Spaceship - Uchusen (English spelling) spaceship

This specifically refers to a spacecraft that carries people. The first spacecraft was Vostok 1 on April 12, 1961, with Yuri Gagarin of the Soviet Union on board. The orbit was an ellipse with a perigee of 181 km and an apogee of 327 km, and it took one hour and 48 minutes to complete one orbit around the Earth. After that, many spacecraft were launched from the Soviet Union and the United States, and flew into outer space.

The basic requirements for a spacecraft are, first, that it must have an environment that can sustain human life, and, second, that it must have measures in place to ensure a safe recovery. As for the first environmental issue, the United States and the Soviet Union had different ideas about oxygen, which is essential for sustaining life. The United States considered that nitrogen in the air was unnecessary for breathing, and that oxygen alone was sufficient. However, because there was a risk of fire when using only oxygen, the Apollo spacecraft used oxygen at one-third atmospheric pressure. This reduced the payload and eased the problem of pressure resistance due to the reduction in internal pressure. In contrast, the Soviets, perhaps because they had more room for the propulsion capacity of the rockets they used, adopted a policy of using something with the same composition as air at one atmospheric pressure. It is also important to remove carbon dioxide from exhaled air. To do this, a substance that absorbs carbon dioxide (zeolite is often used) is prepared, and carbon dioxide is absorbed and then repeatedly released outside the ship. In addition, the temperature and humidity must be adjusted within appropriate ranges. Therefore, spacecraft are built in separate areas: the living quarters, the machinery room, and the propulsion room. In addition, the joint U.S.-Russian Apollo-Soyuz (Docking) Test Project (ASTP), the Space Shuttle program, and living quarters on the International Space Station maintain an environment similar to that of 1 atmosphere on the Earth's surface.

The second recovery is done by first separating the living space from the rest of the vehicle, slowing it down with retrorockets installed there, and putting it on a landing descent path so that it can re-enter the Earth's atmosphere. As it enters the increasingly dense atmosphere at high speed while slowing down, a shock wave is generated, and the surroundings of the high-speed vehicle, especially its front, become hotter than 2000°C. In order to protect the living space from the heat, various measures have been taken, such as laying a thick layer of heat-resistant material or mixing plastic into the surface to make it easier to melt, thereby absorbing and releasing the heat. This is called the ablation method. The Space Shuttle, which will be the main spacecraft of the future, will use a new ceramic heat-resistant material developed to allow for dozens of recoveries, and a thermal protection system (TPS) is used, such as laying tiles of this material on the surface of the vehicle.

With the advent of the Space Shuttle, it became possible to assemble and operate the large International Space Station in space by making multiple round trips of the same spacecraft (orbiter, OV).

[Ichiro Shinra/Akira Kubozono]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

宇宙機のなかで、とくに人の乗るものをいう。宇宙船の最初は、1961年4月12日のウォストーク（ボストーク）1号であり、搭乗者はソ連のガガーリン、近地点181キロメートル、遠地点327キロメートルの楕円(だえん)軌道を描き、1時間48分の所要時間で地球を1周した。その後ソ連、アメリカから多くの宇宙船が打ち上げられ、大気圏外を飛行した。

　宇宙船はその基本的な条件として、第一に、人間の生命が維持される環境が確保されていなければならないし、第二に、無事に回収される対策ができていなければならない。第一の環境問題について、生命の保持に不可欠な酸素に関しては、アメリカとソ連とでは異なった考え方をもっていた。アメリカは、空気中の窒素は呼吸には不必要とみなし、酸素だけですむとした。しかし純粋に酸素だけでは発火の危険があるので、アポロ宇宙船では酸素を3分の1気圧とした。これによって搭載重量は減少できるし、内部の圧力の減少のために耐圧の問題も楽になるのである。これに対しソ連は、使用するロケットの推進能力に余裕があったためであろうが、空気と同じ成分のものを1気圧で使う方針をとった。また、呼気に含まれる二酸化炭素の除去も重要である。それには、二酸化炭素を吸収する物質（ゼオライトが多く用いられる）を用意し、二酸化炭素を吸収させては、それを船外に放出させることを繰り返す。そのほか、温度や湿度なども適当な範囲内に調整しておかなければならない。したがって宇宙船は、居住区と機械室ならびに推進装置室とに分けてつくられる。なおアメリカとロシアの共同のアポロ・ソユーズ（ドッキング）テスト計画（ASTP）、スペースシャトル計画および国際宇宙ステーションでの居住区については、地球表面上の1気圧と同様の環境維持が行われている。

　第二の回収について、その作業は、まず居住区を他の部分から切り離し、そこに設けてある逆噴射ロケットで減速して着陸降下経路に入れ、地球大気へ再突入させる。超高速で、しだいに濃密となる大気に減速しながら突入して行くので、衝撃波が発生し、高速飛行体の周辺、とくにその前面は2000℃を超す高温となる。居住区をその熱から守るために、耐熱材を厚く張ったり、その表面にプラスチックを混入してそこを融けやすくし、それによって熱を吸収し放熱するなどのくふうがなされた。これを融除法（アブレーション）方式という。今後の宇宙船の主力となるスペースシャトルでは、回収を数十回にわたって行うために、新しくセラミックの耐熱材を開発し、そのタイルを機体表面に張るなどの熱防御システム（TPS）が使用されている。

　スペースシャトルの出現によって、同一の宇宙船（オービタ、OV）を何回も往復させて宇宙空間で大型の国際宇宙ステーションを組み立て、運用できるようになった。

［新羅一郎・久保園晃］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例