最終更新日: 2016年1月7日
油井宇宙飛行士長期滞在総括
※当ページ内の画像、映像については、特に断りの無い限り出典はJAXA/NASAです。
ISS長期滞在結果
ソユーズ宇宙船に搭乗する油井宇宙飛行士ら 7月23日(出典:JAXA/NASA/Aubrey Gemignani)
油井宇宙飛行士は、国際宇宙ステーション(ISS)第44次/第45次長期滞在クルーとして、日本時間2015年7月23日から 2015年12月11日までISSに約142日間滞在しました。
油井宇宙飛行士は、日本人宇宙飛行士として初めて宇宙ステーション補給機「こうのとり」のキャプチャ(把持)を遂行し、若田宇宙飛行士、筑波宇宙センターの管制チームとともに「チームジャパン」の一員として「こうのとり」5号機ミッションを成功に導きました。この成功は、我が国がこれまでに積み上げてきた有人宇宙開発のプレゼンスをさらに押し上げることとなりました。
また、ISS・「きぼう」での実験を着実に遂行し、並行して「きぼう」船内に新たな利用環境の構築に取り組み、船外利用の利便性をあげ、成果最大化に向けて「きぼう」の利用環境を進化させました。油井宇宙飛行士が実施したJAXAの利用実験活動は21ミッションとなります。
油井宇宙飛行士が携わったJAXAの利用実験活動一覧
(クリックすると拡大画像が表示されます)
新たな経験を積んだ油井宇宙飛行士は、新世代の宇宙飛行士のトップバッターとして、その経験を生かして将来の日本の有人宇宙活動を引っ張っていく存在となります。
なお、油井宇宙飛行士のISS滞在中、10月1日に日本人の宇宙滞在累積日数が1,000日を超えました。現在累積日数は1,071日で、世界第3位です。
国際宇宙ステーション(ISS)滞在開始15周年を祝う第45次長期滞在クルー(11月2日)
ISS滞在100日目の様子(10月31日)
43Sフライトおよび滞在時間
項目 |
実績 |
打上げ日時
(ソユーズTMA-17M宇宙船(43S)) |
2015年7月23日午前6時02分(日本時間) |
ISSへのドッキング日時 |
2015年7月23日午前11時45分(日本時間) |
ISSからの分離日時
(ソユーズTMA-17M宇宙船(43S)) |
2015年12月11日午後6時49分(日本時間) |
着陸日時
(ソユーズTMA-17M宇宙船(43S)) |
2015年12月11日午後10時12分頃(日本時間) |
滞在期間 |
141日16時間09分(約142日間) |
輸送機 |
打上げ・帰還ともにソユーズTMA-17M宇宙船(43S) |
注:秒処理の関係で、誤差が生じる場合があります。
油井宇宙飛行士らを乗せて帰還したソユーズ宇宙船(43S)の帰還モジュールの着陸地点(出典:JAXA/NASA/GCTC/Andrey Shelepin)
日本人初の「こうのとり」5号機のキャプチャを遂行
「こうのとり」5号機の把持に備え、軌道上訓練を行う様子
油井宇宙飛行士は、日本人として初めて、宇宙ステーション補給機「こうのとり」のキャプチャ(把持)作業を担当しました。油井宇宙飛行士はISSのロボットアーム(Space Station Remote Manipulator System: SSRMS)を正確に操縦し、見事「こうのとり」5号機の把持に成功しました。
「こうのとり」5号機の速達サービスで運ばれた新鮮な果物(オレンジ、レモン)を浮かべる油井宇宙飛行士
「こうのとり」5号機ミッションでは、油井宇宙飛行士はロードマスター(到着貨物の移送責任者)として、ISSに到着直後の「こうのとり」の内部点検や、輸送物資の運び出し・保管管理を指揮し、「こうのとり」5号機の物資補給に貢献しました。
油井宇宙飛行士、ISSとの通信役となるリードCAPCOM (Capsule Communicator)の若田宇宙飛行士、日本の「こうのとり」運用管制チームが一体となり、「チームジャパン」の総合技術力で、「こうのとり」5号機のミッションを成功させました。
「こうのとり」5号機の把持(キャプチャ)を見守る「こうのとり」運用管制チーム(出典:JAXA)
NASA管制室での若田宇宙飛行士
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「きぼう」に新たな利用環境を構築
簡易曝露実験装置(ExHAM)2号機の「きぼう」船外への設置に向けた作業
「こうのとり」5号機で運ばれた実験装置の設置や点検作業を担当し、「きぼう」の利用拡大や多様化に向けた環境を整えました。作業に携わった主な装置をご紹介します。
- 小動物飼育装置(MHU)の組立て・検証
小動物飼育装置(MHU)の組立て・検証を担当しました。検証中、小動物観察用の窓掃除用ウォッシャー液が出ないトラブルもありましたが、細かな観察眼で改善提案を行い、地上の担当者と連携して問題を解決しました。
装置概要 |
合計12匹のマウスを個別に約30日間飼育可能な小動物飼育装置の機能確認を行います。飼育装置は、「きぼう」の細胞培養装置恒温槽内に搭載されます。 |
小動物飼育装置のイメージ
- 高エネルギー電子、ガンマ線観測装置(CALET)
高エネルギー電子、ガンマ線観測装置(CALET)の取付けは地上からの遠隔操作で行われましたが、油井宇宙飛行士は軌道上から作業を支援しました。
装置概要 |
CALETは、最新の検出・電子技術を用いた「カロリメータ」と呼ばれる装置を搭載し、宇宙を飛び交う粒子のエネルギー量とそれらの粒子の種類や飛来方向を測定します。この装置は気球実験を通じて開発されたもので、非常に高いエネルギーの電子やガンマ線、陽子・原子核成分を高精度で観測できます。またわれわれの銀河の外で、短時間に大量のガンマ線が観測されるガンマ線バーストと呼ばれる現象についても測定するほか、太陽活動の地球環境への影響についても調べます。
観測は2~5年にわたって行われ、惑星間空間から銀河系外までの宇宙の広い領域で、高エネルギー宇宙現象の解明を目指します。 |
詳細情報 |
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ロボットアームでCALETが運ばれる様子
CALETの設置箇所
- 簡易曝露実験装置(ExHAM)2号機の設置準備作業等
油井宇宙飛行士は、簡易曝露実験装置(ExHAM)2号機の「きぼう」の船外実験プラットフォームへの設置に向け、機器の確認や機器の船外搬出のための準備などを行いました。
装置概要 |
地上実験で再現することの難しい過酷な宇宙環境を利用することで、長期間の曝露による経年変化など、宇宙環境が各種材料に与える影響を複合的に調べたり、ISSに衝突するスぺースデブリや宇宙塵などの微粒子を捕獲します。 |
詳細情報 |
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簡易曝露実験装置(ExHAM)2号機の設置の様子
地上で作業をモニタする様子(出典:JAXA)
- 多目的実験ラック2(MSPR-2)の設置/静電浮遊炉の点検作業
新たな実験装置の多目的実験ラック2(MSPR-2)を「きぼう」内に設置しました。ラック上部のワークボリュームという場所に静電浮遊炉が設置される計画で、油井宇宙飛行士はコア機材の特別点検を担い、装置本体の組立て・検証を万全に行う環境を整えました。
装置概要 |
「きぼう」に既に設置されている多目的実験ラック(MSPR)の2台目で、主に電力や通信インタフェースなどのリソースを実験機材に提供し、普段の実験室に近い感覚で利用できる作業空間を持つ多目的なラックです。 |
詳細情報 |
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MSPR-2の設置作業
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超小型衛星放出ミッション
「S-CUBE」放出のコマンドを送信する様子
油井宇宙飛行士は、エアロックとロボットアームを合わせ持つ「きぼう」日本実験棟の機能を活用し、「きぼう」の運用管制チームと連携しながら「きぼう」から超小型衛星を宇宙空間に放出するミッションを遂行しました。
8月に「こうのとり」5号機で運ばれた超小型衛星を点検し、小型衛星放出機構(JEM Small Satellite Orbital Deployer: J-SSOD)への取付けを行い、エアロックから船外に搬出するための操作などを行いました。
「きぼう」から放出された超小型衛星「SERPENS」
小型衛星放出ミッションでは、2基の超小型衛星を放出しましたが、1回目の千葉工業大学の流星観測衛星(S-CUBE)では、油井宇宙飛行士が超小型衛星の放出のため「きぼう」のロボットアームを操縦し、放出のコマンドを送りました。2回目のブラジリア大学が開発したSERPENSでは、筑波宇宙センター(TKSC)の管制室から遠隔操作により放出され、油井宇宙飛行士はその様子をモニタしました。
