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「きぼう」日本実験棟の開発では、開発過程を「開発基礎試験」、「エンジニアリングモデル(Engineering Model: EM)製作試験」、および「プロトフライトモデル(Proto Flight Model: PFM)製作試験」の3つに分けて実施しました。
(1) 開発基礎試験の段階
開発基礎試験の段階では、開発上重要な構造や電子回路などの機能を検討したり、基本的な設計仕様の妥当性を確認するために、実物大模型(モックアップ)やブレッドボードモデル(BBM)を製作して、必要なデータを取得しました。なお、BBMとは、宇宙用ではなく、地上の一般用部品や材料を使用した簡易モデルのことです。
(2) エンジニアリングモデル(EM)製作試験の段階
EM製作試験の段階では、機械的、電気的な設計仕様を確立したり、試験方法を確立したり、製造工程を確立するため、フライトモデルに近い形態の技術試験モデルを製作して、必要なデータを取得しました。また、認定モデルを用いた試験では、設計の中に潜んでいるかも知れない欠陥を見いだすため、実際に運用される条件に対して、安全余裕を見込んで、より厳しい条件のもとで試験を実施しました。このように、EM製作試験の段階では、設計および製造方法が、技術要求に適合したハードウエアやソフトウェアを製作するのに適していることを確認して、プロトフライトモデル(PFM)製作試験の段階へと移行しました。
EM製作試験は、筑波宇宙センター(TKSC)において実施された各要素を結合した全体システム試験が平成10年10月に終了したことにより、全ての作業が完了ました。
船外実験プラットフォームを例に、EMの試験の様子は以下の通りです。
(3) プロトフライトモデル(PFM)製作試験の段階
PFM製作試験の段階では、国際宇宙ステーション(ISS)本体に取り付けられる実機モデルが製作されました。この段階では、EM製作試験の段階で確立された設計仕様および製造方法で製作された実機モデルに、材料および製造上の欠陥がないことを確認するため、実際に運用される条件の下に、各種の試験が行われました。
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