宇宙航空研究開発機構

ISS実施計画書

目次　(抜粋)

序文

概要

NASAの対応概要

第1部-コロンビア号事故調査委員会(CAIB)勧告に対するNASAの対応

第2部-ISS継続的改善アクション-他の是正処置

付録A-NASAのISS飛行継続チームのプロセス

対応概要(Response Summary)
第1部-コロンビア号事故調査委員会(CAIB)勧告に対するNASAの対応

以下に、コロンビア号事故調査委員会(CAIB)の勧告に対する飛行継続チーム(Continuing Flight Team：CFT)の対応概要を、報告書中の順序に従って示す。各々の回答の具体的な詳細は、この実施計画(implementation plan)の次のセクションで詳述する。この計画はまだ最終版ではなく、定期的に更新する予定である。

熱防護システム

この勧告はスペースシャトル打上げ時に発生する浮遊するハードウェアによる脅威について述べたものであるが、国際宇宙ステーション(International Space Station：ISS)プログラムはISS機体とその他の輸送機の安全もまた、制御不能なハードウェアによる脅威の防止にかかっていると認識している。ISSは軌道上の機体と輸送機(ソユーズ宇宙船、プログレス補給船、ATV(Automated transfer Vehicle)、宇宙ステーション補給機(H-II Transfer Vehicle))による破片の発生を防止するように設計されている。さらに、外部汚染物質の発生の制限も要求している。

潜在的な破片発生源に関連した脅威を排除するための運用ステップが取られている。既存のリスク最小化手段がこの潜在的なハザードの管理と評価のために講じられている。ISSプログラムマネージャ、設計技術者、クルー、フライトコントローラ、訓練インストラクター、それに安全チームはこのリスク最小化の保証を今後も行っていく。

この勧告の根本的な意図は、第2部のISS継続改善アクションISS-8に述べられている。

この勧告の根本的な意図は第1部、R4.2-4に述べられている。

ISSプログラムはスペースシャトル・プログラムと協力して、スペースシャトル熱防護システムの検査と緊急修理の手法の開発に取り組んでいる。ISSプログラムは、軌道上機体検査要求と実施の詳細について妥当性の評価を行った。これらの要求はスペースシャトルが飛行中断していることを考慮し、不適切となった。この状況に対して、ISSプログラムはISS上の機材を利用した外観画像検査の実施のための体系的なアプローチ法を開発した。

ISSプログラムはISS上の機材を使って、ISSの外観検査を定期的に実施する計画を制度化した。外部カメラによるISS外観検査は完了した。結果は、ISSの外部ハードウェアはおおむね予定通りに機能していることを示し、重大な不具合は出ていない。ロボット機材とクルーの観察による残りの外観検査は、完了・解析され、結果が報告されなければならない。これらの検査は2004年4月までには実施されることが見込まれている。検査が実施される頻度は、検査による結果を基に設定、調整される。

この勧告の根本的な意図は第1部、R4.2-4に述べられている。

この勧告の根本的な意図は第1部、R4.2-4に述べられている。

この勧告はISSには当てはまらない。

ISSには強化炭素複合材(RCC)は使われていないが、生命維持と運用維持の提供に必要な多数のシステムがある。スケジュールの圧迫に従って下される決定を最小限にするための予備部品の重要性に重点をおき、ISSプログラムはその予備部品の準備計画とプロセスの妥当性について調査した。ISSプログラムの計画とプロセスは妥当であると判明した。

シャトル事故後、コロンビア号事故調査委員会の勧告への対応として、ISSプログラムの節約計画が、スペースシャトルの飛行中断期間の延長に合わせて調整されていることを確かめるために、補給保全計画の評価を行った。このプロセスは中断期間の延長に伴って継続され、予備部品の製造に影響を与えるクリティカルな決定が行われる。これら多数のクリティカルな軌道上交換ユニット(orbital replaceable unit：ORU)の予備部品は、軌道上に前もって配置されている。コロンビア号の喪失以後、寿命に限りのある品目と大型のORUの供給能力は、プログレス補給船とソユーズ宇宙船の能力に制限されている。

CAIBのアクションがシャトルへの破片衝突に特有のものであったことに対し、ISSプログラムは、軌道上の運用、不具合の解決、そして意思決定プロセスに用いられるあらゆるISS解析モデルとツールの評価を開始した。ISSプログラム委員会は、モデルの基本的条件、制約、範囲が理解でき許容できるものであることを確認するため、モデルの審査を実施している。ISSプログラム委員会は、彼らの評価の結果必要だと識別されたいかなる強化についても対処する。

