סקיילאב – ההכנות לשיגור (חלק שלישי בסדרה)

המשך תיאור מבנה מעבדת החלל סקיילאב ושגרת החיים של האסטרונאוטים כפי שתוכננה לפני השיגורים

• לחלק הראשון של הסדרה
• לחלק השני של הסדרה

רפואה

במעבדה הוצבו מכשירים רפואיים למטרות פיקוח ועזרה ראשונה.

1. 1. לגוף האסטרונאוטים מוצמדות אלקטרודות המעבירות אינפורמציה על מצב בריאותם לרופאי החלל. בזמן השינה אחד האסטרונאוטים לובש כותונת המצוידת במכשירי חישה המאפשרים מעקב אחר גלי המוח.
2. 2. מיכלים לדגימות שתן וצואה המוחזרים ארצה. הצואה מוחזרת כשהיא מיובשת.
3. מכשירים לבדיקת המאמץ הדרוש לביצוע עבודות שונות.
4. מתקן לוויסות לחץ הדם. מכשיר זה מקטין את הלחץ בחלקו התחתון של הגוף ומגביר אוטומטית את הזרימה ללב ולמוח.
5. ארגומטר – אופניים שבהם נעשים תרגילים לבדיקת שינויים במטבוליזם – חילוף החומרים בגוף. בסקילאב 2 כל אסטרונאוט נבדק 5 פעמים בזמן הטיסה ובטיסות סקילאב 3 וסקילאב 4 כל אסטרונאוט נבדק 8 פעמים.
6. כיסא מסתובב – למדוד תגובות של גוף האדם, חוסר משקל ואוריינטציה. בין היתר נבדקים האוזן הפנימית, יובש בפה, חיוורון בפנים, הזעה, תגובות הקיבה והלב. ברגע שהנבדק מגלה סימנים מדאיגים, הניסוי מופסק.
7. מערכת קרדיו־וסקולרית – תא צילינדרי דמוי ריאת ברזל למדידת כלי הדם של הלב. האסטרונאוט מכניס לתא את חלק גופו התחתון. הלחץ האטמוספרי בתא מוקטן לרמה נמוכה מהרגיל על־ידי שאיבת אוויר מתוכו. החלק התחתון של הגוף והרגליים יונקים את הדם מהחלק העליון של הגוף. נוצר לחץ שלילי על הרגליים. התקווה שתלו במכשיר זה רופאי החלל הייתה למנוע השפעות שליליות על הלב בתנאי החלל. במצב נורמלי כוח הכובד עוזר לזרימת הדם לרגליים . דבר זה לא קיים בתנאי חוסר משקל. הניסוי נערך בקביעות מדי יום ביומו. כל יום אסטרונאוט אחר היה נכנס למכשיר לשעה. ברגע שהאסטרונאוט מגלה סימנים מדאיגים, הניסוי מופסק. רופאי החלל העלו הצעה לפיה יהיה חלק גופם העליון האסטרונאוטים בתוך מיכל בלחץ מוקטן בטיסות ממושכות. מימושה של הצעה זו תלוי בהצלחת הניסוי.
8. מכשיר שקילה – האסטרונאוטים נשקלים מדי יום ביומו. כיוון ששקילה בלתי אפשרית בתנאי חוסר משקל, פותח לצורך זה ויברטור מיוחד. האסטרונאוט מתיישב על המכשיר. לוויברטור מחוברת סקלה המחשבת את מסת האסטרונאוט על־ידי מדידת התאוצה בה הוא נמצא כתוצאה מהפעלת כוח ידוע.
9. דיירים אחרים במעבדה הם שישה עכברים, 700 חרקים וצמחים. הניסויים המבוצעים בהם הם בדיקת התוצאות הנובעות מחיים ללא ריתמוס (שעון ביולוגי). הדבר הקיים על כדור הארץ ובדיקת הסתגלותם לחיים בחלל. תינוקות הנולדים במקומות גבוהים כמו בהרים בפרו מפתחים שינויים בריאות, בלב ובהרכב הדם שלהם. שינויים אלה הם פונקציה של השתנות כוח המשיכה. סביר להניח שבגוף האדם יחולו שינויים מהותיים בשל שהייה ממושכת בחלל. האובייקטים המשמשים לבדיקתם של שינויים אלה הם עוברים של בעלי חיים, חרקים וצמחים.

