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Jan 29, 2024

宇宙からの日常技術: ファブリックルーフ用のグラスファイバー繊維

Spettatori di una partita di basket del college un venerdì sera del marzo 2008.

2008 年 3 月のある金曜日の夜、アトランタで大学バスケットボールの試合を観ていた観客は、巨大なジョージア ドーム スタジアム内のスコアボードが揺れ始めていることに気づきました。

外では竜巻が街を駆け巡り、時速 135 マイル (217 キロ) の風がダウンタウンの大部分を破壊しました。 しかし、ジョージアドームは比較的無傷で大混乱を乗り越え、中にいた何千人ものバスケットボールファンに怪我はなかった。

スタジアムの屋根は軽微な損傷のみで持ちこたえたが、屋根は布製だったので驚くべきことのように思えた。 しかし、それは普通の生地ではありません。 これは、もともと NASA の宇宙服用に開発された特殊なタイプの軽量で超強力な素材です。

かつて月面を飛び回る宇宙飛行士を守っていたものと同じものが、アトランタからサウジアラビアに至るまで、スタジアム、空港、その他の建造物の屋根に据えられ、建築の定番となっている。 [投票: 21 世紀の最も偉大な宇宙イノベーター]

悲劇からテクノロジーの進歩が生まれる

今日の布製屋根のルーツは、1967 年のアポロ 1 号火災にあります。この火災では、NASA の宇宙飛行士 3 人がアポロ/サターン宇宙船の発射台テスト中に死亡しました。

NASA関係者らによると、この悲劇をきっかけにNASAはアポロモジュールを再設計し、宇宙服をより丈夫で耐火性の高いものにする方法を模索したという。 その結果、オーウェンズ コーニング ファイバーグラスとデュポンの 2 社が、「ベータ クロス」として知られる生地を考案しました。

ベータ クロスは、超微細なガラス フィラメントを織って布地にし、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE、より一般的にはテフロンとして知られる) と呼ばれる物質でコーティングして構成されています。 この材料は NASA のニーズに合ったものであることが判明しました。 それは耐久性があり、事実上不燃性であり、融点は華氏 650 度 (摂氏 343 度) を超えていました。

NASAは、アポロ月面ミッションやスカイラブ計画で着用されるA7L宇宙服にこの新しい生地を組み込んだ。 その後、宇宙機関は活動を再開し、現在のスーツにはゴアテックス、ケブラー、ノーメックスと呼ばれる素材をブレンドしたオーソファブリックが使用されているが、ベータクロスは別の用途、つまり布製屋根で長持ちすることがわかった。

安くて丈夫で効率的な屋根

Birdair Structures, Inc. という会社は、最終的に、強力で軽量な新しい生地素材の風をキャッチしました。 Birdair はファブリック構造の設計と設置に豊富な経験を持ち、Owe​​ns-Corning、DuPont、Chemical Fabrics Corporation と協力してベータ クロスの修正バージョンを考案し、使用しました。

1973 年、Birdair は、カリフォルニア州ラバーンの大学のスポーツ複合施設に、PTFE グラスファイバー技術に基づいた世界初の常設屋根システムを設計、構築しました。

ロンドンのミレニアム ドーム、デンバー国際空港のジェプセン ターミナル、ダラスのカウボーイズ スタジアムなど、他にも多くの建造物が続きました。 バードエアは長年にわたり、3,000万平方フィート（280万平方メートル）以上の布製屋根を設置したと同社関係者は推定している。

NASA関係者によると、この素材は強くて軽いため、1平方フィートあたり5オンス未満と軽量であるため、非常に人気があるという。 また、ファブリック屋根のコストは、従来の屋根よりも 30 ～ 40 パーセント低くなります。 また、屋根はエネルギー効率が高く、熱を遮断しながら自然光を取り込みます。

そのため、世界中のスタジアムにいるスポーツファン、そして空港ターミナルをとぼとぼと歩いている旅行者は、40 年前に月面を歩いた人々とのわずかなつながりを感じることができます。

SPACE.com のシニア ライターである Mike Wall を Twitter でフォローできます: @michaeldwall。

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Michael Wall は Space.com のシニア宇宙ライターで、2010 年にチームに加わりました。彼は主に系外惑星、宇宙飛行、軍事宇宙をカバーしていますが、宇宙芸術のビートにも手を出していることで知られています。 地球外生命体の探索に関する著書『Out There』は、2018 年 11 月 13 日に出版されました。マイケルは、サイエンス ライターになる前は、爬虫両生類学者および野生生物学者として働いていました。 彼は博士号を持っています。 オーストラリアのシドニー大学で進化生物学の学士号、アリゾナ大学で学士号、カリフォルニア大学サンタクルーズ校でサイエンスライティングの大学院修了証を取得しています。 彼の最新プロジェクトが何であるかを知るには、Twitter でマイケルをフォローしてください。

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