この勧告の根本的な意図は第1部、R6.3-2とR6.4-1に述べられている。

この勧告の根本的な意図は第1部、R6.3-2とR6.4-1に述べられている。

この勧告の根本的な意図は第1部、R6.3-2とR6.4-1に述べられている。

ISSプログラムは、ISSの外観状態についての軌道上評価の支援に国家の機能を活用する。

NASAは既にNIMAとの間で、各機体の状態についての軌道上評価を標準要求とする協定書を締結している。NASAは組織コミュニティ間において、機体の状態についての評価を行う国家の機能の適切な活用についての議論を開始した。同様にこの取り組みは、ISSの状態を確認するため、要請に応じてISS機体にも適用された。

このアクションが機密情報の受け取りと取り扱いを伴う可能性があるため、その実施中には適切なセキュリティ保護対策が講じられる。

ISSプログラムは、機体の耐用年数を通じて機体性能特性データが必要であることを認識している。ISSはシャトルに比べテレメトリに大きく依存しているが、それはISSが軌道上に継続して留まるためである。ISSシステム性能評価のための計装機器は運用テレメトリ要求と組み合わせて、統合されたテレメトリ機能を提供する。

ISSプログラムは、機体性能特性を知るための計装を評価した。耐用年数を通じたISS機体性能の、構造的性能などのクリティカルなエリアを識別する我々の能力を強化するための構想が評価されている。

この勧告はR3.6-1への対応に統合されている。

ISSシステムの性格は、物理的な配線検査を軌道上で実施するよう指示できるものである。いったん運用されると、ISSの配線がさらされる環境は、軌道上の使用状態に左右される。船内の配線は日々の作業内で操作されるハードウェアの近くであれば、損傷に耐えられるようになっている。通常のISSシステム維持の一環として、配線の混み合った場所への定期的な検査を実施する計画が行われている。船外の配線は、地球低軌道での流星塵および軌道上デブリ環境において運用できるよう設計されている。

軌道上のISS部品は取り付けられてから5年しか経っていないが、ISSプログラムは、老朽化の問題への対応として、定期的な配線検査を追加で実施するべきか否か評価する。

この勧告の根本的な意図は、第2部のISS継続的な改善アクションISS-12に述べられている。

ボーイング社のハードウェア作業工程で使われるISSの手順書を審査し、クリティカルな手順の品質管理に関するCAIB勧告を満たすことを確認した。これらの指針は、ケネディ宇宙センター(KSC)で作業する全ISSプログラムハードウェアに適用する予定の標準的な手法と手順(Standard Practice and Procedure)として定形化しているところである。KSCで作業する全ISSプログラムハードウェアへ適用を拡大するための文書類は、2003年11月に発表する予定である。ISSはKSCでの全フライトハードウェアの独立した最終工程を要求する。

流星塵および軌道上デブリ(MMOD)はISS、シャトル、その他の宇宙船における継続的な懸念と考えられている。ISSは流星塵と軌道上デブリに長期間さらされることを想定して設計されている。ISSには強固なシールド防御と運用手順が実施されており、MMODが誘引するクルーや機体を脅かすリスクを最小化するため、今後の組立ミッション中にはこれらが実施される予定である。さらに、ISSのハードウェアはMMODシールドによってプログラムの寿命を増強できるように設計されている。

ISSプログラムの技術者たちはシャトルの技術者たちと協力して、CAIB報告書へ対応するための適用可能な基準の審査と、異物混入(FOD)制御計画を策定している。シャトルの技術者たちとの密接な協力は、飛行運用とISS性能に対するFODのリスクを最小限にするための一貫した共通的なアプローチを保証するものとなる。

我々の最優先事項は常に安全に飛行し、ミッションを成功裡に達成することである。我々は必要なマイルストーンが達成されたときにだけ飛行し、スケジュールの都合によって駆り立てられるものではない。

ISSプログラムは利用可能な資源に見合った開発および運用スケジュールを採用した。このスケジュールはシャトルのそれに連携したものでなければならない。これら2つのプログラムのトップレベルのスケジュールは共同(シャトルとISS)プログラム要求管理会議(joint PRCB)のアクションを通して、統合されリスクの評価が行われる。さらに、いくつかのISSプログラム管理プロセスとツールの実施を通じて、技術的、コスト的およびスケジュール的なリスクとそれらの最小化計画が定期的に評価される。データはひとつのNASA管理情報システム(Management　Information　System)に保管されることによって、宇宙飛行事業部(Space Flight Enterprise)の上級管理者たちがリアルタイムでスケジュール実施インジケータとリスク評価を実質的に評価できるようになっている。

