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MFD運用業務




■ 射場運用

 MFDシャトル搭載システムのうちの実験機器は、成田空港から米国のニューヨーク空港まで貨物専用機で空輸された後、NASAケネディ宇宙センター(KSC)までトラックで陸送されました。KSC到着後、これらの実験機器は、機能・性能試験の後、NASA KSCへ引き渡され、船外系の実験機器は多目的実験支持構体(MPESS)に搭載されました。その後、MFDシャトル搭載システムは、シャトル・オービタの模擬装置に搭載され、オービタ・インターフェイス試験が実施されました。その後、MFDシャトル搭載システムは、シャトル・オービタに搭載され、シャトルとのインターフェイス試験が行われ、打上げ準備が整いました。シャトルがKSCへ帰還した後は、MFDシャトル搭載システムは、シャトルから取り外され、MFDシャトル搭載実験機器については、NASA KSCから返却され、機能・性能試験が行われた後日本に返送されます。


■ 飛行運用

 MFDロボットアームの飛行運用時間は合計20時間です。このうち、搭乗員の操作による飛行運用は、飛行第2日、第4日、および第5日に、合計16時間行われ、また地上からの遠隔操作実験は、飛行第7日に4時間実施されます。MFDロボットアームの操作は、2名の搭乗員によって行われます。

 搭乗員は、後部飛行デッキでワークステーションを組み立てた後、MFDシャトル搭載システムの立ち上げ、初期チェックアウト、ロボットアームの展開を行い、習熟のための基本操作を行うとともに、安全性に係る点検を行います。その後、ロボットアームが何も把持していない無負荷時の制御性能確認試験が行われ、続いてORU(軌道上交換装置)の脱着や、ドアの開閉に係る実証試験が行われた後、ORUを把持した状態でのロボットアームの制御性能確認試験が行われます。飛行運用中のビデオカメラによる映像は、シャトルのテープレコーダーに録画されるとともに、そのうち1チャンネルはリアルタイムで地上に送信されます。また、テレメトリデータは、シャトルの通信機器経由で地上に送信され、地上での飛行運用管制や、飛行運用技術支援に供されます。

 地上遠隔操作実験は、搭乗員による飛行運用が終了した後、ロボットアームが展開された状態で、搭乗員がロボットアームの制御モードを地上遠隔操作モードに切り換え、操作権を地上側に引き渡すことにより開始されます。

 ESEM実験機器のうちの材料曝露実験機器については、シャトルの荷物室ドアが開いている間に宇宙環境に曝露されます。また、宇宙ダスト・コレクターについては、この実験機器を、オービタの荷物室ドアが開いた状態で、曝露面を約40時間速度ベクトル(進行方向)に向けることにより、宇宙ダストの収集が行われます。

 
TPFLEX(二相流体ループ実験)は、シャトル船内の搭乗員が実験機器の立ち上げや、実験パラメータの設定を行うことにより、自動的に行われます。本実験は最大8回実施することが計画されており、各回の実験は、約60分間の実験時間と、それに続く約8時間の冷却時間から構成されています。なお、TPFLEXとMFDロボットアームは同時には運用されません。


■ 飛行運用管制

 軌道上の搭乗員の作業を地上から支援する飛行運用管制は、NASAジョンソン宇宙センター(JSC)において、NASDAとNASAが共同で実施します。シャトルからのテレメトリデータ等は、NASAの宇宙及び地上設備を経由して、JSCのペイロード運用管制センター(POCC)内に設置されたMFD飛行運用管制システムへ伝送されます。飛行運用管制要員はこれらのデータを用いて、搭乗員の飛行運用を支援するとともに、データの記録・解析、飛行運用計画の変更、不具合対策等の作業を実施します。



MFD運用システムの概念図:Concept of MFD Operations



■ 搭乗員訓練

 MFDロボットアームの操作は、高度な専門技能を有する搭乗員(ミッション・スペシャリスト、MS)が行います。MSにMFDロボットアーム固有の知識や操作技術を修得させるためにMFDトレーナーとMFDシミュレーターを開発しています。MFDトレーナーは、MFDロボットアームの動きを物理的に模擬し、微妙な力制御の感触などに慣れさせるためのものです。一方、MFDシミュレーターは、コンピューター・グラフィクスを用いて、MFDロボットアームの不具合時の対応手順等を学習できるようにしたものです。また、MFDロボットアームに不具合が生じた場合、船外活動(EVA)による補修を行うことにしていますが、このためのEVA作業訓練も実施します。






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