Túlélőtréning

 2014.07.23. 07:30

We_Seven.jpgSokféleképpen próbáltak felkészülni az első asztronauták arra az esetre, ha sivatagba érkeznének, vagy a tengeren kellene huzamosabb időt eltölteniük egymagukban. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Alan B. Shepard, Jr. írását közöljük:

"Két év alatt sok mindennel foglalkoztunk, és sokféleképpen próbáltunk megbizonyosodni arról, hogy semmi nem kerülte el a figyelmünket. Feltöltődtünk ismeretekkel. A nagy gépeken  palléroztuk a kitartásunkat. És nagyon alaposan megismerkedtünk az űrhajóval, amit majd vezetni fogunk. A felkészülés egy része elég egzotikus volt. Hiszen olyan világba készültünk belépni, ahol előttünk még senki nem járt. Más esetekben a felkészülés egész egyszerűen csak nagyon kitartó munkát igényelt.
A sors keserű iróniája lenne, ha az általunk nem túl jól ismert ellenséges környezetbe tett legizgalmasabb utazást követően az Asztronauta egy olyan világban veszne el, amit sokkal jobban ismer: a földön és a vízen. Tudtuk, hogy ez megtörténhet. Ha a fékezőrakéták nem időben kapcsolnak be, vagy az Asztronauta vészhelyzetet jelent, és olyan helyre érkezik, ahova a mentőegységek nem érkeznek meg egyhamar, előfordulhat, hogy egy időre gondoskodnia kell önmagáról. Így aztán mindannyian megtanultuk, hogyan kell ezt csinálni.

Az órák során két témakört jártunk körbe: mi a teendő, ha tengerre landolunk, illetve mi a teendő, ha szárazföldre érkezünk. A második esetben a legvalószínűbb forgatókönyv az volt, hogy Afrikába landolunk, mivel tervezett pályánk a hatalmas kontinens nagy területe fölött vezetett. Tulajdonképpen nagyon csekély esély volt arra, hogy ez bekövetkezzen. De semmit sem akartunk a véletlenre bízni.

A gyakorláshoz nem kellett elutazni egészen Afrikáig, ehelyett pár emlékezetes napot töltöttünk el a nevadai Fallon közelében lévő perzselő sivatagban. A sivatagi túlélés szakértői a Stead Légibázisról érkeztek, hogy próbára tegyenek minket. Megmutatták, hogyan készítsünk az ejtőernyő anyagából magunknak védőruhát, ami többé-kevésbé a közel-keleti arab törzsek körében elterjedt burnuszhoz vagy turbánhoz hasonlított. A levegő nagyon száraz volt, és napközben elég állandó szinten tartotta magát a 43 Celsius fok, de a homok gyakran 63 Celsius fokosra is felhevült.
Az ejtőernyő szövetéből primitív menedéket készíthettünk, hogy megóvjuk magunkat az intenzív napsütéstől. Megtanultuk, hogy a hihetetlen forróságban miként takarékoskodjunk az erőnkkel és a testfolyadékainkkal. Annak érdekében, hogy megtapasztaljuk, milyen a kiszáradás, közülünk páran szántszándékkal több órán át nem vettek magukhoz vizet. Megtudtuk. Kevesebb, mint 24 óra alatt annyira elhagy az erőnk, hogy emberfeletti megerőltetést jelent az is, hogy egyáltalán felemeljük a kezünket, és ide-oda mozgassuk a jelzőtükröt. Még azután is, hogy újra elkezdtünk vizet inni, órákba telt, mire visszanyertük az erőnket. Okulva a tapasztalatokból, megkértük a mérnököket, hogy legyen nagyobb ivóvízkészlet az űrhajóban. Az egyik szegletben eleve volt egy tartály, ami a légkondicionáló működéséhez biztosított folyadékot. Ehhez azonban túl körülményesen lehetett hozzáférni, ha például nagyon elgyötörtek lennénk. Így a mérnökök még egy apró berendezést szereltek a kapszulába: egy vékony műanyagcsövet, ezen keresztül szükség esetén kiszívhattuk a hűtővizet.

Legjobban azonban mégis inkább az a víz foglalkoztatott minket, amire landolni fogunk: a tenger. Képzeljük el, hogy a Mercury-kapszula épp visszatért földkörüli pályájáról, és a vízen úszik. Mindenféle fura hangok hallatszanak. A levegő hangos süvítéssel kipréselődik a hőpajzs fölött található légpárnából. A hullámok csapkodják az űrhajó oldalát, emiatt pedig a kapszula összevissza bukdácsol. Kétségeink lehetnek, hogy fennmarad-e a vízen. Persze, tudjuk, hogy a segítség már úton van: a Haditengerészet hajói, a Légierő és a Haditengerészet kutatógépei és a Tengerészgyalogság helikopterei bemérik az általunk küldött rádiójelet. Olyan 4800 kilométerrel arrébb, a fékezőgyújtás pillanatában a számítógépek már tűpontosan meghatározták leszállóhelyünket. Ha minden a terv szerint halad, és a megfelelő helyen landolunk, a helikopterek valószínűleg perceken belül már fölöttünk lesznek. De abban az esetben, ha a küldetés során valami balul sülne el, és az óceán olyan szegletére érkeznénk, ahova beletelik egy időbe mire a gépek is megérkeznek, előfordulhat, hogy el kell hagyni a kapszulát, ki kell szedni a felfújható mentőcsónakot és a túlélő-felszerelést, és a vízen kell kivárni a mentőalakulatokat.