また、「きぼう」の機能を利用して、米国Nanoracks社の超小型衛星も多数放出されましたが、油井宇宙飛行士はその超小型衛星の設置などの準備作業に携わりました。
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実施した実験
JAXA PCG実験の作業を行う様子
油井宇宙飛行士は多くの実験にも携わりました。宇宙飛行士が軌道上で行う作業は、実験サンプルの準備や設置、記録撮影、実験サンプルの保存、片づけ、装置のメンテナンス作業などです。油井宇宙飛行士が作業した主な実験関連活動を紹介します。
- 高プラントル数流体の液柱マランゴニ振動流遷移における表面変形効果の実験的評価(Dynamic Surf)
目的 |
マランゴニ対流(表面張力により引き起こされる対流)のメカニズム解明に向けた基礎データを取得します。 |
概要 |
地上では実現できない大きな液柱をつくり、液柱の両端に温度差を与えてマランゴニ対流を発生させます。液柱両端の温度差を大きくしていくと、最初の安定した流れ(定常流)は振動流という周期的に変化する流れに変わり、さらにはカオスとよばれる状態になり、最後には乱流という完全に乱れた状態になります。実験では、液柱内部の流れの変化や液柱表面の温度測定などを行います。 |
期待される成果 |
マランゴニ対流のメカニズムを明らかにすることで、半導体などの結晶の高品質化、携帯電話やパソコン等の電子機器を冷却するヒートパイプの高効率化、化学分析や医療分析で重要となるマイクロ流体ハンドリング技術の確立などへの貢献が期待できます。 |
使用される実験装置 |
流体物理実験装置(FPEF) |
代表研究機関 |
ケースウェスタンリザーブ大学 鴨谷 康博 |
詳細情報 |
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直径30mm、長さ60mmの液柱
流れの観察手法
- 溶液における熱拡散現象のその場観察(Soret Facet)
目的 |
ソーレ効果(熱拡散効果)による金属・半導体等の融体も含む液体中の溶質成分の物質輸送のメカニズムを理解し、未知の溶液・融液系についてソーレ効果を予測するための指針を得ます。 |
概要 |
対流抑制のある微小重力環境下で、2波長マッハツェンダー干渉計によるその場観察を行い、ソーレ係数の精密測定を行います。 |
期待される成果 |
材料製造プロセス(結晶成長・凝固等)における材料に適用され、石油精製プロセスなどの開発に利用が期待されるほか、温度勾配下で生じる生体の変化、海洋・惑星内の溶質分布に対しても知見を与えると考えられます。 |
使用される実験装置 |
溶液結晶化観察装置(SCOF) |
代表研究機関 |
早稲田大学 鈴木 進補 |
詳細情報 |
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- 高品質タンパク質結晶生成実験(JAXA PCG)
目的 |
対流や沈降のない微小重力環境を利用して高品質なタンパク質結晶を生成します。 |
概要 |
タンパク質サンプルを蛋白質結晶生成装置(Protein Crystallization Research Facility: PCRF)内で成長させます。実験で使うPCRFセルユニット内には、最大12個のタンパク質結晶生成セルを搭載できます。 |
期待される成果 |
軌道上で成長させた高品質なタンパク質結晶の構造解析を地上で行い、様々な疾病の治療薬の開発や、環境・エネルギー問題の解決に貢献します。 |
使用される実験装置 |
タンパク質結晶生成実験装置(PCRF) |
代表研究機関 |
JAXA |
詳細情報 |
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『宙亀通信』(Vol.17) なるほど! 宇宙実験!~タンパク質結晶生成実験~
『宙亀通信』(Vol.18) 宇宙パラパラ動画 ~タンパク質結晶生成実験~
- 植物における回旋転頭運動の重力応答依存性の検証(Plant Rotation)
目的 |
植物の首振り運動(回旋転頭運動)に重力が影響するのかを調べます。
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概要 |
