詳細は第1回船外活動、ステータスレポート#09をご覧ください。

詳細は第2回船外活動、ステータスレポート#13をご覧ください。

船内活動

PMM内で記念撮影をするクルー

• スペースシャトルのロボットアーム（Shuttle Remote Manipulator System: SRMS）とISSのロボットアーム（Space Station Remote Manipulator System: SSRMS）の運用（PMMの取付け、ELC-4の取付けなど）
• PMMの起動と入室
• PMMの整備およびPMMからの荷物の運び出し（ロボノート2のデスティニーへの移動などを含む）
• 「こうのとり」2号機への不要品の積み込み
• 船外活動の支援
• ディスカバリー号とISS間の物資の移送
• JAXAの「国際宇宙ステーション内における微生物動態に関する研究（Microbe）」実験のサンプル採取
• JAXAの「国際宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士の身体真菌叢評価（Myco）」実験のサンプル採取
• テレビ局、通信社とのインタビューなどの広報活動

OMSポッドからのヘリウムガスの漏れ

米国時間2010年10月29日、打上げに向けた作業中、ディスカバリー号の軌道制御システム（Orbital Manuevering System: OMS）ポッドのタンクを飛行時の圧力に加圧したところ、右舷側のOMSポッドからヘリウムガスの漏れが発見され、米国時間2010年11月1日に予定されていた打上げが11月3日に延期されました。

調査の結果、OMSの加圧ラインの着脱コネクタ（Quick Disconnect: QD）取付け部が漏れの原因であることが判明し、部品の交換修理が行われました。修理後の試験でヘリウムガスの漏れが生じないことが確認されました。

ヘリウムガスの漏れがあったパネルの位置

パネルの拡大写真（赤い丸で囲われた2箇所のQD取付け部で漏れが発生）

SSMEの制御装置のバックアップの動作不良

米国時間2010年11月3日、打上げに向けた作業中、ディスカバリー号の3基のスペースシャトルメインエンジン（Space Shuttle Main Engine: SSME）のうち1基において、バックアップの制御装置に起動不良と電圧降下の異常が発生しました。

原因究明作業の結果、起動不良については、スイッチのON/OFFを繰り返したところ、復旧が確認されました。また、電圧降下については、制御装置の履歴などから、一過性のものと判断されました。

NASAは、バックアップ制御装置の修理などの処置は行わず、米国時間2010年11月4日の打上げを目標に作業を再開しました。

その後、米国時間11月4日の打上げは、KSC周辺の天候不良のため米国時間11月5日に1日延期されました。

GUCPからの水素ガスの漏れ

GUCPの交換作業の様子

米国時間2010年11月5日、打上げに向けた準備作業で液体水素燃料タンクに燃料を充填中に、水素ガスベントライン（※）と外部燃料タンク（External Tank: ET）の接続部であるGUCP（Ground Umbilical Carrier Plate）から水素ガスの漏れが発見されたため、2010年11月30日以降に延期されることになりました。

※水素ガスベントラインは、液体水素タンク内で蒸発して生じる水素ガスを、射点から離れた場所まで安全に排出するためのシステムです。

GUCPを調査した結果、水素ガス漏れの原因はGUCPの取付け位置のわずかなずれによるものと考えられ、技術者らにより、GUCPの交換修理が行われました。交換後は、GUCPからガス漏れが生じないことが試験により確認されました。

ETのクラック

射点にて、X線検査装置を使用した非破壊検査の様子

断熱材の下の金属部で見つかったクラック（ボルト穴に沿って縦にクラックが確認できる）

2010年11月5日のGUCPからの水素ガス漏れにより打上げを中止した後、ETから推進剤の抜取り作業を行っていた際に、ETの中間タンク（※）の断熱材にクラック（亀裂）が発見されました。断熱材にクラックが生じた場合、飛行中に断熱材が剥離し、落下物となってスペースシャトルの機体に影響を与える可能性があるため、原因究明作業を行うことになりました。

※中間タンクは、ET内の液体酸素タンクと液体水素タンクを結合する構造物です。

金属部の修理に使用された補強材

射点でETの中間タンクを調査した結果、断熱材の下の金属部にもクラックが生じていることが確認されました。また、調査の過程で、中間タンクの別の箇所にも新たなクラックが発見されました。NASAは、他にクラックが生じていないか更に調査を行うとともに、クラックが発見された金属部の修理を行うこととし、これらの作業に時間を要するため、NASAは、米国時間2010年11月30日以降を目標としていた打上げを更に延期することを決定しました。

中間タンク内部

クラックが生じた金属部の交換と断熱材の再施工が行われ、2010年11月24日に作業は終了しました。その後、修理結果の解析と評価に十分な時間を確保するため、NASAは、2010年12月中の打上げを断念し、米国時間2011年2月3日以降の打上げを目標とすることを決定しました。

