ロシアの新モジュール「ナウカ」が7月29日、ISS(国際宇宙ステーション)にドッキングした。しかしその直後、ナウカに搭載されたスラスターが予期せず噴射し、ISSの姿勢が制御できず、地球との交信も途切れるという重大インシデントが発生した。フライトディレクターが「緊急事態」を発令し、最悪の場合、クルーの緊急脱出も想定されるような状態が45分ほど続いたのだ。
幸い、最悪の事態は回避されたものの、今回の事故は、なにが原因だったのか? また、ISSはそもそもどのような危険にさらされ、過去にはどんな事故が発生しているのか? 老朽化が進み、退役時期の検討が進むISSの現状情報をご紹介したい。
ISSの姿勢、45度傾く
カザフスタンにあるバイコヌール宇宙基地から打ち上げられたロシア初の多目的実験モジュール「ナウカ」(ロシア語で「科学」の意)は、打ち上げから8日後の7月29日(UTC:世界標準時)、ISSへドッキングした。ナウカの全長は13m、質量20トン、大型観光バスほどのモジュールであり、それをサッカー場ほどの大きさのISSへ接続させるというミッションだ。
ドッキング自体は無事成功したが、しかしそれから約3時間後、ナウカに搭載されたスラスターが不意に噴射をはじめ、約420トンの質量を持つISS全体が回転しはじめた。このオペレーションはNASAではなく、モスクワのコントロールセンターから行われていた。
最初はISSが搭載するジャイロスコープで姿勢を制御しようとしたが静止せず、次に、ナウカがドッキングしたロシアのモジュール「スヴェズダ」に搭載されたスラスターを逆方向へ噴射したが、やはりISSの回転は止まらない。そのためナウカの反対側にドッキングしていたロシアの無人補給線「プログレス78(MS-17)」(7月2日より係留中)のスラスターも噴射させることで、どうにかISSの回転を食い止めた。やがてナウカのスラスターが停止したことにより、ISSはやっと姿勢を取り戻したのだ。
その45分間に地上との交信が数分間にわたって遮断され、また、ISSの姿勢は45度傾いた(※ナウカの不意なスラスター噴射から4日後の8月3日、NASAはナウカの回転が当初公表された45度ではなく、540度〈約1回転半〉だったと訂正しています)。
NASAのマネージャーによると、「搭乗員は危険な状態ではなかった」という。現在ISSには7名が搭乗しているが、うち1名は船長である星出彰彦氏だ。
この予期せぬスラスターの噴射は、ドッキングが完了したナウカとISSのハッチを開ける準備時(統合:integrating)に発生した。ロスコスモスは「一時的なソフトウェア障害」のために、モジュールのスラスター(エンジン)のコマンドが誤って操作されたことが原因だと公表。現在は「ISSとナウカはすべて正常な状態」だと説明している。
この機体の回転によってISSが軌道から外れることはなかったようだが、ただし、太陽電池パネルが適切な角度になければ発電できず、この事態が長引けばさらなるトラブルが発生した可能性は高い。また、今回のような想定外の力が機体に加われば、その構造にダメージを与える可能性もある。最悪の場合は搭乗員がドッキングしている宇宙船に乗り込んで脱出するが、ISSが回転している限り、アンドッキング(離脱)も難しいだろう。
ボロボロのISSと、ロシアの機材トラブル
ISSにおけるトラブルは少なくない。
その原因にはさまざまあるが、とくに顕著なのはロシアの機材に発生する不都合と、近年ではISSの老朽化によるものといえる。
ISSの建設は1998年にはじまった。当初ISSの設計寿命は2016年までとされていたが、実際には、メンテナンスを重ねることで幾度も運用期間は延長されてきた。現在、ロシアはISSの運用を2025年で終了しようとしているが、欧米、日本などは2030年まで、その退役時期を延長しようとしている。つまり、ISSは当初予定よりも2倍もの期間、活用される可能性があるのだ。
しかし、すでにISSは満身創痍だ。
2019年9月には、ISS船内の気圧がわずかに低下し続けるという事態が発生している。
調査の結果、問題はロシアのモジュール「スヴェズダ」にあった。これはISS建設の初期、2000年に打ち上げられたモジュールだ。ISSは巨大で、構造が非常に複雑なこともあり、その漏洩箇所を特定するのになんと1年以上の歳月が費やされている。
それ以前では2018年8月にもISS船内からの空気漏れが発生している。その原因は、ドッキングしたロシアの有人宇宙船「ソユーズMS-09」に空いた直径2mmの穴だった。当初ロスコスモスは、それは微小隕石によって空いたものと公表していたが、その後の調査により、機体製造時にできた可能性が高いと考えられている。
ロシアはこのトラブル発生から2ヵ月後、通常3名の搭乗員をひとり減らして後続の宇宙船「ソユーズMS-10」を打ち上げた。ISSに残されたクルー3名のうち、まずは1名を帰還させることができるプログラムだ。しかし、なんとこれが打ち上げに失敗。ソユーズFGロケットの第一段を分離した際、それが本体に接触したのだ。
搭乗員2名は緊急脱出して助かったが、ISSに滞在するクルー3名に救護は来ない。打ち上げ失敗の原因がわからなければ、次の一機も打ち上げられないのだ。
結果、ISSに取り残されたロシアのクルー3名は、専用の接着剤とテープによって穴を埋めたMS-09に搭乗して地球に帰還している。スペースシャトルは退役し、クルー・ドラゴンもデビューしておらず、ISSまでヒトを運べるのはソユーズしかない時期でもあった。
【ソユーズMS-10の事故】
今回トラブルを起こしたナウカは、実は2007年に打ち上げ予定だった。しかし、設計ミスなどによって開発が遅れ、打ち上げ後もスラスターなどに不具合が発生していたのだ。定期的にこうしたトラブルを発生させているロシアへの信頼は、いま大きく揺らいでいるといえる。
宇宙ステーションにおける過去の事故
世界に先駆けて宇宙ステーションの運用に挑戦し、多くの成果を上げてきた旧ソ連・ロシアではあるが、ISS以前から、とくに宇宙ステーション運用の黎明期には、こうしたロシアの機材トラブルは幾度も発生している。
1971年、世界初のロシアの宇宙ステーション「サリュート1号」から宇宙船「ソユーズ11号」が地球へ帰還する際、極小のバルブが開放されたままの状態で大気圏へ突入したことにより、搭乗者3名が窒息死している。先述のソユーズMS-09もこれと同様な結果になる可能性があったわけだ。
それに続く「サリュート7号」では、1985年、無人だった期間に機体が回転しはじめ、全システムが停止。これが同機体を投棄する遠因ともなった。
また、「ミール」では1997年に火災が発生し、機体内にガスが充満。招へいされていたNASAのクルーを含む6名が消火に当たったが、NASAのクルーは後日、その際に装着した酸素マスクには「酸素が供給されなかった」とコメントしている。
経済難にあえぐロシアの重荷
宇宙ステーションのシステムは複雑であり、一筋縄にはいかない。それを管理するのがいかに困難かは容易に想像できる。また、ステーションを維持するためのコストは巨額であり、経済難にあえぐロシアにとって、それが重くのしかかっている。
【宇宙開発のボラティリティ】は宇宙プロジェクトのニュース、次期スケジュール、歴史のほか、宇宙の基礎知識を解説するコラムです。50年代にはじまる米ソ宇宙開発競争から近年の成果まで、激動の宇宙プロジェクトのポイントをご紹介します。アーカイブはこちら