国際宇宙ステーションへのソユーズ宇宙船交換／クルー交代ミッション(7S)

7S概要	7S前後のISSの形状	打上げ／回収計画
クルー	ソユーズ宇宙船	ESAの実験

着陸の瞬間のロシア管制室	着陸の映像（RealVideo 8m53s）

ロシア航空宇宙局（Rosaviakosmos）と米国航空宇宙局（NASA）によれば、今年4月28日から国際宇宙ステーション（ISS）に滞在していた第7次長期滞在クルー2名と、欧州宇宙機関（ESA）の訪問クルー（タクシークルー）1名の計3名は、ISSにドッキングしていたソユーズ宇宙船（6S）にて、日本時間10月28日午前11時41分に、カザフスタン共和国に無事帰還しました。
現在、ISSには第8次長期滞在クルー2名が滞在しています。ソユーズ宇宙船によるISS長期滞在クルーの交代は、今年4月26日に打ち上げた6Sフライトに次いで、今回で2回目です。

帰還
打上げの瞬間（QuickTimeムービー2MB）		到着したソユーズ宇宙船(右側)	ISSに到着したマイケル・フォール（写真左）、アレクサンダー・カレリ（写真右）両宇宙飛行士

7S概要

射点に運ばれるソユーズロケット

7Sフライトは、ロシアのソユーズTMA-3宇宙船を打上げて、国際宇宙ステーション（ISS）の「ピアース」（ロシアのドッキング室）下部にドッキングし、ISSに新しいソユーズ宇宙船を届けると共に、コロンビア号事故のため飛行が延期されているスペースシャトルの代わりとして滞在クルーの交代を行うミッションです。
ISSへ打ち上げられるソユーズ宇宙船の打上げとしては7回目、ソユーズ宇宙船の交換フライトとしては6回目となります。
ISSには、滞在クルーの緊急帰還船として、ソユーズ宇宙船を常時ドッキングさせておく必要がありますが、ソユーズ宇宙船の軌道上運用寿命は、200日間であるため、半年毎に新しいソユーズ宇宙船と交換する必要があります。

打上げ準備中のソユーズロケット
バイコヌールで最後の搭乗チェックを行った7Sクルー 左からデューク、カレリ、フォール宇宙飛行士	打上げ準備中のソユーズTMA-3宇宙船（7S）

ソユーズTMA-3宇宙船（7S）で打ち上げられた2名の宇宙飛行士（第8次長期滞在クルー）と欧州宇宙機関（ESA）の宇宙飛行士ペドロ・デュークは、2日後にISSにドッキングします。

そしてISSに滞在していた2名の第7次長期滞在クルーとペドロ・デュークは古いソユーズTMA-2宇宙船（6S）に乗り地球に帰還します。ソユーズTMA-3宇宙船はISSに約180日間滞在する予定です。

ソユーズ宇宙船によるISS滞在クルーの交代は6Sフライトに次いで2回目です。

7S前後のISSの形状

7Sミッション後ISSは以下のようになります。

7Sフライト後（6S帰還前） ソユーズTMA-3宇宙船（7S）が米国時間10月20日に、ピアースのドッキングポートへドッキングしました

7Sフライト後（6S帰還後） 第7次滞在クルーとデュークはザーリャのドッキングポートに結合していた6SのソユーズTMA-2宇宙船に乗り換えて米国時間10月27日にISSから分離した

ソユーズ宇宙船用シートライナー（座席シート）は各クルー専用に成形されているため、軌道上で第7次長期滞在クルーと第8次長期滞在クルーのシートライナーを置き換えます。

打上げ／回収計画

7Sでの打上げ物資

7Sでは167kgの補給品をISSに運びます。この中には米国の最低限必要な物資約40kg（線量計、クルーの健康維持器具、宇宙服のガストラップ（2個）、冷却下着、ラップトップ2台、携帯端末（PDA）、DVDなど）が含まれています。
ロシアは、ロシアの食料品、予備の部品や医学機器、衣服、手順書（ODF）、カメラ器材、800Aバッテリ、消耗品などを運びます。
またESAの実験装置の一部も運ばれます。

6Sでの回収物資

プログレス補給船（12P）で運び、ISS上で実験が行われていたJAXAのタンパク質結晶実験を載せたGCF（Granada Crystallization Facility）3基が回収されます。
その他、米露の空気や水の分析用サンプル、故障した部品のサンプル、線量計、個人用の品物などが回収されます。回収重量に余裕があれば、軌道上に保管されている米国の実験成果物の一部も回収される予定です（米国に割り当てられた重量は約4kg）。