Most képzeljük el, hogy egy rövid időre eltűnünk a világ szeme elől. A túlélőkészletben van sárga festék: a vízbe öntve felhívhatjuk magunkra a figyelmet. Van egy kis tükör, amivel a napfényt visszatükrözhetjük a repülőgépekre, így még a távolból is észrevehetnek minket. Ha pedig még több időbe telik, mire ránk találnak, még mindig nyitva áll előttünk az a lehetőség, amit a Haditengerészet és a Légierő pilótái annyi éven át tettek: túlélni egyedül. A túlélő-készletben van egy napenergiával működő párologtató, amivel a sós vízből fél liter vizet nyerhetünk ki – naponta ennyi folyadékra van szükség a túléléshez. Szkafanderünket csíkokra hasíthatjuk, anyaga pedig védelmet nyújt arcunk és fejünk számára. Megpróbálhatunk halat vagy kíváncsi sirályokat fogni. Gondolatban pedig el kell foglalni magunkat valamivel, nehogy pánikba essünk, és valami hülyeségre ragadtassuk magunkat. Azt hiszem, ilyen helyzetben én algebrafeladványokat kezdenék fejben megoldani. Ez egészen biztosan elterelné gondolataimat. Ha történetesen az űrhajó túlzottan megtelik vízzel, még mielőtt sikerült volna beszállni a mentőcsónakba, akkor természetesen egy merőben új helyzettel nézünk szembe. Ilyen esetben nem sokat segít a centrifugán és a MASTIF-on gyakorlással eltöltött rengeteg óra: itt a puszta túlélés a tét. Így sokszor végigcsináltuk ezt a kiképzést, hogy ösztönösen tudjuk, mit kell tenni, de közben volt egy-két apróbb kalandban is részünk.

Egyszer, amikor Pensacola partjai mentén a Mexikói-öbölben gyakoroltuk az űrhajó elhagyását, a hullámverés úgy felerősödött, hogy olyan két és fél méteres hullámok is akadtak. A tenger olyan zord lett, hogy a haditengerész bárka legénysége komolyan fontolóra vette, hogy aznapra lefújják a gyakorlatot. John Glennnek és Scott Carpenternek mozgalmas ideje volt. Belemásztak egyszemélyes csónakjukba, és hagyták, hogy elsodorja őket a tenger a Haditengerészet hajói mellől: a kapszula elhagyására általunk kidolgozott eljárási rendet (SOP) akarták gyakorolni. Egyszer csak olyan magasak lettek a hullámok, hogy a pensacolai irányítótorony egy helikoptert küldött a kimentésükre. John és Scott integetéssel jelezte, hogy menjen el, és úgy döntöttek, hogy inkább a tengeren maradnak, és kivárják, amíg a szél a pár száz méterre lévő kopár kis Santa Rosa Szigetre fújja őket. Az áramlás azonban olyan erős volt, hogy felborította John csónakját, ő pedig a vízbe merült. Scott pont jókor elcsípett egy hullámot, és a habokat meglovagolva kisodortatta magát a partra, mintha csak egy szörfös lenne Waikikiben. Deke Slayton szkafanderébe rengeteg víz került, amikor sisak nélkül gyakorolta a kapszulából való kijutást. A többletsúllyal gondot okozott bekecmeregni a csónakba. Pár békaember biztonsági okokból mindig a vízben tartózkodott, végül ők segítették ki, és ép bőrrel megúszta a dolgot. Ezután egy speciális vízálló gallért terveztünk a szkafanderre, nehogy ilyesmi újra előforduljon.
 
A fentiek egyike sem volt igazán meleg helyzet. Sosem távolodtunk el olyan messzire, hogy ne lehessen kimenteni minket, ha bajba kerülnénk. De a gyakorlatok során egy dologról alkalmunk volt meggyőződni: legyen szó bármiről, rengeteg gyakorlásra van szükség az elsajátításához, hiába tűnik elsőre nagyon egyszerű feladatnak. És jól jött, hogy megtanultunk pár túlélési technikát még mielőtt sort került volna a küldetéseinkre, amikor majd előfordulhat, hogy segítség nélkül kell kikecmeregni a vízből. Tanulságos volt Gus Grissom küldetése is, és – ahogy a könyv későbbi fejezeteiben még szó lesz róla – további óvintézkedésekre kerítettünk sort John Glenn és Scott Carpenter küldetését megelőzően. Mint kiderült, Johnnak nem kellett az itt tanultakat a gyakorlatban kamatoztatni. Scottnak viszont már szüksége volt rá, és biztos vagyok benne, hogy amikor egyedül találta magát az óceán közepén, boldog volt, amiért még idejében kidolgoztuk az ilyenkor szükséges teendőket."