シャトルのミッション・マネージメント・チーム(MMT)と同様に、ISSミッション・マネージメント・チーム(IMMT)は軌道上のISSの運用に関するプログラムの監視とマネージメントに責任がある。CAIBの勧告への対応として、ISSプログラムはIMMT関連の訓練計画の妥当性を含め、IMMTの設置取り決め及びプロセスを精査し、改訂を行う作業を開始した。さらに、MMTとIMMTの共同プロセスの統合をより確かなものとするため、ISSプログラムは共同シミュレーションの事例の意味でスペースシャトルプログラム(SSP)に参加し、スペースシャトルMMTが計画しているすべての軌道上の訓練に全て参加する予定である。

R9.1-1で要請されているように、スペースシャトル飛行再開(RTF)の前に、NASAは改善された組織的構造と管理手法へと我々を導き、CAIBの勧告7.5-1から7.5-3を実施するための確固としたマイルストーンを持つ包括的な計画を策定する。今後数ヶ月のうちに、NASAは議会へオプションとマイルストーンの策定に関する進捗を報告することになっている。ISSプログラムはこのプロセスに関与している。

NASAはCAIBの勧告7.5-1と7.5-2に対応するために必要な組織的変更に全力で取り組む。これらの変更の実施とその制度化のプロセスには予算の経路、要求の所有権の決定、飛行準備完了認証責任の識別などの検討と、NASAの飛行センターの費用、スケジュール、技術事項の責任の明確化などが含まれる。

この勧告への対応はR7.5-1への対応に統合されている。

この勧告への対応はR7.5-1への対応に統合されている。

ISSプログラムでは、必然的にプログラムの統合に集中することが必要となる。ISSの統合機関として、NASAはISSの設計、開発、運用及び利用に関する統合プロセスの多国間定義を取りまとめてきた。様々な国・組織の文化や協力関係が融合しているため、確実にISSプログラムの目的を達成させ、全ての懸案と異常をタイムリーに解決するためには、プログラム統合機能が重要であるということをNASAは認識している。

この勧告の根本的な意図は、第2部のISS継続改善アクションISS-7で述べられている。

ISS運用では、ISSシステムの遠隔検査や保守と同様に、複雑な組立運用の支援において、最終工程画像の要求に重要な関心を払うことが必要となる。画像はさらに、システム性能解析と故障時検査の支援にも用いられる。ISSプログラムは打上げのために組み立てられる際に、ハードウェアの画像を取得する要求を設定した。約5年間のISS運用から得た教訓により、最終画像の重要性が強調され、最終画像要求の強化へとつながった。
KSCでインテグレーション作業が行われている国際パートナーのモジュールの飛行前の画像は既存の要求に応じて取得される。さらに、現在審査が行われている飛行前の画像計画は、将来用いられる全てのモジュールやハードウェアが、ISSプログラム画像要求に完全に準拠していることを確実にするために実施される。軌道上のコンフィギュレーション変更もまた最終画像要求および手順を含んでいる。

ISSでは、技術データ(例えば、図面など)の開発、管理、そして迅速なアクセスが重要である。ISSプログラムの当初からの全体的な戦略は、電子図面システムの開発と運用であった。ISSの図面はビークルマスターデータベース(Vehicle Master Data Base：VMDB)に存在する。VMDBは1995年から運用されている。VMDBのPDFファイルの一部は、ISS電子文書マネージメントシステム(Electronic Document Management System)と呼ばれる新しいプロダクツデータマネージメントシステムに統合されることが現在予定されている(FY2004年の第1四半期)。このツールによって、異なる情報源からの文書の統合の改善が図られる。

対応概要(Response Summary)
第2部-ISS継続的改善アクション-他の是正措置

NASAはコロンビア号事故調査委員会(CAIB)の所見を受け入れ、勧告に従い、報告書の内容を快諾する。我々はまた、計画管理の文化とプロセスの根本的な再評価にも着手しなければならないと認識している。この実現のため、NASAは総力を上げて、我々の発展に伴って国際宇宙ステーション(International Space Station：ISS)がさらに改善できるような、CAIB勧告内外の追加アクションの識別に取り組んでいく。ここに示した今後のISSの継続的改善アクションは、我々が単にCAIBが認識した項目を評価するだけでなく、プロセスや手順の改善できる側面を識別するために率先的に行動していることを示すために含めたものである。第2部は、CAIBによって提示された他の関連情報を追加するためだけではなく、報告書の改善気付き事項への対応を追加するためにも、今後更新される予定である。

