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1 宇宙飛行士の訓練 ー JEM 組立ミッションに参加する JAXA 宇宙飛行士の訓練ー 第 7 回 きぼう 日本実験棟に関する勉強会 山口孝夫 / 有人宇宙技術部平成 19 年 10 月 30 日 1

2 構成内容 1. 訓練計画 2. 選抜から搭乗割当までの訓練 3. 搭乗割当後の訓練 2

3 1. 訓練計画 3

4 JAXA 宇宙飛行士養成の 3 つのパターン 1. ペイロードスペシャリスト (PS) として養成 向井飛行士 (1985 年 8 月 ~ 毛利 土井飛行士は同期) 2. ミッションスペシャリスト (MS) として養成 若田飛行士 (1992 年 8 月 ~ 第 14 期生 ) 土井飛行士 (1995 年 3 月 ~ 第 15 期生 :PSから転向) 毛利飛行士 (1996 年 8 月 ~ 第 16 期生 :PSから転向) 野口飛行士 (1996 年 8 月 ~ 第 16 期生 ) NASA でスペースシャトル訓練を中心に実施 3. ISS 搭乗宇宙飛行士として養成古川 星出 山崎飛行士 (1999 年 4 月 ~) JAXA 独自の ISS 訓練プログラムを実施 4

5 募集 選抜ISS 搭乗員の訓練プロセス ( 選抜 ~ISS 搭乗まで ) 宇宙飛行士認定 宇宙飛行士候補者 宇宙飛行士 搭乗割当 ISS 搭乗員 基礎訓練 アドバンスト訓練 インクリメント固有訓練 1.5 年 1.5 年 1.5 年 ISS 搭乗 基礎訓練 : 宇宙飛行士として必要な基本的な技量と知識を身に付ける訓練 アドバンスト訓練 : 国際宇宙ステーションの運用方法についての基本的な技量と知識を身に付ける訓練 インクリメント固有訓練 : 国際宇宙ステーションでの具体的な宇宙飛行士一人一人の役割に応じた訓練 5

6 JAXA 独自の訓練プログラム 古川 星出 山崎飛行士が受けてきた訓練プログラム 1. ISS 基礎訓練 日本 )1999 年 4 月 ~2001 年 1 月 2. ISS アドバンスト訓練 (@ 日本及び各国 ):2001 年 4 月 ~ 宇宙飛行士認定 ISS 技量向上 さらなる技量向上を目指した訓練 3. ソユーズ訓練 (@ ロシア ):2003 年 7 月 ~2004 年 5 月 ソユーズフライトエンジニア資格取得 4. スペースシャトル基本訓練 (@NASA):2004 年 6 月 ~2006 年 2 月 5. スペースシャトルアドバンスト訓練 (@NASA):2006 年 2 月 ~ MS 認定 MS 技量向上 ISS スペースシャトル ソユーズを熟知した宇宙飛行士を養成 6

7 2. 選抜から搭乗割当までの訓練 7

8 3 つの訓練 1. スペースシャトル訓練 2. 国際宇宙ステーション (ISS) 訓練 3. ソユーズ訓練 8

9 スペースシャトル訓練 (NASA の訓練プログラム ) 9

10 スペースシャトルの基本操縦訓練 実フライトでコマンダー パイロットを支援できるように スペースシャトル操縦の基本操作を習得する 10

11 スペースシャトルに乗った時の訓練 自分の座る場所とそこで何をするかを訓練する オレンジスーツ 着用時の動作がどうなるかを訓練する 11

12 無重量体感訓練 無重量と地上との動作の違いを体感する 新人にはつらい訓練? 1 回 30 秒程度 40 回繰り返す 12

13 水中での船外活動訓練 水中浮力を利用して無重量環境を模擬 宇宙での仕事を最初から最後まで通して訓練するために 6 時間水中に潜って訓練することもある 13

14 模型を使って重力下での船外活動訓練 水中では訓練できない技量を習得する 吊下げられて重力を感じているので身体はつらい訓練 14

15 シャトルからの脱出 着水訓練 落下着水訓練 ( 吊り上げられるところ ) 小型のラフト ( 筏 ) の展開 操作 シャトルから脱出し 海上に着水後を想定して 下記の訓練を実施 約 3 メートル程度の高さに吊り上げて 落下 着水 着水後 落下傘に覆われた状態から 対処する訓練 小型のラフト ( ボート ) を操作 使用 15

16 発射台からの緊急脱出訓練 打上時に緊急事態が発生した場合の避難訓練 装甲車に乗ってできるだけ遠くに離れることが重要 16

17 飛行機操縦訓訓練 T-38 ジェット練習機 3 次元空間 / 短時間で複数の作業を遂行する能力を養う 17

18 国際宇宙ステーション (ISS) 訓練 ( 日本独自の訓練プログラム ) 18

19 講義 多くの基礎知識を習得 ( 宇宙工学 材料工学 電気工学 など ) 19

20 実技訓練 生物実験 材料実験 地球観測などの実験科学者としての技量習得 20

21 低圧環境訓練 宇宙船の与圧が低下するとどうなるのかを体感 21

22 水中での船外活動訓練 船外活動の基本的な動作を訓練 船外活動による きぼう の組み立て方を知る 22

23 軽飛行機操縦訓練 3 次元空間 / 短時間で 複数の作業を同時に遂行する能力向上 23

24 きぼう システム訓練 船内実験室のトレーナーを使って システム機器の配置や操作手順を習得する 24

25 他極の有人宇宙システムの習熟訓練 他極の有人宇宙システム ISSシステムの知識 基本運用手順を習得 25

26 陸上サバイバル訓練 不時着しても生き残る技量を習得 ( 自給自足 ) 26

27 水上サバイバル 不時着水しても生き残る技量を習得 27

28 ソユーズ訓練 ( ロシアの訓練プログラム ) 28

29 ソユーズ基本操作訓練 ソユーズの基本操作習得 ソユーズ船内での動作の仕方を覚える 29

30 ソユーズ用船内服の着用訓練 狭い船内での着替え 簡単なようで 非常に重要な訓練 きちっと着用しないと事故を誘発する危険あり 30

31 耐 G 訓練 打上 / 帰還時の重力に耐える訓練 31

32 ロシア船外活動服の習熟訓練 ロシア船外活動服の着用の仕方を学習 ロシア船外活動服の動作の仕方を訓練 32

33 ロシア語訓練 ISS ではロシア語も話せないと仕事ができない 33

34 3. 搭乗割当後の訓練 JEM 組立ミッションに参画する JAXA 宇宙飛行士の訓練 34

35 JAXA 宇宙飛行士の搭乗割当 平成 19 年度 平成 20 年度 土井飛行士 1J/A 搭乗 星出宇宙飛行士 1J 搭乗 若田飛行士長期滞在 野口飛行士 ( ハ ックアッフ ) 山崎飛行士 1J/A 支援飛行士 STS-122 (1E) 12/6 STS-123 (1J/A) 1 2 STS-124 (1J) STS-119 (15A) STS-126 (ULF2) STS-127 (2J/A) 2/14 4/24 調整中調整中調整中 古川飛行士長期滞在支援飛行士 3 船内保管室打上げ 船内実験室ロボットアーム打上げ 船外実験プラットフォーム船外パレット打上げ 35

36 1J/A 組立ミッションの訓練状況 36

37 土井飛行士の主要な役割 1. シャトルロボットアームによる船内保管室のノード 2 取付 2. 船内保管室への入室準備作業 ( ジャンパー ケーブル取付など ) 日本人宇宙飛行士として初めて船内保管室へ入室後 船内作業 ( 空気循環ファン ヒーターの機能確認など ) を実施 3. シャトル /ISS ドッキング時におけるコマンダー パイロットへの操作支援 37

38 訓練の進捗状況 2007 年 2 月から訓練を開始 以下の訓練を実施している シャトル訓練 : ジョンソン宇宙センターなど a. シャトルロボットアームによる船内保管室のノード2への取付操作訓練を実施 ( 訓練は 約 9 割の訓練を終了 ) b. その他の訓練として シャトル /ISSドッキング時の ランデブーオペレーション接近プログラム (RPOP) 操作支援 軌道制御センサー (TCS) によるシャトル /ISS 間のレーザ測定支援 OBSS 等によるシャトル熱防護システム点検支援 RIGEX( 材料実験 ) などの係る操作訓練を実施中 全体として約 7 割の訓練を終了 シャトルロボットアーム操作訓練 38

39 訓練の進捗状況 (1) ラック移設作業 (2) 酸素マスクを付けての作業訓練 (3) スペースシャトル船内での作業訓練 ( 打上げ時 ) 狭い船内での作業訓練 39

40 JEM 訓練 : 筑波宇宙センター 訓練の進捗状況 a. 船内保管室の作業手順や運用制約の知識習得 関連機器等の操作訓練 b. 1J/A で一緒に打上げられる長期滞在クルーの Garrett Reisman 宇宙飛行士との船内作業に係る共同訓練 ( 船内保管室への入室準備作業 不具合対応など ) c. 今回が日本での最終訓練 ( 本年 10 月 24 日 ~26 日 ) 今後の訓練 宇宙飛行士 / 地上運用要員との合同シミュレーション訓練 a. 10 月以降から1J/A 打上直前まで JEM 運用要員及びNASA 運用要員とともに合同シミュレーション訓練を実施 地上運用要員との連携強化を図る 40

41 1J 組立ミッションの訓練状況 41

42 星出飛行士の主要な役割 1. ISS ロボットアームによる船内実験室のノード 2 への取付 ( 星出飛行士は ISS ロボットアームを操作する初めての日本人宇宙飛行士 ) 2. 船内実験室への入室準備 ( ジャンパー ケーブル取付など ) JEM ロボットアーム機能確認 3. シャトル /ISS ドッキング時におけるコマンダー パイロットへの操作支援 42