クルー

7Sフライトでは、以下の3名がソユーズ宇宙船に搭乗しISSへ向かい、ISSに滞在していた2名の第7次長期滞在クル－とESAの宇宙飛行士ペドロ・デュークの計3名が帰還します。

ISSコマンダー / NASAサイエンティスト マイケル・フォール（Michael Fole） 1957年1月6日　イギリス生まれ 1983年よりNASA JSCでペイロードオフィサーとなり、STS-51G, 51-I, 61-B, 61-Cのペイロード運用を担当。1987年に宇宙飛行士候補生に選抜。 STS-45, 56, 63, 84/86(ミールに4ヶ月滞在), 103で飛行。178日間の宇宙滞在記録を持ち、3回のEVAを経験。ミール滞在時には、プログレス補給船の衝突事故による船内減圧からの復旧・姿勢の立て直しを行った。 JSCの技術分野のアシスタント・ディレクター。 今回が6回目の飛行。

フライトエンジニア / ソユーズ・コマンダー アレクサンダー・カレリ（Alexander Kaleri） 1956年5月13日　ラトビア生まれ 1984年4月エネルギア社の宇宙飛行士候補生に選抜され、1987年にパイロット宇宙飛行士に任命された。 1992年3月から8月まで、ミール11ミッションで飛行し、145日間宇宙に滞在。1996年8月から1997年3月まで、ミール22ミッションで飛行し、197日間宇宙に滞在。2000年4月から6月まで、ミール最後の滞在クルーとなったミール28ミッションに参加して、72日間宇宙に滞在。宇宙滞在日数は合計で416日間、この間にEVAを4回経験した。カレリは、第5次長期滞在クルーのバックアップコマンダーとして訓練を受けている。 2002年12月に、当初第7次長期滞在クルーとして飛行予定であったセルゲイ・モスチェンコと交代して、STS-114に搭乗することになったが、コロンビア号事故の影響を受けて第8次長期滞在クルーへ変更となった。 今回が4回目の飛行。

フライトエンジニア / ESA宇宙飛行士 ペドロ・デューク（Pedro Duque） 1963年3月14日　スペインのマドリッド生まれ。 1992年にESA宇宙飛行士に選ばれ、ESA／ロシアによるユーロミール94（1994年）のバックアップクルー、またSTS-78（1996年、LMSにてライフ及び微少重力実験）のバックアップPSを務めた。1998年4月にNASAミッションスペシャリストとして認定を受け、STS-95（向井宇宙飛行士飛行）で初飛行した。 スペイン人初の宇宙飛行士。 2001年4月からヨーロッパ初のISS長期滞在宇宙飛行士候補の1人としてアドバンスト訓練の受講を開始。2002年末にソユーズ宇宙船でのISS訪問フライトクルーに任命(当時は6Sフライトを予定)。 今回は2回目の飛行。

ISSコマンダー ユーリ・マレンチェンコ（Yuri Ivanovich Malenchenko） 1961年12月22日　ウクライナ生まれ。 ロシア空軍大佐。ロシアテスト宇宙飛行士。1987年から1989年にかけて宇宙飛行全般の訓練を受ける。 1994年7月1日～11月4日までミールに126日間滞在（この間、プログレスM-24のドッキング失敗、クバントモジュールへの軽い衝突などの緊急事態も経験済み）。STS-106（2A.2b、2000年9月）でも飛行。3度のEVA経験有り（STS-106でもEVAを実施）。 宇宙滞在日数は合計137日間にのぼる。今回が3回目の宇宙飛行であった。

エドワード・ルー（Edward Tsang Lu） 1963年7月1日　マサチューセッツ州生まれ。 応用物理学博士。 1994年12月にNASA宇宙飛行士として選抜され、1年後に宇宙飛行士として認定された。STS-84（1997年5月）でミッションスペシャリスト、STS-106（2A.2b：2000年9月）でミッションスペシャリスト、ペイロード・コマンダーとして飛行。宇宙滞在時間は合計504時間。STS-106ではEVAを担当し、ズヴェズダとISS間の配線接続などを行った。 今回が3回目の宇宙飛行であった。

コロンビア事故の影響により、当初STS-114で打ち上げられる予定であった第7次長期滞在クルーのうち上記2名は6Sフライトで打ち上げられました。 ISS内の消耗品・補給品（水や食料など）が十分に補給できないため、滞在クルーは3名から2名に減らされています。

