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国際宇宙ステーションは重さのない宇宙でクレーンを使って組み立てられた。なぜだろうか?

資材の質量が、大きな慣性を持っているため。

 ビル建設など、地上の建設現場ではクレーンが活躍する。鉄骨などの骨組みになる資材は重いので、その重力にうち勝って、持ち上げなければならないからだ。

 国際宇宙ステーション建設は、巨大な資材を次々に打ち上げ、地球周回軌道上で組み立てた。このとき、クレーンは欠かせなかった。

 ところで、無重力である地球周回軌道で、なぜ、クレーンのような機器が必要になるのだろうか。巨大な資材は、当然、大きな質量を持っている。動かすには、ある程度の加速度を与えなければならないが、質量が大きいということは、それだけ慣性、すなわち「加速されにくさ」が大きいのだ。

だから、巨大な資材を動かすには、大きな力を加える必要がある。小さな力では、とても時間がかかる。また、この理由の方が大切かもしれないが、「加速されにくい」というのは、「止めにくい」ということでもある。組み立ての際に、動き始めた資材同士が衝突して、こわれてしまってはどうしようもない。資材の運動を制御するには、力が必要だ。

宇宙船外で作業する土井宇宙飛行士。
 宇宙空間では、地上のクレーンのように、フックで引っかけて、ワイヤーでつり下げるわけにはいかない。しっかり資材を固定し、腕も固いものでなければならない。

 それと、クレーン本体は、母船に固定されたものでなければならない。さもないと、力を加えても、同時に自分自身も動いてしまうからだ。

※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA