有人火星ミッションのための宇宙服の作り方 | アリソン・アンダーソン | TEDxMileHigh
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0:11 - 0:1350年前の7月
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0:13 - 0:17人類は初めて月に降り立ち
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0:17 - 0:20地球に対する考え方を再定義しました
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0:21 - 0:26月面歩行や船外活動する時の様子を
いつも見ていると思いますが -
0:26 - 0:29彼らは宇宙服を着てきました
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0:30 - 0:34宇宙服が具現化しているのは
人類の一員であることの意味 -
0:34 - 0:39つまり 不可能と思われていたことを
探究し達成することなのです -
0:39 - 0:42しかしそれは単なる衣服ではありません
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0:42 - 0:47宇宙服はこれまでに達成した
最も優れた技術的偉業のひとつなのです -
0:48 - 0:50宇宙船が備えているすべての
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0:50 - 0:52人間の生命を維持する機能を持ち
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0:52 - 0:54更に着ることができます
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0:56 - 0:57それがいかに先進的であっても
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0:57 - 1:00宇宙服を着用するのは
驚くほど危険を伴います -
1:01 - 1:03宇宙服を見ただけでは
分からないのですが -
1:03 - 1:06宇宙服は宇宙飛行士に
怪我を負わせてしまいます -
1:07 - 1:11打撲 捻挫 神経の圧迫や
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1:11 - 1:14爪の喪失もありました
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1:14 - 1:1823人の宇宙飛行士が
肩の外科手術を必要としました -
1:18 - 1:21回旋筋腱板 (かいせんきんけんばん) などを
損傷したのです -
1:22 - 1:26こんなことが月面や火星表面で起きたら
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1:26 - 1:28ミッションは大失敗になります
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1:29 - 1:31結論は 宇宙服の改善が
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1:31 - 1:35あまり話題に上がらないながらも
人類の宇宙探査における -
1:35 - 1:37最大の課題なのです
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1:38 - 1:41科学を前進させるためにすべき
最も重要なことの一つが -
1:41 - 1:44火星に人類を送ることだと
個人的に信じています -
1:45 - 1:48私たちは多くを無人探査機から学びましたが
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1:48 - 1:50非常に限定的でした
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1:50 - 1:53一人でも火星表面に滞在するようになれば
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1:53 - 1:56太陽系形成の歴史もさることながら
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1:57 - 1:59生命の起源も解明できるかもしれません
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2:00 - 2:03人類を火星に送るためには
何十億ドルもかかるでしょうが -
2:03 - 2:07火星に行ったら
居住区で過ごすだけではありません -
2:08 - 2:11宇宙飛行士は屋外探査を行い
宇宙服を着る機会も -
2:11 - 2:13数多くあるでしょう
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2:13 - 2:14最新のNASAの計画では
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2:14 - 2:185人の人間を500日間
滞在させた場合 -
2:18 - 2:211回のミッションで
延べ千回の屋外活動が -
2:21 - 2:23見積もられています
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2:23 - 2:25比較のために
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2:25 - 2:28これまでに4百回を超える
船外活動や月面歩行が -
2:28 - 2:32有人宇宙飛行の歴史を通して
行われてきました -
2:32 - 2:35千回の屋外活動は
常識を超える数です -
2:36 - 2:40もしこれを成し遂げようとするなら―
まあ 実際にできると思いますが — -
2:40 - 2:44宇宙服の定義を根本的に
変える必要があります -
2:45 - 2:47私が宇宙探査に興味を持ち始めたのは
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2:47 - 2:49小学校3年生で
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2:49 - 2:52先生が丸1日かけて宇宙飛行士の話を
してくれたことがきっかけでした -
2:53 - 2:58その時初めて人間が宇宙に
行けることを知りました -
2:59 - 3:03その時以来 有人宇宙飛行は
私の人生を動かす情熱となりました -
3:03 - 3:05しかし 宇宙飛行士が
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3:05 - 3:09宇宙服の中でどんなに作業しにくいかを
理解し始めたのは -
3:09 - 3:10大学院に入ってからでした
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3:10 - 3:15宇宙服は人間が呼吸できるように
酸素で与圧されていますが -
3:15 - 3:18与圧により硬くこわばってしまいます
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3:19 - 3:21バルーンアートの動物作りに
