スカイラブとは何だったのか？アメリカ初の宇宙ステーション — そしてその結末

六十三秒。スカイラブの保護シールドが打ち上げ後に持ちこたえた時間です。その瞬間、空気力学的な力がシールドを宇宙ステーションから完全にもぎとりました。2枚ある主要ソーラーパネルの1枚とともに。アメリカ初の宇宙ステーションは深刻なダメージを負ったまま軌道に到達し、直射日光の下で焼かれながら内部温度が54°C（130°F）に向かって上昇していました。その後に起きたことは、NASAの最も過小評価されている物語のひとつです。

スカイラブとは何だったのか？

スカイラブは最初のアメリカの宇宙ステーションで、1973年5月14日——53年前の今日——かつて飛行した最後のサターンVロケットで打ち上げられました。数日後に地球へ帰還するカプセルではありませんでした。長期間にわたって交代乗組員を収容するために軌道に留まるよう設計された構造物で、当時のアメリカにとって真に新しい概念でした。ソビエト連邦は2年前の1971年に最初の実験ステーション「サリュート1号」を打ち上げていました。スカイラブはNASAの回答でした。より大きく、より野心的で——打ち上げ後の数時間は——ほぼ完全な損失の瀬戸際にありました。

ステーション自体はサターンVロケットの上段から作られました。全長約36メートルの巨大な円筒です。これは内部空間が国際宇宙ステーション（ISS）のどの単一モジュールよりもはるかに広いことを意味していました。スカイラブの与圧容積は約350立方メートルでした。ISSで最大のモジュール、日本の「きぼう」実験棟は150立方メートルです。これは少し考えてみる価値があります。1970年代初頭に建造されたアメリカ初の宇宙ステーションは、現在地球を周回しているステーションのどの単一部品よりも多くの内部空間を持っていました。この数字が間違っているように思えるなら、そうではありません。

すべてが狂い始めた日

問題はほぼ即座に始まりました。打ち上げ約63秒後、設計上の欠陥によりスカイラブの流星塵シールドの下に気圧が蓄積しました。このパネルはステーションを破片から守り、太陽熱を反射するために設計されたものでした。空気力学的な力がそれを機体から完全にもぎとりました。ソーラーパネルの1枚がそれとともに失われました。2枚目のパネルは部分的に展開した位置で詰まり、ステーションの運用に必要な電力よりもはるかに少ない電力しか生産しませんでした。

熱防護なし、ソーラーパネルも1枚失われた状態で、スカイラブは深刻な危機に陥っていました。ステーション内部の温度は54°Cを超え、一部の区域では65°C（150°F）にまで達しました。その温度では、フィルム、食料、科学機器が危険にさらされていました。過熱した材料からの有毒ガスの発生も現実の懸念でした。予定されていた最初の乗組員は地上待機を命じられました。状況が取り返しのつかないものになる前に解決策を見つけるためにNASAに与えられた時間は10日間でした。

それを救った修理

NASAのジョンソン宇宙センター技術サービス部門長のジャック・キンズラーが解決策を考案しました。ナイロン、マイラー、アルミポールで作られた折りたたみ式の日よけ——彼はそれを「パラソル」と呼びました——を科学エアロックを通過させ、外部から傘のように展開するという方法でした。エンジニアたちはそれを10日間で作り、テストしました。宇航士たちはこの正確な手順のために訓練を受けたことがありませんでした。彼らが使用した道具の一部は1週間前には存在していませんでした。

最初の乗組員——1973年5月25日に打ち上げられたスカイラブ2——は軌道上の2日目にパラソルを展開しました。それは機能しました。内部温度は数時間のうちに居住可能な範囲まで低下しました。6月7日、宇航士のピート・コンラッドとジョー・カーウィンが詰まったソーラーパネルを解放するための船外活動を実施しました。彼らは成功しました。打ち上げの日には失われたと思われたスカイラブが、運用可能な状態になりました。

これは歴史上初めて、乗組員が軌道上の損傷した宇宙船に対してその規模と複雑さの修理を行った事例でした。その後のすべての宇宙修理任務——ハッブル宇宙望遠鏡への5回のサービシング・ミッションを含む——は、スカイラブ2が始めた伝統の中に存在しています。ピート・コンラッドがあの詰まったソーラーパネルを切断したことから、1993年にハッブルを救った宇航士たちまで、直接の系譜を引くことができます。その系譜に関するほとんどの記述は最初の部分を省略しています。