הניסויים קשורים בהתנהגות הפיזיולוגית והפסיכולוגית של האדם בתגובה לסביבת החלל ומידע על יכולתו וכושרו, מחקרים ביו־רפואיים מאפשרים למידה על השפעת השהייה הממושכת בחלל על גוף האדם ובדיקת אמצעים אפשריים למנוע את אי־עמידותן של המערכות השריריות והשלד בסביבה של חוסר משקל. כל הניסויים מבוצעים במקביל על כדור הארץ ותוצאותיהם מושוות לאלה המבוצעים במעבדה.

עזרה ראשונה

האסטרונאוטים מצוידים בעזרי רפואה לטיפולים שגרתים ומקרי חירום. הציוד כולל תרופות, תחבושות, מיקרוסקופ לקביעת דיאגנוזות במקרים של מחלות. כל זאת מתוך מגמה לתת את הטיפול הטוב ביותר. במקרה של שברים קלים, אזור השבר נחבש עם קרשי תמיכה והטיסה נמשכת כרגיל. ד”ר קרווין הרופא שהיה בצוות סקילאב 2 נתן תדריך מפורט למפקדי סקילאב 3 וסקילאב 4 לקראת טיסותיהם. קרווין הוא היחיד המצויד במכשירי ניתוח לכריתת הקנה.

מזון

האסטרונאוטים אוכלים כשהם מחוברים לשולחן האכילה, זאת במגמה למנוע את ריחופם במעבדה בזמן אכילה. המזון תוכנן על סמך ניסיון מטבולי מכוון ובחירת המזון נבחנה בקפדנות כדי לפקח יומית על כמות המינרלים בגוף. מזונם העיקרי של האסטרונאוטים כולל 2000 – 2800 קלוריות. האסטרונאוט מקבל במהלך הטיסה 18 סוגי מזון שונים בתפריט החוזר ומשתנה כל שישה ימים. כל אסטרונאוט בוחר לעצמו את התפריט האהוב עליו וזה נעשה משתי סיבות:

א. לספק את רצונם של האסטרונאוטים.

ב. טיסה ממושכת מחייבת איכות גבוהה יותר של המזון.

חשבו לצייד את האסטרונאוטים ביין, אך הרעיון נגנז בשל הבעיות המתעוררות הנובעות מכך. באופן אריזתם, בעדיפויות אישיות ובעריכת בדיקות רפואיות בגלל המשקה האלכוהולי.

סדר עבודה יומי

האסטרונאוטים עובדים 10 שעות ביום. כל יום הם אוכלים יחד, עובדים באותו זמן ונחים גם כן באותו זמן. סדר זה אינו קיים ביום מנוחתם השבועי. יום זה הוא יום חופשי. בזמנם החופשי האסטרונאוטים יכולים לשחק בקלפים, לקרוא ולהאזין למוזיקה האהובה עליהם במכשירי סטריאו. במעבדה מצוי טלפרינטר. הוא עובד כאשר האסטרונאוטים ישנים. משדרים להם עדכונים ליום החדש. במידה ואיזה שהוא ניסוי לא יוצא לפועל בגלל עננים או מזג אוויר, מתכננים את הניסוי מחדש ותוצאותיו משודרות בטלפרינטר. אפשרות אחרת היא להקדים ניסויים אחרים ובכך למנוע “חורים” בעבודה. לוח הזמנים של סקילאב תוכנן לפי שעון גריניץ’ אך העבודה בוצעה לפי שעון יוסטון (מרכז הבקרה).

לבוש

רוב הזמן האסטרונאוטים לבושים בכותנות מוזהבות עשויות סיבים חסיני אש. הם מצוידים בשלושה סוגים של חליפות חלל. אחת מונעת ידנית ולה 14 מנועים ומשקלה 107 ק”ג. ההפעלה נעשית בעזרת ידיות בשתי זרועות רחבות הנמצאות משני צִדי הגוף. חליפה אחרת מופעלת גם היא ידנית. לחליפה מנוע אחד מלפנים ושניים מאחור. יש לכוון אותם לנקודת הטיסה הרצויה. החליפה השלישית מופעלת רגלית ומשאירה את הידיים חופשיות לעבודה.

תקשורת

אותן מערכות תקשורת ששירתו את טיסות אפולו שירתו גם את תכנית סקילאב. לרשותם של האסטרונאוטים עמד ערוץ חסוי שיועד למקרי חירום לשיחות יומיומיות עם הרופאים ולשיחה שבועית עם משפחותיהם. קשר הרדיו והטלוויזיה עם הארץ נעשה דרך חללית האפולו.