例えてみましょう -
3:21 - 3:23風船を曲げてみます
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3:23 - 3:26するとばねのように
元に戻ろうとします -
3:27 - 3:29技術者がこの問題を解決しようとして
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3:29 - 3:33プリーツとベアリングで
関節部分をデザインしましたが -
3:33 - 3:38ぎこちなく不自然な動きに
なってしまいます -
3:39 - 3:40宇宙服で動くには
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3:40 - 3:44まず宇宙服の内部に接触するまで
体を動かさなくてはなりません -
3:44 - 3:47その後ようやく宇宙服自体が
動き始めるのです -
3:47 - 3:49手を上げて頭を触るにも
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3:49 - 3:50こんな風にできません
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3:50 - 3:54宇宙飛行士は肩を大きく回して
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3:54 - 3:57肘を曲げることで
ヘルメットに触ることができます -
3:58 - 4:01地球上にいてもどのように動かすか
覚えているだけでも大変です -
4:01 - 4:03宇宙船の外でたった一人で
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4:03 - 4:07時速2万7千kmで飛行しているなら
なおさらです -
4:07 - 4:09サイズも大きな問題です
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4:09 - 4:112019年の3月
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4:11 - 4:14NASAは初の女性だけの船外活動を
中止せざるを得ませんでした -
4:14 - 4:17宇宙服のサイズが搭乗員に合わず
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4:17 - 4:19時間的な制約があったため
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4:19 - 4:23適切なサイズの別の宇宙服を
軌道上で組み上げることもできませんでした -
4:24 - 4:26与圧とフィットに問題があるため
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4:26 - 4:30宇宙服の中で作業を行うたびに
打撲してしまうのです -
4:31 - 4:36そこで私は より優れた宇宙服のデザインに
自分のキャリアの全てをささげています -
4:37 - 4:42最初のステップは 宇宙服内部での
人間の動きを知ることです -
4:42 - 4:44外側から見るだけでは
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4:44 - 4:47宇宙飛行士がなぜ どのように
怪我を負うのかは判りません -
4:47 - 4:51そこでコロラド大学ボルダー校の
学生と一緒に -
4:51 - 4:53装着型センサーを開発しています
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4:53 - 4:54宇宙服内部で
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4:54 - 4:57人間の動きと宇宙服との相互作用を
測定するのです -
4:58 - 5:00このデータを
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5:00 - 5:01予測に使えたらと思っています
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5:01 - 5:042百回程度 着用した後も
宇宙服が快適かどうか あるいは -
5:04 - 5:08怪我の原因にならないかを
予測するのです -
5:08 - 5:12人類が火星の表面に
最初の1歩を踏み出す時 -
5:12 - 5:15ブーツが最初に接触します
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5:16 - 5:19宇宙飛行士が宇宙服で歩くことは
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5:19 - 5:23月面で1972年のアポロ飛行士以来
ありませんでした -
5:23 - 5:28ブーツも与圧されていますので
足もブーツ内で固定されていません -
5:28 - 5:31自分の足よりも何サイズも大きい
ハイキングシューズを -
5:31 - 5:33履いているようなものです
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5:33 - 5:35一歩踏み出すたびに
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5:35 - 5:37かかとが浮き上がり
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5:37 - 5:41マメやエネルギーの浪費や
ぎこちない動きの原因になります -
5:41 - 5:42つまり
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5:42 - 5:46ハイキングでマメができると
ハイキングが台無しになるだけです -
5:46 - 5:49火星表面でマメができると
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5:49 - 5:50作業が困難になります
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5:51 - 5:53マメ以上の痛みを
伴うことになります -
5:54 - 5:56ある宇宙飛行士が
ブーツの問題を訴えました -
5:56 - 5:59ナイフで切られたような
痛みを感じたそうです -
6:00 - 6:02より良い宇宙服用ブーツを
デザインするために -
6:02 - 6:06学生の1人 オービーは
歩いている間の足の形を測定する -
6:06 - 6:09四次元モーションキャプチャー装置を
作りました -
6:09 - 6:10このデータにより
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6:10 - 6:14ブーツの中の足のフィット具合を
デザインし直す計画で -
6:14 - 6:18宇宙飛行士が探査を
より広く より深くできるようにします -
6:19 - 6:23しかし本気で火星用の宇宙服を
大改革したいのなら -
6:23 - 6:27現在とは根本的に異なる方法で
身体を保護する必要があります -
6:28 - 6:31火星仕様の宇宙服の解決策は
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6:31 - 6:34ポール・ウェッブ博士が 1960年代に