ISSプログラムは、すべての部局に対し、プログラム要求に対する上記の特例的取扱の審査を行い、それらが約5年間にわたる軌道上でのISS運用の経験を踏まえても有効か否かを判断するよう指示した。さらにISSプログラムは特例的取扱について、特例的取扱全体が更なるリスクを生むかどうかという観点で評価する。短時間で破局的状況に陥る安全上のリスクを生むような特例的取扱には特に注意が払われている。スペースシャトルと異なり、ISSの機体はクルーを安全に打上げるための要求はない。このため、ISSプログラムが直面するリスクの性格は異なる。

ISSプログラムは、ウェーバ、デビエーション、除外事項とプログラムによって許容される関連リスクの定期的な審査を行う計画を策定する。

ISS安全要求への不適合は、ISSとそのクルーの安全上のリスクの原因となる。安全要求が満たされない事例において、設計とその適用についての慎重な審査が実施された。その結果、運用制御が許容できるとみなされた場合、リスクを正当化し許容するため安全要求からの逸脱報告(NCR)が作成される。コロンビア号事故の結果として、ISS安全審査委員会(Safety Review Panel：SRP)は、ISSプログラムが許容した安全上のリスクについて再検討するか否かを決定するため、各NCRの審査を実施した。

ISSプログラムは飛行準備完了認証(CoFR)プロセスの妥当性を評価し、飛行の実施やISS運用の継続を判断するための、リスク審査方法の改善を促す勧告を作成するチームを結成した。この評価には承認決定を行う際に認証組織によって用いられるキーとなるプロセスのプロセス審査、文書化の審査及び監査を含む。ISSプログラムの管理者(マネージメント)は2003年9月に初回勧告を精査し、ソユーズ宇宙船のステージ運用準備審査会(Stage Operations Readiness Review: SORR)と飛行準備審査会(Flight Readiness Review: FRR)の実施の際に、勧告の多くを実施した。

このプロセスは7Sソユーズ宇宙船のステージ運用準備審査会と飛行準備審査会の間に、全てのプログラム部局がISSの環境監視機能関連の懸念を徹底的に議論したことで、成功裡に実行された。ステージ運用準備審査会で、ISS環境監視の妥当性についての懸念がもたらされたとき、これらの懸念は自由に議論され、リスク最小化のための全ての可能な手段が講じられたことを確認するというアクションが識別された。懸念事項と軽減策は飛行準備審査会で徹底的に議論され、NASA経営陣によって第8次長期滞在クルーの打上げを進める決定が下された。

ISSプログラムは、ISSの組立や長期の維持設計に適用することの妥当性を判定するため、現行のISSの異常を調査し解決する要求について評価した。評価の結果、異常の評価と追跡に役立つ方法をISSマネージメントに提供するというアクションだけでなく、異常の解決プロセスの改善及び異常の解決策と文書化の一貫性を確認するためのアクションがいくつか勧告された。これらの勧告されたアクションの多くは既に実行されている。残された勧告を実行するためアクションスケジュールが策定され、ISSプログラムの管理者(マネージメント)へ提出された。

ISS性能のトレンドを監視することは、そのサブシステムの運用時間が増え、全体の複雑さが増すにつれますます重要になってきている。全シャトルの飛行中断とISSへの補給にもたらされる影響は、この観点での懸念を高めている。ISSプログラムは、システム性能の傾向を把握し継続的に改善する活動に着手し、ISSの計画管理、意思決定及びリスクマネージメントにも適用できるような、システム性能の傾向を把握・追跡・管理・報告・審査し、活用する機能とプロセスの改善を図っている。

これらの改善により、対策なしでは故障または壊滅的な事故へとつながる傾向あるいは反復する事象を検知し、対処できるようなISSプログラムの能力を促進することが期待されている。性能傾向データは、また、補給、補用品の準備、信頼度予測、資源管理のような支援的計画管理にも用いられる。これらのデータはさらに、打上げおよびインクリメントの準備に用いられるほか、ミッション支援と異常解決にも用いられる。性能傾向の把握は、また、リスク評価とリスクマネージメントの基礎であると考えられている。