הנחיתה של חלליות האפולו

מספר הספינות המחכות לחללית הנוחתת צומצם לאחת – נושאת מטוסים. מכשירים לתצפיות שטח ימיים הוצבו באוקיינוס כדי לאתר את החללית למקרים שבהם היא מחטיאה את אתר הנחיתה. שלא כבטיסות קודמות האסטרונאוטים מועלים יחד עם החללית לסיפונה של נושאת המטוסים. במקרה והם מרגישים בחולשה (בשל המעבר מכבידה אפס לכבידה של כדור הארץ) האסטרונאוטים לובשים חליפות לחץ מתנפחות המגדילות את הלחץ בגוף על־ידי הזרמת הדם מהרגליים לחלק העליון של הגוף. האסטרונאוטים מועלים לנושאת המטוסים כשהם בחללית כדי לאפשר הסתגלות מקסימלית לכוח המשיכה ולהקטין למינימום שינויים במדגמים המוחזרים לבדיקות.

בדיקות רפואיות לאחר הנחיתה

בניגוד לטיסות הקודמות, האסטרונאוטים של הסקילאב עם שובם מהחלל שוהים פרק זמן ארוך בנושאת המטוסים לסדרה ארוכה של בדיקות רפואיות. בנושאת המטוסים הותקנו מעבדות רפואיות ניידות.

שיתוף פעולה

לביצוע המחקרים בכל מה שקשור לאוצרות הטבע של כדור הארץ נבחרו 106 ראשי קבוצות לביצוע 132 מחקרים. 83 מארה”ב והשאר מאירן, ברזיל, אוסטרליה, דרום אפריקה, צרפת, יוון, ונצואלה, ארגנטינה, שוויץ, קנדה, יפן, צ’ילי, תאילנד, הודו, מאלי וישראל. סך הכול השתתפו בניסויים 600 חוקרים מ־21 ארצות.

תכנית השיגורים

1. שיגור המעבדה ב־30 באפריל 1973 למסלול שגובהו 430 ק”מ, זווית הנטייה 50 מעלות ומשך הקפה 93 דקות. אורך החיים של המעבדה שלוש שנים. הסימון של השיגור סקילאב 1.

2. שיגור הצוות הראשון באחד במאי 1973 לשהייה של 28 יום במעבדת החלל. הצוות כלל את צ’ארלס קונרד, ד”ר ג’וזף קרווין (רופא) ופאול וויץ (בוגר בהנדסה אווירונאוטית) . הסימון של המשימה סקילאב 2. במהלך שהייתם במעבדת החלל נערכו ניסויים מדעיים, ביו־ רפואיים, טכנולוגיים, חקר אוצרות כדור הארץ, תצפיות לעבר השמש ותפעול צוות. ביום ה־26 לטיסה שניים מאנשי הצוות יוצאים אל מחוץ למעבדה ומחליפים את סרטי הצילום. סמוך לסוף היום ה־28 מכינים את המעבדה לתקופת הדממה של חודשיים וחוזרים ארצה.

3. שיגור הצוות השני ב־30 ביולי 1973 לשהייה של 58 יום במעבדת החלל. הצוות כלל את אלן בין, ד”ר אוון גאריוט ( מהנדס חשמל ) וג’ק לוסמא (מהנדס אווירונאוטי). סימון הטיסה סקילאב 2. הדגש על ניסויים רפואיים, אסטרונומיים, חקר השמש וחקר אוצרות כדור הארץ.

4. שיגור הצוות השלישי ב־28 באוקטובר 1973 לשהייה של 86 יום במעבדת החלל. הצוות כלל את ג’אילה קאר, ד”ר אדווארד גיבסון (הנדסה ופיזיקה) וויליאם פוג (מתמטיקאי). סימון הטיסה סקילאב 4. הדגש הוא על חקר אוצרות כדור הארץ. תצפיות. וניסויים רפואיים.

