宇宙飛行士が「地球から打ち上げられる」とはどういうことか説明

6月1日の更新: 打ち上げとISSへの旅は成功しました。

注目度の高いミッションの新たな打ち上げ日である土曜日、すべてが計画通りに進めば、NASAの宇宙飛行士2人がスペースX社のファルコン9ロケットに乗ってフロリダから国際宇宙ステーション（ISS）に向けて飛び立つことになる。スペースシャトルのオービターが最後の飛行を行った2011年以来、米国領土からの初の有人打ち上げとなる。

1981年にケネディ宇宙センターの発射台でシャトルがデビューしたとき、2人の宇宙飛行士が搭乗していた。その時点まで、NASAはロケットシステムを初飛行で人間を乗せて打ち上げたことはなかった。（747に連結した有人オービターで大気圏滑空試験は行ったが、それらのミッションは実際には宇宙ではなかった。）

クルードラゴンの打ち上げを記念して、 PopSciはシャトル時代の宇宙飛行士2人に話を聞いた。1人は1981年の最初のミッションに参加し、もう1人は2011年の最後のツアーに参加した。2人は、2つの固体ロケットブースターに取り付けられた宇宙飛行機に乗るのはどんな感じか、また条件が整えば土曜日にISSに向かう人たちの体験がどのように変わるかについて意見を交わした。

1981年4月12日

現在82歳のロバート・クリッペン氏は、シャトルの最初のミッションが、予定されていた打ち上げがキャンセル、つまり「中止」されたわずか2日後に打ち上げられたことを覚えている。「シャトルはかなり複雑な乗り物で、打ち上げが中止になる要因はたくさんあったので、これにはうれしい驚きでした」と同氏は言う。「でも、うまくいきました」。当時43歳だったこの宇宙新人には、2018年に87歳で亡くなったジョン・ヤング司令官も同行した。

クリッペンとヤングは、STS-1と呼ばれる処女飛行では宇宙飛行の歴史を利用できなかった。「シャトルが最初に打ち上げられたとき、確率やリスク評価については全く知りませんでした」と、2008年のディスカバリーチャンネルのドキュメンタリーシリーズ「地球を離れたとき - NASAのミッション」でヤングは回想している。「200万個の可動部品を持つものがいつ故障するかを統計的に予測できると考える人は、おそらく、ある意味、考えてはいけないことをしているのです。」

クリッペン氏は打ち上げ時に心拍数が1分間に130回ほどまで上昇したのを覚えている。「カウントが1分に入ったとき、やっと本当に成功すると思いました」と、同氏はPopSciに語っている。「その時脈拍数が急上昇し、純粋に興奮しました」。同氏はこの最初のミッションの後、さらに3回飛行したが、もちろん最初の飛行が最も印象に残っている。「初めての飛行に勝るものはありません」と同氏は説明する。「最初の飛行では、8分半続く上昇が、私には30秒で過ぎたように感じました」

それから約40年が経った今、クリッペン氏はNASAとスペースXが新たなマイルストーンを打ち立てるのを心待ちにしている。クルードラゴンの打ち上げについて聞かれると、「やっとですね」と冗談を言った。

2011年7月8日

クリッペンとヤングの画期的な飛行からちょうど30年後、レックス・ウォルハイムと他の3人の宇宙飛行士が最後のシャトルミッションに乗り込んだ。ウォルハイムはシャトルに3回搭乗し、打ち上げのシーンを今でも鮮明に覚えている。

打ち上げの約90分前にスペースシャトルに乗り込むのは、滑走路に平らに停まっているのではなく、巨大なスペースプレーンが尾部を下にして座っているため、ちょっとした「体操」が必要だったと彼はPopSciに語った。座席に着くと、彼は仰向けに寝ていた。「まるで15階建てか何かのビルの屋上に座っているような気分です」とウォルハイムは言う。「[スペースシャトル]は岩のように頑丈です。」

しかし、その気持ちは打ち上げの瞬間までしか続かなかった。「打ち上げまであと6秒でメインエンジンが始動します」とウォルハイムは言う。「すると、岩のように頑丈だったこの美しい建物が、崩れ落ちるかのように揺れ始めたのです」。エンジンは固体燃料ロケットブースターが作動するまでほんの数秒間燃え続けた。そして、もう後戻りはできない。

「T-0で固体ロケットブースターが点火すると、ものすごい衝撃が走ります」とウォルハイムは言う。Gフォースは急速に2.5程度まで蓄積され、これは地球上で感じる重力の2倍以上だ。「あっという間に地球から吹き飛ばされてしまうのがわかります」とウォルハイムは付け加える。

ある時点で、シャトルは機体に負担がかからないようにスロットルを下げ、その後再びスロットルを上げました。「エンジンが再び上がると、ジェット機のアフターバーナーを点火して、そのまままっすぐ上昇していくような感じになります」と元宇宙​​飛行士は説明します。

シャトルが上昇を続けると、固体ロケットブースター (SRB) は最終的に機能しなくなった。「加速が少し弱まったように感じ、固体ロケットブースターが分離したときに大きな衝撃が走ります」とウォルハイム氏は言う。分離の瞬間は「列車事故のようなものだ」と彼は指摘する。

「私の最初のミッションでは、SRBが外れたとき、破片がフロントガラスにぶつかって、まるで虫の群れの中を走ったような感じでした。そして、それは「わあ！」という感じでした。」その後、シャトルは安定し、宇宙飛行士が感じた力は1G程度まで下がりました。

しかし、機体はすぐに再び加速し、次の6分半にわたって上昇を続けた。「重力加速度はどんどん大きくなり、信じられないほどの加速を感じます」とウォルハイム氏は言う。

「まるでどこからともなくコウモリが飛び出してきたかのように加速している」と彼は説明する。「涙が出るほどだ」

ついに、打ち上げから 8 分半後、乗り心地はスムーズになりました。「エンジンが止まり、そのまま進み続けるように感じました」とウォルハイムは言います。その瞬間は彼を驚かせました。「シャトルが止まり、そのまま通り抜けたように感じました。ものすごい回転感覚でした。」

もちろん、NASA はシャトルを退役させている。「これまで宇宙を飛ぶ機会を得た乗り物の中で、シャトルは最も美しい乗り物だと思います」とウェルハイム氏は振り返る。

2020年5月27日

クルードラゴンの打ち上げに関しては、機内での感覚はクリッペン氏とウォルハイム氏が述べたものとは異なるはずだ。「スペースシャトルの経験から、第一段階はかなり荒々しくゴロゴロしただろうと予想しています」と、商用機に搭乗するNASAのベテラン宇宙飛行士ロバート・ベンケン氏は今月初めの記者会見で述べた。「ドラゴンは、その両方を少しずつ備えていると予想しています。よりスムーズになると予想していますが、打ち上げの最初の部分から騒音も大きくなると予想しています」。スペースXのシステムは、スペースシャトルのようなユニークな宇宙飛行機ではなく、カプセルを伴う古典的な逆行設計を採用している。

SpaceX と NASA の共同打ち上げは、5 月 30 日 3:22 EDT に行われる予定です。ライブで視聴するには、こちらをクリックしてください。

この記事は、5月30日土曜日の新しい打ち上げ日を反映するように更新されました。当初は、 「悪天候」のために中止された5月27日の最初の打ち上げ試行に関する詳細が含まれていました。