クラックの発生原因の究明と、クラックが生じた金属部の交換を行った中間タンクの健全性の確認を目的に、射点でETの燃料充填試験を行うことになりました。

燃料充填試験に備えて、ETに温度と歪み測定するセンサを計89個設置し、燃料充填試験を米国時間2010年12月17日に実施しました。なお、この試験では、水素ガス漏れの発生に伴い交換を実施した水素ガスベントラインとETの接続部であるGUCPの確認も併せて行われました。

ディスカバリー号は2010年12月22日にスペースシャトル組立棟（Vehicle Assembly Building: VAB）にロールバックし、射点では検査できなかったオービタ結合部とは反対側のエリアの検査と、燃料充填試験でセンサを取り付けた部分の断熱材の再塗布をが行われました。

補強に使用された金属プレート

VAB内でETの中間タンクの構造検査を行った結果、射点では検査できなかったエリアからもクラックが見つかり、中間タンクの大幅な補強作業が実施されました。108本あるストリンガーと呼ばれる補強用の金属のうち、クラックが見つかって修理を行った5本を除いた94本に補強用の金属プレートを追加で設置しました。

クラックが生じた原因は、材料の破壊強度が仕様の約65%と強度が低い製造ロットが混入していたことと、推進剤（液体酸素、液体水素）はとても低温であるため、推進剤充填時の極低温環境時に収縮するストレスが生じますが、この力が集中しやすい箇所にちょうどこの脆弱な材料が使われていたためクラックが発生したと考えられました。これらの原因はNASAが地上設備で同様の状態を模擬した所、クラックが再現できたことから確認できました。

ETの補強作業を終えたディスカバリー号は、2011年2月1日に射点へ再び戻りました。

STS-133クルーの自転車事故による交替

2011年1月15日に、STS-133ミッションの船外活動クルーであったティモシー・コプラ宇宙飛行士が自宅近くで自転車事故を起こして腰を負傷しました。怪我の詳細は、医学上のプライバシーの問題でNASAは明らかにしませんでしたが、骨折した可能性があると報道されました。

これを受けて1月19日には、負傷したコプラ宇宙飛行士の代わりに、1つ前のミッションであるSTS-132ミッションでも飛行したスティーブ・ボーエン宇宙飛行士がSTS-133ミッションに搭乗することが発表されました。

スティーブ・ボーエン宇宙飛行士は、STS-126ミッションとSTS-132ミッションで計5回の船外活動を経験したベテランで、他のクルーが担当作業を少しずつ調整しあうことで、打上げまでの短期間でコプラ宇宙飛行士の代わりが務められると判断されました。負傷したコプラ宇宙飛行士は、STS-133ミッションの船外活動中、ミッション・コントロール・センター（Mission Control Center: MCC）から作業指示を行うなどの支援を行いました。

なお、2回のスペースシャトルミッションに連続で搭乗したクルーは、ボーエン宇宙飛行士が初めてとなりました。

船外活動を担当するボーエン（左）、ドルー（右）両宇宙飛行士（出典：JAXA/NASA）

STS-133ミッションでは、2回の船外活動が予定されています。

各船外活動は、2名の船外活動クルーで行います。STS-133ミッションでは、スティーブ・ボーエン、ベンジャミン・アルヴィン・ドルーJr.両宇宙飛行士の2名が船外活動を担当します。

実施日：飛行5日目
担当：スティーブ・ボーエン（左）、ベンジャミン・アルヴィン・ドルーJr.（右）両宇宙飛行士

「ユニティ」（第1結合部）への電力ケーブルの敷設

「クエスト」（エアロック）からユニティに敷設されているJ612電力ケーブルを、「トランクウィリティー」（第3結合部）で異常が発生した場合にヒータ電力を供給できるようにするため、より長い延長ケーブルと交換します。

この作業は、ユニティ下部に恒久型多目的モジュール（Permanent Multipurpose Module: PMM）を結合した後は実施できなくなるため、PMMを結合する前に実施します。

※この作業は、2010年8月の船外活動で行われる予定でしたが、国際宇宙ステーション（ISS）の外部熱制御システム（External Thermal Control System: ETCS）異常発生に伴い、故障したポンプモジュール（Pump Module: PM）の交換作業が優先されたため、実施が先送りされていたものです。

ユニティへの電力ケーブルの敷設位置

故障したPMの船外保管プラットフォーム2（ESP-2）への移動・保管

2010年8月、ISSの熱制御を行うETCSの冷却ループの1系統に異常が発生し、ISSの熱制御能力の半分が失われました。このETCS異常への対応として、3回の船外活動を行い、S1トラスの故障したPMを、船外保管プラットフォーム2（External Stowage Platform 2: ESP-2）に保管してあった予備のPMと交換しました。

この際、アンモニア漏れなどの影響で予想よりも作業に時間を要したため、故障したPMをESP-2に設置する作業ができなくなり、モービルベースシステム（Mobile Base System: MBS）のペイロード/軌道上交換ユニット把持装置（Payload and Orbital Replacement Unit Accommodation: POA）に仮設置された状態となっていました。この故障したPMをESP-2に移動・設置する作業を行います。

なお、故障したPMは、STS-135ミッションで地上に回収して、故障原因を調査する予定です。

POAに仮設置されたPM（左）とESP-2上のPMの保管場所（右）

故障したPMへのアンモニア排出ツールの取付け

ESP-2に設置したPMに、残留している冷却用の液体アンモニアを排出するためのツールを取り付けます。

S1トラス上の外部カメラへの角度調整器具の設置

S1トラス下部の外部カメラは、STS-133ミッションでISSに取り付けるエクスプレス補給キャリア4（Express Logistics Carrier 4: ELC-4）に軌道上交換ユニット（Orbital Replacement Unit: ORU）を設置すると、ORUと物理的に干渉してしまうため、外部カメラの角度を調整するための器具を設置し、干渉を回避できるようにします。

右舷トラス上のモービルトランスポータ（台車：MT）のレールの延長作業、船外活動工具の移動など

そのほか、右舷トラス上のモービルトランスポータ（台車：MT）のレールを延長する作業や、船外活動工具を移動する作業などを行います。

※ISSでは、現在、非常に多くの船外活動作業のリストが残っています。ひとつひとつは簡単な作業ですが、作業場所の移動や足場の固定、機器の準備や片づけなど、ある程度の時間を要します。従って、STS-133ミッションの2回の船外活動では、このような小さな作業が多数リストアップされており、作業の項目や順序も変更される可能性があります。

手に取る宇宙～message in a bottle～

JAXAが実施する文化・人文社会科学利用パイロットミッションの第一期テーマのひとつである「手にとる宇宙　～message in a bottle～」（代表提案者：京都市立芸術大学　松井紫朗准教授）の一環として、船外活動によりボトルに宇宙を詰め込み回収するタスクを実施します。

宇宙を詰めるボトル

実施日：飛行7日目
担当：スティーブ・ボーエン（左）、ベンジャミン・アルヴィン・ドルーJr.（右）両宇宙飛行士

軽量取付け台（LWAPA）のスペースシャトルへの回収

国際宇宙ステーション（ISS）のロボットアーム（Space Station Remote Manipulator System: SSRMS）の先端に船外活動クルーが乗った状態で「コロンバス」（欧州実験棟）まで移動し、STS-123ミッションでコロンバス外部に設置された軽量取付け台（Lightweight Adapter Plate Assembly: LWAPA）を取り外して、スペースシャトルのペイロードベイ（貨物室）に回収します。

※LWAPAは、材料曝露実験装置6（Materials ISS Experiment: MISSE-6）の固定に使用していたもので、MISSE-6はSTS-128ミッションで回収済です。

コロンバスに取り付けられたLWAPA（左）とLWAPAのイメージ（右）
（6Aと6BはSTS-128ミッションで回収されたMISSE-6の2個の容器）

船外保管プラットフォーム2（ESP-2）のポンプモジュール（PM）に残留しているアンモニアの排出

ESP-2上のPMの保管場所

第1回船外活動で取り付けたツールを使用して、船外保管プラットフォーム2（External Stowage Platform 2: ESP-2）に設置したポンプモジュール（Pump Module: PM）に残留している冷却用の液体アンモニアを排出します。この作業は、故障したPMの回収（STS-135ミッションで予定）に備え、液体アンモニアが漏れ出す可能性を排除するために行います。

エクスプレス補給キャリア4（ELC-4）の多層断熱材（MLI）カバーの取外し

ELC-4のMLIカバー

ISSに設置したエクスプレス補給キャリア4（Express Logistics Carrier 4: ELC-4）の制御機器から、多層断熱材（Multi-Layered Insulation: MLI）カバーを取り外します。

「デクスター」（特殊目的ロボットアーム）へのカメラの設置、MLIカバーの取外し

デクスター（STS-131ミッション時）

デクスターの目の役割をするカメラ・照明・雲台装置1（Camera Light Pan/Tilt Unit assembly 1: CLPA-1）の設置と、MLIカバーを取り外す作業を行います。

外部カメラへのカバーの装着

外部カメラのレンズの前に装着するカバーを、SSRMSの肘部カメラ、デクスターのCLPA-2のカメラ、ペイロード/軌道上交換ユニット把持装置（Payload and Orbital Replacement Unit Accommodation: POA）のカメラ・照明装置（Camera Light assembly : CLA）のカメラに取り付けます。

このカバーは、宇宙機のスラスタ噴射時の噴射物による汚染から、カメラのレンズを保護するものです。レンズが汚染されると、カメラ全体の交換が必要となりますが、カバーを装着することで、カバーのみの交換で対応できるようになります。

カメラのレンズの前に装着するカバー

P3トラスへの外部照明の設置、「トランクウィリティー」（第3結合部）のMLIカバーの取外しなど

そのほか、P3トラスへの外部照明の設置、トランクウィリティーのMLIカバーの取外しなどを行います。

※ISSでは、現在、非常に多くの船外活動作業のリストが残っています。ひとつひとつは簡単な作業ですが、作業場所の移動や足場の固定、機器の準備や片づけなど、ある程度の時間を要します。従って、STS-133ミッションの2回の船外活動では、このような小さな作業が多数リストアップされており、作業の項目や順序も変更される可能性があります。