ソユーズ宇宙船

7Sフライトでは、ソユーズTMAの3号機が飛行します。
ソユーズ宇宙船は、ソユーズロケットで打ち上げられるロシアの有人宇宙機であり、地上と宇宙ステーション（サリュート、ミール、ISS）との間の往復などに使用されています。これまでに、ソユーズ宇宙船（1967年から1981年まで使用）、ソユーズT宇宙船（1979年から1986年まで使用）、ソユーズTM宇宙船（1986年から2002年まで使用）と改良され、現在は、ソユーズTMA宇宙船が使用されています（2002年初飛行）。
ソユーズTMA宇宙船には2～3人の宇宙飛行士を搭乗させることができます。

ソユーズTMA宇宙船

7Sミッションで行われるESAの実験

セルバンテスミッションパッチ

欧州宇宙機関（ESA）のペドロ・デューク宇宙飛行士（スペイン人）がISSに飛行するミッションはセルバンテス（Cervantes）ミッションと呼ばれており、ISSに8日間滞在し実験運用を実施します。これらの実験は、ロシアとスペイン間で商業契約が締結され、実施されるものです。7Sミッションで行われるESAの実験装置の多くは既に補給ミッション（11P、12P）でISSに運搬されています。

ライフサイエンス実験

• AGEING（6Sで回収）
  

  Aquarius-B(AGEバイオリアクターも収納)	AGEバイオリアクター
  AGING実験装置 ©Energia

  微小重力環境下での（クダモノ）ミバエの活動の増加状況を観察する実験です。過去の実験より、無重量環境下では年齢の加速と活動の増加には関係があることが分かっています。また若いオスではこの現象が顕著であることが分かっています。
  本実験では、長寿命、短寿命、地上での重力に強く反応する3種の系統のミバエを使い、宇宙と地上での対照実験も行われます。
  
• GENE （12Pで運搬）
  

  GENバイオコンテナ ©Energia

  宇宙環境がミバエの胚に遺伝子的な影響を与えるか研究する実験です。遺伝子発現はタンパク質のDNAを帰還後に解析することで確認できます。
  本実験では、Aquarius-B（上の写真）を使用します。
  
• ROOT （12Pで運搬、6Sで回収）
  

  ROOT実験装置 ©ESA

  この実験は、植物の根の細胞の機能と構造に宇宙環境がどのような影響を与えるか調べるものです。実験に使う植物としては、からしの種目を使用します。帰還後に顕微鏡での観察や地上での対照群との比較が行われます。
  本実験では、Aquarius-BとROOTバイオコンテナ（外観はGENバイオコンテナと同じ）を使用します。
  
• MESSAGE（6Sで回収）
  

  MASSAGE実験装置 © ESA

  この実験はISSでの微生物に対する遺伝子発現を研究するものです。バクテリアへの微小重力、宇宙放射線、代謝プロセスの影響を調べます。2002年11月のベルギーのOdisseaミッション（フランク・ディベナ）で使用した装置の再フライトです。
  
• WINOGRAD （12Pで運搬、6Sで回収）
  

  WINOGRAD実験装置 © ESA

  WINOGRADは、宇宙環境がバクテリアの生涯にどのような影響を与えるか調べるもので、Winogradski columnsと呼ばれる異なったタイプのバクテリアのコロニー（あるバクテリアの汚物を別のバクテリアが食料として利用）の成長を観察する学生実験です。このような生態系は池や湖で普通に見られるものであり、実験には光合成に必要な光のみを与えます。装置は12Pで運ばれて実験が開始されています。6Sのソユーズ帰還時に地上に回収されます。
  
• NEUROCOG-2 （12Pで運搬）
  

  NEUROCOG装置 ©Energia	NEUROCOG実験装置 © ESA

  NEUROCOG-2は、微小重力環境下での神経科学に関する知識を得るための実験でありふたつの実験が行われます。ひとつは、空間認識に関するもので、もうひとつは脳の精密な知覚プロセスの測定と重力が空間認識と空間メモリに与える影響を調べます。
  
• CARDIOCOG-2 （12Pで運搬）
  

  Cardioscience Kit © Energia

  CARDIOCOG-2は微小重力環境が心肺系、呼吸器系に与える影響を調べる実験です。また宇宙飛行士へのストレス、心理学的影響も調べます。
  
• SYMPATHO-2（実験サンプルは6Sで回収）
  

  SYMPATHO実験に使うKriogem-03冷凍冷蔵庫
  © Energia	© ESA

  微小重力環境下での交感神経システムの副腎活動を調べるものです。この実験では飛行前、飛行初期、飛行末期に採血し、地上に回収するまで冷凍庫に保管されます。さらに帰還後も採血が行われます。この実験は、BMIとRHYTHM実験とも関連しています。
  