43 訓練の進捗状況 2007 年 4 月から訓練を開始 以下の訓練を実施している シャトル /ISS 訓練 : ジョンソン宇宙センターなど a. ISS ロボットアームによる船内実験室のノード 2 取付操作訓練を実施 星出飛行士単独での訓練はほぼ終了 b. 今後は ISS ロボットアーム運用に係る NASA 宇宙飛行士 ( 船外活動クルーを含む ) との共同訓練を中心に訓練を実施 c. また ISS システムの主要部分に関して 作業手順や運用制約などの知識習得 及び関連機器等の操作訓練を実施中 ISS ロボットアーム操作訓練 船内機器の操作訓練 43

44 作業進捗状況 US 実験モジュール内での作業訓練 ISS システム運用訓練 ロシアモジュール内での作業訓練 44

45 JEM 訓練 : 筑波宇宙センター 訓練の進捗状況 a. 第 1 回 JEM 訓練を実施済み ( 本年 6 月 ) 船内実験室の作業手順や運用制約の知識習得 関連機器等の操作訓練 また 同じく 1J クルーで JEM 担当である Karen Nyberg 宇宙飛行士との船内作業に係る共同訓練 ( 船内実験室への入室準備作業 不具合対応など ) b. 第 2 回 JEM 訓練を実施 (10 月 22 日から 26 日 ) JEM ロボットアーム不具合対応訓練 及び JEM 運用管制要員との統合シミュレーション訓練を実施 また 1J で一緒に打上げられる長期滞在クルーの Greg Chamitoff 宇宙飛行士とともに JEM ロボットアーム不具合対応訓練を実施 1J 今回が日本での最終訓練 船内実験室内のシステム理解の講義 JEM ロボットアーム操作訓練 45

46 訓練の進捗状況 宇宙飛行士 / 地上運用要員との合同シミュレーション訓練 a. 12 月から 1J 打上直前まで JEM 運用要員及び NASA 運用要員とともに 合同シミュレーション訓練を予定 地上運用要員との連携強化を図る JEM 運用管制要員訓練 (@ 筑波の運用管制室 ) 46

47 第一回 ISS 長期滞在の訓練状況 (ULF2~2J/A まで滞在 ) 47

48 イメージ ( 変更の可能性あり STS 126(ULF2) から STS 127(2J/A) までの長期滞在でのタスク きぼう ロホ ットアームチェックアウト きぼう ロホ ットアーム展開 / 性能確認 船外実験プラットフォーム組立準備 STS-126(ULF2) 長期滞在 STS-127(2J/A) アンドック アンドック 船内実験室 / 実験装置 宇宙環境利用 実験実施 船外実験フ ラットフォームの移設 / 起動 船外ハ レットの移設 / 起動 ICS/SEDAの移設 ドッキング 機能点検 ドッキング ISSロボットアームの展開性能確認船外実験プラットフォームの組立準備 ISS ロボットアームを使って船外実験プラットフォームを移設 シャトルロボットアームと ISS ロボットアームを使って船外パレットを移設 ULF2 打上 着陸 船内実験室 / 実験装置の機能点検 / 実験 2J/A 打上 JEMRMS を使って船外実験装置 (ICS,SEDA) を移設 着陸 48

49 若田飛行士の主要な役割 1. JEMスペシャリストとして 以下の作業を実施予定 JEMシステム運用 JEMロボットアーム操作 JEMペイロード運用 及びJEM 不具合対応 2. NASA ロシア ESA の各モジュールに係るシステム運用 カナダアーム操作 49

50 訓練の進捗状況 2007 年 7 月から訓練を開始 以下の訓練を実施している ISS システム訓練 : a. ロシア訓練として 主にガガーリン宇宙飛行士訓練センターで訓練を実施 これまで ; ソユーズ訓練 3 回 (2006 年 8 月 10 月 11 月 ) 冬季雪上サバイバル訓練 (2007 年 1 月 ) に夏季水上サバイバル訓練 ( 同年 2007 年 7 月 ) をそれぞれ終了した 本年 5 月からロシアモジュールのシステム運用を中心に訓練を実施 来年は4 回のロシア訓練を予定している (2 月 3 月 6 月 8 月 ) 残す訓練期間は13 週である ロシアサービスモジュール訓練用モックアップソユーズ訓練用シミュレーター 50

51 訓練の進捗状況 冬季 ( 雪中 ) サバイバル訓練 夏季 ( 水上 ) サバイバル訓練 ロシアでのサバイバル訓練 ( 緊急着陸に備えた訓練 ) 51

52 訓練の進捗状況 b. NASA 訓練として ジョンソン宇宙センターにおいて US モジュールなどのシステム運用訓練を実施中 打上までにあと 30 週間の訓練が予定されている c. そのほか ESA 訓練として コロンバスモジュール運用訓練 (2008 年 4 月 9 月 ) カナダ訓練として SPDM(Special Purpose Dexterous Manipulator) 操作訓練 (2007 年 12 月 ) を実施予定 ヴァーチャルリアリティを使った操作訓練 (@NASA) NASA システム機器の操作訓練 52

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