로 엔데버호에서 발사되었습니다.[19] ELM-ES는 임무를 마치고 지구로 돌아왔습니다. EF의 조립은 임무의 다섯 번째 우주 유영 동안 완료되었습니다.[20]

사양

STS-132 중 가압 모듈 및 물류 모듈의 외부 패널 정밀도
Small Robotic Arm prototype
1997년 STS-85 우주왕복선 임무 중에 Small Fine Arm의 원형이 테스트되었습니다.[21]

키보는 단일 ISS 모듈 중 가장 큰 모듈입니다.

  • 가압모듈[22]
    • 길이: 11.19m(36.7피트)
    • 지름: 4.39m(14.4피트)
    • 질량: 15,900kg (35,100lb)
    • 출시일 : 2008년 5월 31일
  • 실험 물류 모듈 - 가압 섹션[23]
    • 길이: 4.21m(13.8피트)
    • 지름: 4.39m(14.4피트)
    • 질량: 8,386kg (18,488lb)
    • 출시일 : 2008년 3월 11일
제조 중인 JEM
  • 노출 시설[24]
    • 길이: 4m(13피트)
    • 지름: 5.6m(18피트)
    • 높이: 5m(16피트)
    • 질량: 4,000.685kg (8,820.00lb)
    • 출시일 : 2009년 7월 15일
  • 로봇팔[24][25]
    • 메인 암(MA)
      • 길이: 10m(33피트)
      • 질량 : 780kg (1,720lb)
      • 취급용량 : 최대 7000kg (납입크기 : 1.85m x 1.0m x 0.8m / 중량 : 500kg 미만)
    • 스몰 파인 암(SFA)
      • 길이: 2.2m(7피트 3인치)
      • 질량: 190kg(420lb)
      • 취급 용량: 준수 제어 모드가 있는 최대 80kg, 준수 제어 모드가 없는 최대 300kg (ORU 크기: 0.62 x 0.42 x 0.41m / 무게: 최대 80kg)

모듈과 모든 일체형 부속품은 일본의 츠쿠바 우주 센터에서 제조되었습니다. 스테인리스 스틸, 티타늄 및 알루미늄으로 제작되었습니다.

기보에 관한 실험

키보를 기대하며
옆을 보니깐.

현재의 외부 실험[26]

  • 맥시 – X선 천문학 [27]0.5 ~ 30 keV. 노출된 설비 슬롯 1.
  • 2021년 스페이스X CRS-24에서 STP 휴스턴 8 페이로드-COWVRTEMPEST[28] 발사. 노출된 설비 슬롯 2 포트에는 원래 CREAM이 보관되어 있었는데, CREAM은 지붕의 슬롯 13으로 옮겨져 동면 상태에 보관되어 있었습니다.
  • OCO-3OCO-2의 비행 예비를 이용한 지구 대기 중 이산화탄소 모니터링.[29] 노출된 설비 슬롯 3 포트는 원래 SMILES를 보유하고 있었습니다.
  • NREP – 나노랙스 외부 플랫폼. NREP-2는 이 팔레트의 현재 임무입니다. 노출된 시설 슬롯 4.
  • i-SEEP – IVA 교체형 소규모 노출 실험 플랫폼(JAXA). 노출된 설비 슬롯 5에 장착됩니다.[30] 중소형(200kg 미만) 페이로드를 지원하는 플랫폼입니다. i-SEEP 플랫폼에서의 실험은 HDTV-EF2 (2017년 이후), GPSR/Wheel,[31] SOLISS (2019년 이후 2023년 제거 및 보관),[32] SeCRETS입니다.
  • GEDI – ISS에 대한 글로벌 생태계 역학 조사. STP-H8이 제거되고 MOLI가 설치될 때까지 동면 상태의 설비 슬롯 7에 노출됩니다. 원래는 ICS-EF와 임시 CREAM을 보유하고 있다가 물류 모듈의 지붕에 있는 슬롯 13으로 옮겨져 동면 상태에 놓일 때까지 보유하고 있었습니다.
  • CREAM – 우주 광선 에너지 및 질량 실험. 2017년 스페이스X CRS-12에 출시되었습니다. 처음에는 노출된 시설 슬롯 2에 있습니다. 2021년 슬롯 7로, 2023년 슬롯 2로[33] 다시 옮겨 STP 휴스턴 9의 자리를 마련했습니다. STP-H9가 제거될 때까지 동면 상태에 있는 물류 모듈 슬롯 13이 슬롯 2로 돌아갑니다.
  • HISUI – 2017년에 임무를 종료한 HREP를 대체하는 METI(초분광 이미저 제품군).[34] 노출 설비 슬롯 8 포트는 원래 MCE를 보유하고 있었습니다.
  • CALET – 열량 측정 전자 망원경(JAXA), 고에너지 우주선 관측. 쿠노토리 5호(HTV-5)에 탑재.[35] 질량 : 2500kg.[36] 노출 설비 슬롯 9 포트는 원래 SEDA-AP를 보유하고 있었습니다.
  • ExHAM 1 2 – 외부 설비 난간 부착 메커니즘(JAXA).[37] 슬롯 7 및 10 옆의 전방 및 후방 위치에서 난간의 데크에 장착됩니다.
  • ECOSTRESS – 우주 정거장에서의 생태계 매개 열 복사계 [38]실험 노출된 설비 슬롯 10 포트에는 원래 ELM-ES와 HTV 전송 팔레트가 있었습니다.
  • STP-H9-SWEL (Space Wireless Energy Laser Link), OPALS의 후속 레이저 통신을 위한 테스트 페이로드, 전기 추진 정전기 분석기, 이온 추진을 이용한 재부스트를 시연할 테스트 장치, NRL의 중성자 방사선 검출 기기, NRL의 가변 전압 이온 보호 실험, ECLIPSE(하부 전리층 특성 및 산발성-E 생성을 위한 실험), NASA와 함께 제작된 우주선 감지기 글로우버그, 2년간 우주선을 연구할 실험, 스페이스큐브 엣지 노드 인텔리전트 콜라보레이션, 우주의 진공상태에 노출된 마이크로 칩과 인공지능을 연구할 나사 고다드가 만든 실험기와 2년간 대기를 연구할 리버모어 연구소가 만든 초분광 이미저 SOHIP. 노출된 설비 슬롯 6 포트는 원래 HREPGEDI를 보유하고 있었고, 이는 슬롯 7로 이전되어 동면 상태에 놓였습니다.[39]
  • i-SEEP2 - IVA 교체형 소형 노출 실험 플랫폼 2[40] 노출 설비 슬롯 11