שינויים בתכנית העבודה

ההכנות לשיגורים נמשכו זמן רב מהצפוי ובשל כך חלה דחייה במועד שיגורה של המעבדה ל־15 במאי ובהתאם נדחה מועד שיגורם של הצוותים. החוקרים והמהנדסים הגבירו את קצב עבודתם כדי שהתכנית תסתיים במועדה אך הצליחו בכך חלקית בלבד. מועדי השיגור החדשים שנקבעו הם:

1. שיגור המעבדה ב־14 במאי

2. סקילאב 2 בין 15 במאי ל־12 ביוני

3. סקילאב 3 בין 8 באוגוסט ל־3 באוקטובר

4. סקילאב 4 בין 9 בנובמבר ל־4 בינואר 1973

הרכב הצוותים

בכול צוות 3 אנשים מדען ושני אסטרונאוטים שאחד מהם הוא המפקד. המפקד נבחר מבין טייסי אפולו שהגיעו לירח אשר ערכו סדרת אימונים בכל התחומים שכוסו באותה טיסה. הפעם חלה לראשונה התמחות בתחומים מסוימים של הטיסה. כל אסטרונאוט מקבל אימון כללי במערכות המעבדה ובתפעול מכשיריה ומתמחה בנושא מסוים. המפקד אחראי למשימה כולה, המשגר ותכנון הטיסה. המדען האסטרונאוט אחראי על הטלסקופ ועל הניסויים הרפואיים. האסטרונאוט השלישי אחראי על מכשירי המחקר הארציים ועל המעבדה.

שיגור המעבדה

מעבדת החלל שוגרה במועדה ובהצלחה מלאה. 63 שניות לאחר השיגור התברר כי המגן החיצוני פועל חלקית וכעבור שעתיים חלה תקלה נוספת וחמורה יותר. חלק ממדפי השמש לא נפרסו ובכך צומצמה תצרוכת החשמל של המעבדה במחצית. ניסו להפעיל את המערכות הלקויות באמצעות אותות רדיו, אך לא הצליחו בכך. תקלה זו חייבה בצמצום תכנית העבודה של המעבדה ובפרט בכלל הניסויים הקשורים בחיפוש מחצבים. זאת מאחר שעל המעבדה לתמרון במקרים אלה כך שהיא לא תיחשף לשמש והמצלמות תהיינה מכוונות ישירות לכדור הארץ. תקלות אלה הביאו לדחיית שיגורו של הצוות הראשון ל־20 במאי, וחייבו תכנון חדש של הניסויים, ביטול חלק מהם ואימון האסטרונאוטים למקרה ותיקון הליקויים מופקד בידיהם. להלן סדר האירועים הכרונולוגי במעבדה:

15במאי – החום במעבדה עולה מ־20 מעלות ל־38 מעלות, כנראה בגלל המגן החיצוני.

16 במאי– החום במעבדה עולה ל־43 מעלות ובחלקים מסוימים ל־93 מעלות. אחד ממחשבי הניווט יצא מכלל פעולה, המעבדה מכוונת עתה לעבר השמש.

17 במאי– מדעני המעבדה הצליחו להתגבר על התקלות. הוחלט לכסות את החלק החשוף של המעבדה, החלק שהמגן החיצוני לא סוכך עליו בסוכך חדש. מועד שיגורו של הצוות נדחה ל־ 25 כדי לאפשר לו לשפר את הטכניקות הדרושות לביצוע התיקונים.

19 במאי– כדי להקטין את החום במעבדה תמרנו אותה כך שקרני השמש יחדרו לתוכה בזווית קטנה יותר והורידו את הטמפרטורה. פתרון זה לא היה מושלם מאחר שהוא פגע ביכולתה של המעבדה להפיק את מלוא החשמל ממדפי השמש שכן נפרסו. החום השורר במעבדה הביא לדליפה של גזים רעילים כמו CO ו־T.D.A (גז הגורם לקשיים בנשימה ומשתמשים בו בתהליך ייצור חומר הבידוד של המעבדה). הדליפה תוקנה על־ידי הזרמת תערובת נקייה של חמצן וחנקן למעבדה. האסטרונאוטים צוידו במסכות וחיישני גז לקראת כניסתם למעבדה.

21 במאי– מכשירי המדידה לא דיווחו על שום פגם בפעולה של מערכת הקירור ולא נתגלה שום קלקול במזון הקפוא. לאחר הפעלת המערכת הרזרבית נשלחה הוראה להפעיל את המערכת הראשית. כשחודש קשר הרדיו עם המעבדה התברר שהמערכת הרזרבית פועלת שוב. הוחלט להשאיר את המצב כפי שהוא עד לאיושה של המעבדה. שינוי זווית חדירתן של קרני השמש ל־50 מעלות הביא להורדת הטמפרטורה מ־40.5 מעלות ל־37.7 בלי לפגוע בתפוקת החשמל. הטיית המעבדה הייתה כך שמדפי השמש של הטלסקופ נחשפו מקסימלית לשמש. המעבדה הוצאה כמעט כליל מהשפעת השמש. תמרונים אלה באו על חשבון מלאי הדלק של המעבדה.