宇宙開発のボラティリティ

ISSが540度回転する事故の異常さ 当初公表の「45度」から4日後に大幅訂正

鈴木喜生
鈴木喜生

 ISS(国際宇宙ステーション)にドッキングしたロシアの新モジュール「ナウカ」が、不意にスラスターを噴射しはじめたことにより、ISSの姿勢が大きく乱れたことは、前回の当コラムでもお伝えした。

 当初、この事故によってISSの姿勢が45度傾いたと公表されていたが、しかしその4日後、実際にはなんと540度、つまり1回転半もしていたことが判明した。

 45度の回転でさえ、長期化すれば電力不足を招くほか、クルーの脱出さえ危ぶまれる事態に陥る。なぜISSは540度も回転することになったのか? そしてそれがいかに危険な事態であったのか。この重大インシデントの詳細がより明らかになってきたのでご紹介したい。

突然のスラスター噴射 ジャイロも効かず

 「ナウカ」とは、ロシア初のISS用多目的実験棟であり、カザフスタンにあるバイコヌール宇宙基地から7月21日、プロトンMロケットによって打ち上げられた。全長13m、質量20トン、筒型をしたモジュールである。

 打ち上げ後、軌道に乗ってISSへアプローチしている際にも異変はあった。ISSで待機するロシアのクルーが、ナウカが正しい軌道から逸脱していることに気づいたのだ。しかしこのコース逸脱はすぐに修正され、7月29日13時29分(協定世界時)、ISSへのドッキングは無事完了した。

 ナウカのドッキングから約3時間後の16時34分、ISSのシステムが船体の異常な姿勢を検知した。ドッキングしたばかりのナウカのスラスターが、突如噴射しはじめたのだ。

 ナウカはISSの後方、地球サイドにドッキングしていた。そのスラスターは、ISSから離れようとする方向、つまり地球に向かう方向に異常噴射を続け、その結果、ISSは船首を上げながら回転をはじめた。いわゆる「バク転」である。スラスターの異常噴射は制御不能な状況であり、それはロシアの地上管制も止めることができなかった。

 ISSには姿勢を制御するための大型ジャイロ(CMG:コントロール・モーメント・ジャイロ)が4基搭載されている。この異常事態に臨んで、まずはそれら装置が起動した。ジャイロの慣性力が巨大なISSの回転を止めようとしたが、スラスターの推力はその力を凌いだ。

 その8分後、姿勢の逸脱レベルが許容範囲を超え、ISS史上はじめて「姿勢喪失緊急事態」が発令された。これにより、姿勢制御を修正しようとしていたジャイロが停止された。なぜなら、ISSの後部に接続するナウカと、前方寄り(Z1トラス)にあるジャイロが違う方向に引き合えば、モジュールをつなぐ接続部に歪みが生じる恐れがあるからだ。

 つまりISSはこのとき一時的に、原因不明の噴出を続けるナウカのスラスターにただ従い、フリードリフト状態となったのだ。

 同時に、静止軌道上にあるデータ中継衛星のネットワークは、NASAとISSの通信が最優先された。ISSの船体が回転してしまうと通信アンテナが正しい方向へ向けられず、地上との交信が途切れる可能性があるからだ。

 こうした措置がとられたにも関わらず、実際、この緊急事態の対処中に、ISSと地上管制との通信途絶が数分間、2度にわたって発生したと言われている。

 当初公表された「45度」の姿勢のズレとは、この時点での状態を言っていたと思われる。

巨大なステーションが一回転半する事態とは?

 ジャイロがシャットダウンされると、暴走するナウカのスラスターに対抗するのは「ズヴェズダ」モジュールのスラスターに引き継がれた。ズヴェズダとは、ナウカが接続した本体側のサービス・モジュールだ。

 ナウカのスラスター噴射は止まらず、その逆方向にズヴェズダのスラスターが噴射し続ける。この綱引きのような状態が続く45分の間、ロシアの地上管制はどうにかしてナウカを制御しようとした。

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