ケネディ宇宙センターで打上げを待つISSのハードウェアのうち電力系のバッテリーや太陽電池パネルなどいくつかは有効寿命がある。軌道上の限られたハードウェアセットは定期的に交換がされるよう設計されており、したがって使用期限を左右する認証範囲が設定されている。全スペースシャトルの飛行中断にともない、ISSプログラムはハードウェアの認証範囲を組織的に審査し、必要なアクションを取った。

ISSプログラムは、他の大きなシステムに組み込まれていない補用品に関する地上保管中の予防保全要求を策定した。しかし、いったんトラスセクションのような大きなシステムに組み込まれたハードウェアに対する地上保管中の予防保全要求は存在しない。コロンビア号事故による打上げの延期によってISSプログラムは、打上げを待つ組み込まれたハードウェアへの予防保全要求の評価と定義づけに取りかかった。ISSプログラムは、ISSに組み込まれた際にハードウェアが要求どおり機能するという自信を得るために、これらの要求を満たすためのアクションを取っている。

コロンビア号の悲劇が起きた週に、認証寿命を持つ全ての軌道上ハードウェアの審査が行われた。追加の試験または解析によって認証寿命を延長できるものについては、試験と解析方法が承認され、実施された。それが不可能なものについては、それらの品目を許容できる方法で継続して使うことを容認するための戦略と正当な理由付けが策定された。

ISSの設計強化は、対象品目をISSプログラム要求に合致させるための変更以上の変更、クルーの安全とミッション成功のリスクを大幅に低減するための変更と定義されている。ISSプログラムは、可能な設計強化についてのボトムアップ式の審査を行い、いくつかを実施事項として採択してきた。ISSの設計強化に係る審査完了時には、全ての改修提案をリスト化し、ISSの計画された製品性能改善(Planned Product Performance Improvement：P3I)プロセスへの入力情報として利用される。

ISSプログラムはコロンビア号事故から得た教訓を反映するため、2003年3月〜7月にかけて、ISS緊急時行動計画の大々的な見直しを実施した。ISSプログラム室とISS関連部・室の職員がこの計画の見直しと改訂作業に参加した。活動の結果、ISSプログラムマネージャは2003年7月29日にISSプログラム緊急時対策計画を承認した。NASAはキーとなる職員が緊急時行動計画を良く理解していることを確実にするため定期的にISS緊急時行動計画の見直しと、緊急時シミュレーションを実施する。

ISSはソフトウェア開発プロセスの改善への取り組みを開始した。ソフトウェア技術機関(Software Engineering Institute：SEI)の性能完成モデル(Capability Maturity Model：CMM)は「判断の目安」として、各開発者のプロセスの完成度を文書化するのに用いられている。ISSソフトウェア開発の取り組みはスペースシャトルプログラムの飛行ソフトウェアの指導に従って、評価レベル5の達成を目指している。

現在まで、125万行以上のソースコードが開発され、飛行中は最小限の問題しか発生していない。軌道上のソフトウェアの機能向上から得た教訓は、引き続きソフトウェア管理プロセスの改善に適用される。

ISSプログラムは既に構築されたNASAの安全報告システムへの職員の認識を高めるというアプローチで対策を実施した。目標は、職員が安全に関するいかなる懸念についても報告できるよう奨励し、またNASAの安全報告システムプログラムの有効性について職員が認識していることを確実にすることである。ISSプログラムは今後も、安全に関する懸念について報告するための方法を職員に認識させるとともに、改善が識別された際には意思疎通の方法も修正していく。

ISSプログラム品質保証(Quality Assurance：QA)のミッションは、ISSプログラムが要求と実行プロセスを遵守するという必要な規律の維持を保証するもので、それゆえ全ての技術的卓越性とISSとそのクルーの安全に貢献するものである。
目標達成のために、高品質のプロセスが整備され、効率的なQA活動が実施されなければならない。ISSプログラムはいくつかの分野において、QAの役割の強化が必要なことを識別した。これを達成するための具体的な活動が実施されている。

ISSプログラムは、安全、品質、信頼性の分野における、許容され、緩和され、解決された全てのリスクの再評価を行っている。重大なリスク(例えば短期間で生じる破局的事態)がどのようにして許容されたのか、また、さらなるリスク低減のため、再度未解決として、アクションを取る必要がないか評価するためである。これらの項目はプログラムリスクのトップ項目としても定義され、広く認識させるため現行のISS継続的リスクマネージメントプロセスにも乗せられることとなる。