• BMI（Blood Pressure Measurement Instrument）-2 （12Pで運搬）
  

  BMI実験装置 © Energia

  血圧の変化を24時間測定し、無重量環境下での血圧リズムの変化を調べます。このデータ取得は、飛行前、飛行中、飛行後に行われ、2002年のイタリアのマルコポーロ・ミッションでESA宇宙飛行士ロベルト・ビットーリを被験者としたデータと比較されます。
  BMIは軌道上で故障したため、ISS上の別の装置が代わりに使われました。
  
• SSAS （Solid Sorbent Air Sampler）（12Pで打上げ、6Sで回収）
  

  SSAS装置 © ESA

  ISS内は閉鎖環境のため、有害なガスや物質が蓄積しないように、定期的に空気成分の分析が行われます。SSASで取得した空気サンプルは、後日地上で分析が行われます。SSASは8本のチューブを持ち、それぞれのふたつの吸着剤（sorbent）で揮発性物質を24時間連続で吸着させます。得られたデータはより効率的な空気循環や空気の再生のための設計に使われます。
  
• Rhythm
  宇宙での心拍数、血圧、呼吸数を解析することにより、心肺系の調節と適用機構を調査します。
  
• Carbon dioxide survey
  

  Carbon dioxide survey装置 © ESA

  二酸化炭素濃度が高まる睡眠中の個室内での二酸化炭素濃度を測定します。ISS滞在クルーは起床後に頭痛を経験していることから二酸化炭素が蓄積している可能性があります。
  

物理学と地球観測

• NANOSLAB-2 （11P、7Sで運搬、6Sで回収）
  

  NANOSLAB Electronics box © Energia

  NANOSLABは、2002年11月のフランク・ディベナのミッション時に初飛行しておりゼオライトの結晶成長に関する実験です。この実験では微小重力科学グローブボックス（MSG）を使用します。
  
• PROMISS-2 （11P, 12P, 7Sで運搬）
  

  PROMIS実験Boxとデジタルホログラフ顕微鏡	PROMISS-2 Kit（6個のリアクターを装備）
  © Energia

  タンパク質結晶成長の基本的なプロセスを研究する実験であり、成長時のコンディションの違いにより、結晶の品質に影響を与えるかを明らかにします。実験で得られた結晶はデジタルホログラフィー技術を使って撮影されます。この実験ではMSGを使用します。
  
• LSO（Lightning and Sprite Observation）
  

  LSOマイクロカメラ © Energia

  1989年に発見された大気中の発光現象であるスプライト（sprite）（雷雲が発生している地域の地上からの高度50～90kmで発生）やそれと類似した現象のエルブス（elves）を観測します。本実験はフランスのアンドロメダミッション（3Sミッション）用に運ばれたカメラを使用します。
  
  

教育

• APIS （11Pで運搬）
  

  APIS実験装置 ©ESA

  重心から離れて質量体を持つ人の体を回転（回転する衛星を模擬）させた時の動きの違いを明らかにし、ビデオに記録します。このような運動は宇宙機の回転軸の変更に影響を与えることもできます。
  
• CHONDRO （12P、7Sで運搬）
  

  CHONDRO実験装置 © ESA

  この実験の目的は、豚の骨を使用して、より安定した軟骨組織の構造を見つけることです。
  
• THEBAS （11Pで運搬）
  

  THEBAS実験装置 © ESA

  機械の基本的原理を試験します。端にバネで揺れる振り子を付けた密封された容器の中で小さな球や液体の挙動を記録します。これらの記録されたビデオは教育目的に使用されます。
  
• VIDEO-2 （11Pで運搬）
  

  VIDEO-2関連用具（木製、黄銅製のボールペン、ピンポン玉など） © Energia

  微小重力環境下でニュートンの第三法則（作用反作用の法則）の挙動をデモンストレーションします。この実験は12～18歳の基礎科学のカリキュラムに合うよう設定されビデオに記録されます。
  
• ARISS （ISSの既存設備を利用）
  アマチュア無線を使用してISSのペドロ・デュークとスペインの小学生を結び、質疑応答を行います。
  

技術実験

• 3Dカメラ （11Pで運搬）
  

  3Dカメラ ©ESA

  このカメラは、ESAがErasmusユーザセンターでISSや装置の訓練用に使用しているバーチャルリアリティ・ツールとして使用しているものを改良した装置であり、無重量環境下で3Dカメラが作動するかの評価を行います。
  このミッションではフィルムのみが回収され、カメラはロシアセグメントに保管されます。（市販の一眼レフのボディを改造し、24mmレンズ2個を装備）
  
• クルー・レストレイント（ひざの固定具） （11P、7Sで運搬）
  

  クルー・レストレイント
  © ESA	© Energia

  ESAが開発した新しいクルー・レストレイントの評価を行います。この実験は米国モジュール内で実施されます。