이전 외부 실험

쿠노토리 5(HTV-5)로 궤도 이탈:

  • SMILES – 성층권에 있는 미량 가스 분자의 매우 약한 서브 밀리미터파 방출선을 관찰하고 모니터링합니다.[41]
  • MCE – 다중 임무 통합 장비(NASA).

SpaceX CRS-15로 궤도 이탈:

SpaceX CRS-17로 궤도 이탈:

  • CATS – 구름-에어로졸 운송 시스템(LiDAR, NASA).[43] 원래 슬롯 5에서 열리던 것이 MOLI로 대체됩니다.

ISS 로봇 팔에 의해 궤도에 진입했습니다.[44][45]

  • SEDA-AP – 우주 환경 데이터 수집 장비 부착 페이로드. 스테이션의 궤도에서 중성자, 플라즈마, 중이온, 고에너지 경입자를 측정합니다.
  • ICS-EF – 궤도간 통신 시스템-노출된 시설, 일본 통신 시스템. 원래 노출된 시설 슬롯 7에 있습니다.[46]

현재 내부 실험

일본어:

  • RYUTAI 랙 流体(りゅうたい, 류타이, 유체) – 유체물리실험시설(FPEF), 용액결정화관찰시설(SCOF), 단백질결정화연구시설(PCRF), 영상처리장치(IPU)
  • SAIBO 랙 細胞 (さいぼう, saibo, cell) – Cell Biology Experiment Facility (CBEF), Clean Bench (CB)
  • KOBAIRO 랙 勾配炉(こうばいろ, 고바이로) – 경사로 가열로(GHF)
  • MPSR-1 – 다목적 소형 페이로드 랙-1
  • MPSR-2 – 다목적 소형 페이로드 랙-2, 하우징 정전기 부상로(ELF)

미국어:

  • EXPRESS Rack 4 – 생명공학 시료 온도 제어기(BSTC), 가스 공급 모듈(GSM), 공간 가속도 측정 시스템-II(SAMS-II), 생명공학 시료 온도 제어기(BSTC), 나노랙스 나노랩
  • EXPRESS 랙 5
  • MELFI-1 – -80° 냉동고 랙 2개
  • 생명과학 글러브박스(LSG)
  • 모찌이 – 분광 주사 전자 현미경(SEM) 국립 연구소 시설[47]

계획된 실험

  • MOLI – 다중 발자국 관측 라이다 및 이미저(JAXA)(외부)
  • JEM-EUSO(내부)

부품.

참고 항목

참고문헌

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외부 링크