ツル性植物で比較的大きな回旋運動を行う双子葉植物のアサガオと単子葉植物のイネの種子の2種、およびそれら2種の突然変異体の種子(重力を感じ取れない種子)を「きぼう」の細胞培養装置にセットして発芽・生育させ、芽生えの成長・運動を動画として撮影・記録します。
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期待される成果 |
植物の伸長における重力の影響がわかれば、植物生理学・植物環境感覚分野に大きな影響をもたらします。また、植物と重力の関係が更に深く理解され、宇宙空間で植物を育成するための技術開発や、地上における植物の姿勢制御の技術や効率的な植物の生産に貢献できると考えられます。 |
使用される実験装置 |
細胞培養装置(CBEF) |
代表研究機関 |
東北大学大学院 高橋 秀幸 |
詳細情報 |
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Plant Rotation実験で栽培した植物
- 植物細胞の重力受容装置の形成分化とその分子機構の研究(Plant Gravity Sensing)
目的 |
シロイヌナズナを重力のない宇宙で生育させ、宇宙における重力応答を調べます。また、一部の植物標本を持ち帰り解析することで、その仕組みに迫ります。 |
概要 |
遺伝子型の異なる4種類のシロイヌナズナの種子を宇宙で発芽させ、10日間育てます。宇宙で育てた植物体でも、地上と同様に重力を感じて応答するかどうかを確認します。「きぼう」船内の遠心機で植物を回転させると、遠心力が植物に掛かります。この遠心力と重力はほぼ同じ
ように植物に作用します。このようにして”重力刺激“を与えて、植物の重力応答を調べます。 |
期待される成果 |
植物の重力応答のメカニズムを調べることで、宇宙環境に適応する植物の開発や、転倒しても転倒から立ち直るのが早い植物の開発につながると期待されます。植物で解明された重力受容の分子機構やその動作原理が広く生命界で共通であるならば、重力依存的なさまざまな生命
現象の解明にもつながります。 |
使用される実験装置 |
細胞培養装置(CBEF) |
代表研究者 |
名古屋大学大学院 辰巳 仁史 |
詳細情報 |
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シロイヌナズナの生育に使う植物実験ユニット(PEU)
実験サンプルを浮かべる油井宇宙飛行士
- 宇宙居住の安全・安心を保証する「きぼう」船内における微生物モニタリング(Microbe-IV)
目的 |
長期宇宙居住のための基盤的情報を蓄積します。
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概要 |
「きぼう」船内の細菌を継続的にモニタリングし、最新の方法を用いて評価します。 |
期待される成果 |
幅広い分野における衛生微生物学的な安心・安全の実現への寄与や、国際的なモニタリング手法の標準化に繋がる可能性があります。 |
代表研究機関 |
大阪大学大学院 那須 正夫 |
詳細情報 |
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- ES細胞を用いた宇宙環境が生殖細胞に及ぼす影響の研究(Stem Cells)
目的 |
マウスの万能細胞の一種であるES細胞(胚性幹細胞)を用い、哺乳動物細胞への宇宙環境の影響を調べます。 |
概要 |
マウスのES細胞を凍結状態でISSに打上げ、きぼう内の冷凍庫(MELFI,-95℃)に保存します。それぞれ6ヶ月、1年、1年半、2年、3年と軌道上で保存したのち、地上へ回収し細胞を培養して宇宙滞在の影響を調べます。 |
期待される成果 |
医療機器などによる放射線のリスク評価や、食品添加物などの発がん性や有害性のリスクを予測できることが期待されています。 |
代表研究機関 |
大阪市立大学大学院 医学研究科 老年医科学大講座 遺伝子制御学 教授 森田隆 |
詳細情報 |
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マウスのES細胞(地上実験)
ES細胞を受精卵に導入する様子(地上実験)
- 宇宙医学実験
ファンドスコープを使用して眼の検査を行う様子
油井宇宙飛行士が自ら被験者となり、定期的に自分の身体の様々なデータを取得し、データを地上に送信しました。また、採取した唾液や血液などのサンプルは採取後に処理を行ってISSの冷凍・冷蔵庫(MELFI)などに保管しておき、後日ドラゴン補給船などで地上に回収されます。