最初に提唱した -
6:34 - 6:38肌に密着する弾力性のコンセプトに
依存すると思います -
6:38 - 6:41MCP(機械的な与圧)という概念を使い
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6:41 - 6:45膨張させた着衣を使う代わりに
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6:45 - 6:46肌に対する圧力を
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6:46 - 6:49宇宙服自体が身体に密着する形で
作り出します -
6:50 - 6:53残念ながら この方式の宇宙服は
主流にはなりませんでした -
6:53 - 6:54その理由は
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6:54 - 6:57人体の複雑な形状に沿って
与圧することが困難だからです -
6:57 - 6:59たとえばわきの下などです
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6:59 - 7:03大学院生の時に
アドバイザーが私をイタリアに送り -
7:03 - 7:07オートバイのレーシングスーツをデザインする
ダイネーゼという会社と協力しました -
7:08 - 7:10そのアドバイザーは言いました
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7:10 - 7:12「これまで会ったことのない
最高のデザイナーたちだよ -
7:13 - 7:16彼らのデザインの技量と
あなたの工学の技量を組み合わせて -
7:16 - 7:20MCP式宇宙服のプロトタイプを
作ってほしいんだ」 -
7:21 - 7:23そういう訳でイタリアに出向きました
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7:23 - 7:27その夏の経験は
それまで技術者として得た中でも -
7:27 - 7:29最も創造的で感動的なものでした
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7:30 - 7:34毎日 ステファーノと私は
新しい宇宙服のプロトタイプを手早く作り -
7:34 - 7:36試験をしてはデザインを変更して
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7:37 - 7:41MCP式宇宙服に
日々近づいていきましたが -
7:41 - 7:46宇宙飛行に耐えられるには
まだまだ先のようでした -
7:47 - 7:52それ以来 友好的なチームとして
協働しています -
7:52 - 7:53MITやミネソタ大学
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7:53 - 7:56オーストラリアの
ロイヤルメルボルン工科大学 -
7:56 - 8:00デビット・クラーク社
NASAなどからの仲間のチームで -
8:00 - 8:03デザイン上の課題の
追及を続けています -
8:05 - 8:06私の研究室では 今
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8:06 - 8:11MCPを宇宙服に利用するには
どうすれば良いかの思考に挑んでいます -
8:11 - 8:16MCPまたはガス与圧の
一方を選択するのではなく -
8:16 - 8:18両方選択してはどうでしょう?
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8:20 - 8:22もしデザイン上の課題を半減出来たら
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8:22 - 8:27たとえば密着式弾力層で
圧力の50%を与え -
8:27 - 8:33今使っている従来型のガス与圧式宇宙服で
残りの50%を与圧できたら -
8:33 - 8:38硬くこわばるのを軽減しながら
宇宙飛行士を保護することができ -
8:38 - 8:41冗長性の観点でより安全になります
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8:42 - 8:44そのような宇宙服が
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8:44 - 8:47有人火星ミッションを可能にします
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8:48 - 8:50私が生きている間に
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8:50 - 8:54火星表面を歩行する人類の姿を
目にする幸運に恵まれると信じます -
8:54 - 8:59しかしこのような規模のミッションを
実行に値するものにするには -
8:59 - 9:02宇宙飛行士の安全を
確保する必要があります -
9:03 - 9:06そして 確実に探査や科学活動を
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9:06 - 9:09日々続けられるようにしなければなりません
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9:09 - 9:14象徴的な新しいデザインの
宇宙服を考え出す時が来たのです -
9:14 - 9:16ありがとうございます
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9:16 - 9:20(拍手)
- Title:
- 有人火星ミッションのための宇宙服の作り方 | アリソン・アンダーソン | TEDxMileHigh
- Description:
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宇宙服はこれまでに達成した最も優れた技術的偉業のひとつです。しかし宇宙服が宇宙飛行士に重大な外傷を負わせることを知っていましたか?打撲、捻挫、神経の圧迫、爪の喪失から肩の回旋筋腱板断裂にまで及びます。もし私たち人類が火星に宇宙飛行士を安全に送り、成功を収めるなら、まず初めに象徴的な宇宙服をデザインし直す必要があります。アリソン・アンダーソンがどうすべきかを語ります。
アリソン・アンダーソン博士はコロラド大学ボルダー校アン&H.J.スミード航空宇宙工学科の助教であり統合生理学の非常勤教授でもあります。彼女の研究は、有人火星探査ミッションを可能にすることを目標に置き、航空宇宙分野の医用生体工学と極限環境下における人類生理学に焦点を当てています。彼女はマサチューセッツ工科大学(MIT)で博士号を取得し、国立宇宙生物医学研究所(National Space Biomedical Research Institute)で博士研究員として勤務しました。彼女はミズーリ州の地方の農場で育ち、5人きょうだいの第4子であり、現在は自家用パイロットでもあります。
このビデオは、TEDカンファレンスの形式で地元コミュニティが独自に運営するTEDxイベントにおいて収録されたものです。詳しくは http://ted.com/tedx をご覧ください。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDxTalks
- Duration:
- 09:32