なぜこれら 2 つのキャビネットは宇宙ステーションの科学実験の「守護者」と呼ばれているのでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: 中国科学博覧会

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：中国の先端技術プロジェクトは、認識の限界を広げるために、「未知の領域」と題する一連の記事を立ち上げ、深宇宙、深地球、深海などの分野で限界を突破した探査結果を概観しています。科学的発見の旅に出て、驚くべき世界を知りましょう。

広大な宇宙において、人類の探究の旅は決して止まることはありません。私たちは地球から始まり、星空を見上げながら、宇宙の謎を解き明かし、その活動を支配する法則を理解することを夢見ています。その中で、宇宙ステーションの建設と運用は、人類に前例のない宇宙科学研究プラットフォームを提供します。宇宙科学実験を行うためのキャビネットに加え、科学実験がスムーズに進行するように特別なキャビネットが 2 つあります。これらは、軌道上保守調整キャビネット、科学用グローブボックス、低温保管キャビネットです。

軌道上保守調整キャビネット：宇宙科学研究の守護者

宇宙ステーションの科学実験プラットフォームは先進的ですが、長期運用中に故障したりメンテナンスが必要になったりすることは避けられません。科学研究作業の継続性と安定性を確保するために、軌道上の保守調整キャビネットが誕生しました。

軌道上の保守・調整キャビネット

（出典：CCTVニュース）

この試験キャビネットは、360リットル以上の容積を持つ広々とした保守操作スペースを提供し、負荷の準備、調整、清掃、溶接、組み立てなど、多くの保守および修理のニーズを満たすことができます。宇宙飛行士はここで機械的または日常的な操作を実行でき、操作ボックス内のロボットアームの助けを借りて繊細な操作を実行することで、宇宙飛行士の安全を最大限に確保できます。

さらに、軌道上保守調整キャビネットにはインテリジェント誘導保守システムも装備されています。拡張現実技術により、メンテナンス情報が物理的なオブジェクトに重ねて表示されます。宇宙飛行士は眼鏡をかけるだけで実物を視認でき、同時にメンテナンスの指示も受けられるため、メンテナンスの効率と精度が大幅に向上します。

比較的固定された 1 つ以上の研究テーマを持つ他の科学実験キャビネットとは異なり、軌道上保守調整キャビネットにはそれほど独立した研究方向はありません。それで、それは何をするのでしょうか?

これまでは、何か（機器）が故障した場合、宇宙飛行士が軌道上で修理・交換するのは不便でした。軌道上保守調整キャビネットは、構造物の設置、クリーン空間の処理、ロボットアームの補助操作、真空、排気ガス、ツールなどの対応サポートを含む一連のサービスを提供します。このようにして、宇宙飛行士は他の宇宙応用システムのペイロードデバイスを含む他の科学実験キャビネットを交換、修理、または操作することができます。

それだけでなく、このキャビネットはキャビンの外で大きな荷物を修理するのにも使用できます。キャビネット内には引き出し式のプラットフォームがあり、展開すると 900 mm × 700 mm の大きな平板になります。キャビン外の大きな荷物をこの平板に固定し、豊富な荷物インターフェースに接続して対応するメンテナンス操作を実行できます。

科学用グローブボックスと極低温保管キャビネット：実験サンプルの守護者

宇宙ステーション内では、科学実験のサンプルを適切に保護し、保管する必要があります。この目的のために、科学用グローブボックスと低温保管キャビネットは不可欠な実験設備となっています。

科学用グローブボックスと極低温保管キャビネット

（画像提供：中国科学院宇宙応用工学技術センター）

科学用グローブボックスは、科学実験のための密閉された清潔な操作空間を提供します。宇宙飛行士は、グローブボックス内で、柔軟性と安全性を兼ね備えた特殊な素材で作られた4つの手袋を使用して実験を行うことができます。グローブボックスにはクイックチェンジ機能と4つの窓も備わっており、宇宙飛行士がさまざまな実験操作を行うのに便利です。さらに、グローブボックスには器用なロボットアームとマイクロマニピュレーションシステムが設置されており、宇宙飛行士は細胞核の抽出や注入など、より高度な実験操作を行うことができます。

実験後の実験サンプルの妥当性を確保するため、グローブボックス下の実験キャビネット内に低温保管キャビネットを設置しています。 -80℃、-20℃、4℃の3つの低温保存モードを実現し、生物、試薬、材料、その他のサンプルのさまざまな低温保存条件のニーズを満たします。宇宙飛行士がミッションを終えて地球に帰還すると、これらの適切に保管されたサンプルは地上の科学研究者に届けられ、科学的研究の価値がさらに高まります。

結論

宇宙可変重力科学実験プラットフォーム、軌道上保守調整キャビネット、科学グローブボックス、低温保管キャビネットは、宇宙ステーションにおける強力な科学実験支援システムを構成します。これらは、科学者に宇宙の重力の謎を探求するための強力なツールを提供するだけでなく、宇宙科学研究の継続性と安定性を確保します。これらの施設は将来さらに重要な役割を果たし、人類に宇宙のさらなる謎を明らかにするでしょう。