実施した主な医学実験
実験名 |
実施機関 |
宇宙放射線計測 「きぼう」船内(Area PADLES)および個人被ばく(Crew PADLES) |
JAXA |
長期宇宙滞在飛行士の姿勢制御における帰還後再適応過程の解明(Synergy) |
JAXA |
宇宙滞在中の頭痛に関する研究(Space Headaches) |
ESA |
ISS長期滞在クルーの目の健康に関する研究(Ocular Health) |
NASA |
宇宙飛行士の微生物叢(そう)に長期間の宇宙飛行が与える影響(Microbiome) |
NASA |
宇宙滞在が身体に与える影響の生化学分析(Biochem Profile) |
NASA |
宇宙環境が認知能力に与える影響の調査(Cognition) |
NASA |
微小重力環境が免疫機能に与える影響(Salivary Markers) |
NASA |
より短時間で効率的にできる軌道上運動プログラムの研究(SPRINT) |
NASA |
長期の宇宙滞在が脳構造や運動制御能力などに与える影響(Neuromapping) |
NASA |
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ISSのメンテナンス、船外活動支援
トイレのメンテナンスの様子
EVAクルーをクエスト(エアロック)に送り出す様子
油井宇宙飛行士は、実験装置のメンテナンスのほか、宇宙で人間が生きていくためのインフラを支えるシステムなどのメンテナンス作業にも携わりました。宇宙で貴重な水を再生する水再生システム(Water Recovery System: WRS)やISSトイレの清掃・タンクの交換、船内の騒音の測定などを行いました。
また、無人補給機により運ばれてきた物資の移送、米国モジュールの設定変更のほか、船外活動クルーを支援して、船外活動ユニット(Extravehicular Mobility Unit: EMU)の準備やEMUの装着の支援、片づけ作業なども行いました。
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教育活動、広報・普及活動など
アジア宇宙ふしぎ実験の様子
油井宇宙飛行士は、多忙な業務の合間をぬい、教育活動や、宇宙活動の普及活動にも力を入れました。ツイッタでのリアルタイムな情報発信のほか、地上と映像やアマチュア無線を使用した交信イベントなどを通して、ISSでの業務、実験、生活などを紹介しました。
油井宇宙飛行士が参加した主な教育、広報・普及活動
実施内容 |
リンク |
「宙亀通信」と題し、宇宙から見える景色、ISSでの生活や仕事の様子を動画で紹介 |
「宙亀通信」(YouTube JAXA Channel) |
Twitterにて、自身の活動や考え、ISSから見える景色などを紹介 |
油井宇宙飛行士Twitterアカウント @Astro_Kimiya |
ISSと全国各地を結んだ交信イベント(サテライト会場も含むと約5,000名が参加)を実施 |
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安倍晋三総理大臣らとの交信イベント「VIPコール」を実施 |
油井宇宙飛行士がVIPコールを実施 |
宇宙で活躍する日本の技術や宇宙実験の成果、ISSでの生活などタイムリーな内容をISSで執筆し、新聞等に寄稿 |
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アジア・太平洋地域宇宙機関会議(APRSAF)、「科学の甲子園ジュニア」、ラグビーワールドカップ2015などへ、応援のビデオメッセージを送信 |
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地上の学生とのアマチュア無線による交信 |
ARISSスクールコンタクトのブログ |
アジアの学生からテーマを募った「アジア宇宙ふしぎ実験」を実施 |
実験動画一覧(英語) |
ラグビーワールドカップを応援して宇宙でラグビーを真似る様子
油井宇宙飛行士が撮影した紅葉の季節の日本
(出典:JAXA/NASA/油井宇宙飛行士ツイッター)
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