ヒビトのオーランはアナログな宇宙服

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次にヒビトが着ているロシアの宇宙服「オーラン」について伺いたいと思います。このヒビトのオーランは何をモデルにしているんでしょう。

山方健士さん(以下、山方)
これは、ロシアの火星有人探査における実験プロジェクト「Mars500」で、火星探査用の宇宙服はこういうものだろうと試作したものをベースに、小山さんがデザインした宇宙服になります。地上実験用なので、実際の素材としてはダウンジャケットのようなものを使っているのかもしれません。いずれ月や火星の探査に使うときは、レゴリスなどの埃が繊維の間に入らないよう鏡面コーティングのようなつるつるした処理を施す可能性もありそうですね。

オーランで特徴的なのは、ムッタの宇宙服とは違って、胸の前に生命維持装置を操作するコントローラーがあるところですよね。ムッタの宇宙服がデジタルだとしたら、こちらはアナログ。ロシアは「この方が壊れにくいじゃん」というアナログ派です。

もう1つ特徴と言えるのが、オーランは完全に船外活動用だから、ほとんど全てが一体化されていること。着ぐるみみたいな構造で、今実際に宇宙で使われているオーランは背中の生命維持装置部分が冷蔵庫のようにパカッと開いて、人がその中に入るようにして着る仕組みになっています。アポロ宇宙服は与圧服も兼ねているから、ヘルメット・グローブ・ブーツを付け替えると話しましたけど、そんな風にいくつかのパーツに分かれているのとは対照的ですよね。

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オーランは1人で脱ぎ着できそうですね。NASAの宇宙服だとどうなのでしょうか。

山方
今のNASAの宇宙服も1人で脱ぎ着できる構造ではありますけど、いかんせんパーツが多いですよね。たとえば両手のグローブやヘルメットを装着するとき、そこに髪の毛や糸くずが挟まる可能性があります。そうするとそこから空気が漏れてしまう。

でもロシアの宇宙服はグローブからヘルメットまで、最初から全部組み上がった状態です。セミの脱皮の逆バージョンのように、身体を中に滑り込ませていくようにして着るデザインになっているので、異物の挟まる可能性があるのは背中部分だけ。そこさえ気を付ければ、空気漏れする可能性はNASAのものより小さくなります。このあたりは考え方の違いですよね。

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ムッタとヒビトのグローブのつくりも違いがありますか？

山方
オーランは、実はグローブのサイズがSとLの2種類しかなくて、あまり個々人に最適化された設計にはなってないんです。反対にNASAの方は1人1人の手のサイズにぴったり合わせて作りますね。今だとおそらく3Dスキャナーで計測していると思うけど、昔は手のひらだけでも50箇所以上採寸して、それを元にグローブを作っているので、フィット感が高くて操作性はすごくいい。14種類くらいの既製サイズがあって、そこから自分に合うものを見つけたうえで、さらに自分用にオーダーメイドする、というのがアメリカスタイルです。

実際のところ宇宙服を作る時の基本的な考え方は、人口の90％の人が着られるように作りましょう、というものなんですよね。そういうなかでロシアの宇宙服は、太ももの部分と膝下からくるぶしまでの部分それぞれを、内部にあるヒモを引っ張ることで長くしたり短くしたりできるようにしています。ワンサイズの宇宙服で、いろいろな体型の人が着られるように設計しているのがロシアの宇宙服です。

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下半身の脚部分の長さは人によって差が大きいような気がするので難しそうです。

シュッとした宇宙服の実現は難しい？

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アポロ宇宙服もオーランも、実際はかなりボリューミーな外観ですよね。『宇宙兄弟』の中ではそれを少しシュッとしたシルエットにしている印象があります。現実的にそういうスタイリッシュなシルエットにできる可能性はありそうですか。

山方
宇宙服を研究していてわかったのが、人間の身体の構造上、いろいろなところに制約があるということです。たとえばグローブを装着しようとしたときには、その手首部分を人の拳が通れるようになっていないといけない。手首は拳よりも細いけど、手首のジョイント部分は拳の大きさに合わせないとならないわけです。つまり、拳の大きさを基準にして腕部分を作らざるを得ないから、そこをシュッとさせるのはすごく難しい。

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宇宙服に伸縮性をもたせるのも難しいですか。

山方
それはめっちゃ難しいです。宇宙服の中は空気で満たされているので。風船の中に人が閉じ込められている状態で、その風船をどうやって人の体ギリギリまで絞り込むか、というのをイメージしてもらうといいかもしれません。今の宇宙服は常時0.3気圧という圧力が内部にかかっているんですけど、それを締め込もうするとものすごい力が必要です。人の腕力ではまずできないでしょうね。

宇宙服の性能としては2.4気圧までは耐えられる設計になっていて、これはクルマのタイヤの圧力とだいたい同じ。車のタイヤを締めるのがどれほど大変なのかは想像しやすいかと思います。

それでも腕部分は拳や上腕が通る程度の細さまでは実現していて、肘や膝などの関節部もなるべく絞って曲げやすくしています。でも、それを全身に適用するのは今は難しすぎますね。

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そういえばムッタの宇宙服には外部と接続するインターフェースがありましたが、オーランにはそういうものが見当たりませんね。

山方
ロシアの宇宙服の生命維持装置には、実は冗長系が含まれているんです。冗長系というのは、空気を送り出すためのポンプやファン、冷却水を循環させるためのポンプなどがどれも2つずつあって、1つ故障したとしてももう1つを動かすことで機能を維持する設計になっている、ということです。

NASAの宇宙服は冗長設計にはなっていなくて、故障してしまうと生命維持装置は機能しなくなります。なので外部と接続できるインターフェースを用意している。ただ細かく言えば、NASAの方も酸素だけは補助タンクを備えているので、故障したら即座に酸素不足に陥る、というようなことは少なくとも避けられる設計にはなっています。

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オーランのお腹あたりには小さな金具みたいなものがありますが。

山方
中央のおへそ部分にあるのは、オーランを保管したりメンテナンスしたりするときに、専用のスタンドに固定したり、船外活動時に使用する工具を取り付けるための金具です。その左側に見えるのは、宇宙船のエアロックなどとつないで空気や水、電気を一時的にやりとりするためのアンビリカル用の接続口です。

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たくさんお話しいただきましたが、最後に山方さんにとって宇宙服の一番好きなところを教えてください。

山方
一番好きなのはヘルメットですね。ヘルメットをどうやって作るのか考えるのって、なかなか楽しいんです。たとえばどれくらいクリアに見えるようにするか。ヘルメットって湾曲しているけど、それでも視界ができるだけ歪まないようにするにはどう設計したらいいかとか、ヘルメットの内側が自分の呼吸に含まれている水分で曇らないようにするにはどうすればいいかとか、太陽光が当たっても熱で内部が温まらないようにするにはどうするかとか。考えなければいけない要素がたくさん詰まりまくってるんですよね。

ヘルメットの内側に映像を投影するとしたら、万一そこが故障したときに真っ黒になって視界が遮られたりしないようにしなければいけない。それを考えたときにどういう設計にすればいいかとか、1日中考えていられるほど楽しい。それくらいヘルメットが好きです。

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宇宙服の貴重なお話、ありがとうございました！

2回にわたっての宇宙服インタビューはいかがでしたか？

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