スカイラブが実際に成し遂げたこと

1973年5月から1974年2月の間に3つの乗組員チームがスカイラブを訪問し、それぞれ28日、59日、有人宇宙飛行 (84日間)滞在しました。当時、84日間の軌道滞在は記録でした——それは人間が壊滅的な身体的劣化なしに長期宇宙飛行を生き延びられることを証明しました。これはその期間では誰も確認していませんでした。スカイラブで行われた微小重力に対する人体の反応の研究は、今日ISSで使用されている医療プロトコルに直接的な影響を与えました。

科学は実質的なものでした。乗組員は医学、材料科学、地球観測、太陽物理学にわたる約300の実験を実施しました。2,000時間以上の科学的作業を記録し、太陽の12万7,000枚の写真を撮り、地球表面の4万6,000枚の画像を持ち帰りました。ステーションに内蔵された専用の太陽観測所であるアポロ望遠鏡マウントは、科学者たちに軌道から太陽を最初に長期間、継続的に観察する機会を与えました。

ほとんどの記述が見落とす発見

スカイラブの太陽観測はコロナホールの存在を確認しました——太陽表面上で磁場がループして戻る代わりに宇宙に向かって外側に開き、高エネルギー粒子の流れが高速で脱出できる領域です。これらの流れは今や地球を常に流れる太陽風の主要な動力源として理解されています。スカイラブ以前、コロナホールは理論化されていましたが、軌道から明確に記録されたことはありませんでした。

それが実際に何を意味するか、少し考えてみてください。宇宙天気——GPS信号を妨害し、衛星軌道を劣化させ、極端な場合には電力網をダウンさせることができるもの——は、主にこれらの同じ粒子の流れによって動かされています。今日インフラを保護する予報モデルは、スカイラブが1973年と1974年に確立するのを助けた太陽物理学の基盤の上に構築されています。これは小さな脚注ではありません。

スカイラブが落下した経緯

スカイラブは、それが落下したような形で地球に落ちるはずではありませんでした。NASAにはまだ開発中だったスペースシャトルを使って、より高い軌道に引き上げる計画がありました。しかし、1970年代後半の太陽活動は予測を超えていました。太陽が活発な時、地球の上層大気は若干膨張します——その膨張が低軌道の物体に対する空気力学的な抵抗を増加させます。スカイラブの軌道は技術者が計算したよりも速く減衰しました。

1979年7月11日、スカイラブは大気圏に再突入しました。そのほとんどが燃え尽きました。約500キログラムの破片が生き残り、インド洋と西オーストラリアのエスペランス近くの辺鄙なオーストラリアの内陸部に散乱しました。負傷者はいませんでした。エスペランスの町はNASAに不法投棄で400ドルの罰金を発行しました。NASAは2009年、カリフォルニアのラジオ局がコストをカバーするための公開募金活動を組織した後、これを支払いました。

2026年においてもなぜ重要なのか

ISSは2030年頃に軌道を離脱する予定です。商業的な代替品——Axiom Space、Starlab、その他——が開発のさまざまな段階にあります。私たちを取り巻くより大きな構造を理解するには、宇宙の網とは何かをご覧ください。スカイラブが最初に真剣に調査した、人間が軌道上で長期的にどのように生活し働くかという問題は、数十年ぶりに今ほど活発に議論されていません。

私はスカイラブの原本文書を十分に読んで、ほとんどの一般的な記述があの24週間で実際に達成されたことを過小評価していることを知っています。科学は本物でした。修理は非凡でした。84日間のミッションは誰も以前に証明していなかったことを証明しました。そしてステーション自体——ロケットの上段から建造され、最初の日から半分壊れた状態で展開された——は、ある指標では2十年間それに続いたどのものよりも大きく、より有能でした。

スカイラブは親しみやすくなるのに十分な時間、生き残りませんでした。ISSを家庭の名前にした数十年の継続的な存在感はありませんでした。それが実際の基盤だったにもかかわらず、歴史的な脚注として扱われる傾向がある理由かもしれません。53年後、それはまだそれよりも良い扱いを受けるに値します。