Az első űrhajó-szimulátorok

 2014.07.18. 23:45

We_Seven.jpgAz első asztronauták szimulátora három tengely mentén percenként harmincszor forgott, és bizony megesett, hogy előkerült a felmosórongy is. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Virgil I. Grissom írását közöljük:

"Olyan ütemben haladtunk, hogy bizonyos esetekben leköröztük a kiképzésünkre szánt berendezések készítőit. Az egyik legfontosabb huncutság az volt, hogy az alapoktól kezdve meg kellett tanulnunk, miként kezeljük azt a merőben szokatlan háromtengelyű kezelőkart, amivel pontos korrekciókat hajthatunk végre a három mozgástengely mentén (legyezőirányú mozgás, bólintó mozgás és forgás), és hogyan tarthatjuk űrhajónkat megfelelő helyzetben. Az első kiképzésre használt alkalmatosság egy elnagyolt tákolmány volt, amit a mérnökök 1959 nyarán dobtak össze nekünk. Egy régi számítógépből, egy kezelőkarból és egy kezelőpanelből állt, amire pár műszert szereltek. A számítógépet rövidesen egy jóval fejlettebb kütyüre cserélték, amit valaki egy F-100F vadászgép fegyverzetrendszeréből belezett ki. Ezzel a géppel csak az alapokat lehetett gyakorolni. De végül elkészült az általunk várva-várt gép, mi pedig lecsaptunk rá.

Méretre készített kontúrülésünk a súrlódás csökkentése és az akadálytalan mozgás érdekében egy légpárnán lebegő kereten nyugodott. Ehhez csatlakoztatták a háromtengelyű kezelőkart, azonban ez esetben sűrített levegővel helyettesítették a hidrogén-peroxidot (ezzel működnek a segédhajtóművek, amikkel majd az űrben szabályozzuk űrhajónk helyzetét). A szerkezet a kezelőkar mozgatásának megfelelően billentette, döntötte és forgatta az ülést a három mozgástengely mentén, pont úgy, ahogy az űrhajóval is manőverezünk. A légpárna miatt kiképzésünk vezetői ezt a berendezést Légpárnás Földkörüli Helyzetszimulátornak (Air Bearing Orbital Attitude Simulator) keresztelték el. Ez felért egy nyelvtörővel, úgyhogy nevét később „Légkenésű Szabadtengelyes Kiképzőgépre” (Air Lubricated Free Axis Trainer) módosították, így legalább adta magát a beceneve: „ALFA”. Az ALFA egy sötét szobában állt, mi pedig a mozgásban lévő földet nézhettük egy nagy képernyőn, és mozgásunkat ehhez viszonyíthattuk. A képernyőt egy periszkópon át néztük (így lesz majd az űrhajóban is), és nagyon valószerűnek tűnt a Föld látványa, ahogy mi ott a megfelelő irányba döntöttük és forgattuk magunkat. Az ALFA ülésén mozdulatlanul feküdtünk, és a lábunk között lévő, periszkópra kötött nagy lencséket figyeltük. A lényeg az apró segédhajtóművek működtetéséhez szükséges kézmozdulatok begyakorlása volt: arra forduljunk, amerre akarunk, és aztán meg is tudjuk őrizni ezt a pozíciónkat. Annak érdekében, hogy ráérezzünk a dolog ízére, fejenként olyan 50 órát töltöttünk el az ALFA-n.
 
„MASTIF” (Multiple Axis Space Test Inertia Facility) hívták azt a másik szerkezetet, ami hozzásegített minket kiképzésünk legvadabb élményeihez. Egy régi clevelandi szélcsatornában állították fel, és oda kellett utaznunk, valahányszor gyakorolni akartunk. A MASTIF hatalmas szerkezet volt – majdnem olyan nagy volt, mint amilyen hosszú a neve. Három, egymástól független alumíniumkeretből állt, és ezek héjszerűen vették körül egymást. A külső vázat kardáncsuklókra, illetve forgattyúkra függesztették fel, így folytatólagosan lehetett billenteni, mintha csak egy hordót gurítanánk előre-hátra. Beljebb egy másik kardáncsuklóra rögzített ketrec következett, ami egy papírforgóhoz hasonlóan körbe-körbe forgott. Legbelül egy harmadik kalicka következett, ennek formája a Mercury-kapszulára hasonlított, és egy csavart rúgással ellőtt labda módjára forgott saját tengelye körül. A MASTIF lényege az volt, hogy mindhárom tengely mentén egyszerre billenjünk, dőljünk és forogjunk szédítő iramban, és kiderüljön, mennyire vagyunk képesek korrigálni összetett forgásunkat, valahányszor a gép egy-egy fantasztikus kombinációval lepett meg minket.

A korábbi tesztekből tudtuk, hogy a tényleges űrrepülés során van egy röpke pillanat, amikor előfordulhat, hogy hasonló helyzettel kell megbirkóznunk. Ez a pillanat hajmeresztő lehet, és akkor következik be, amikor az űrhajó leválik az Atlas gyorsítórakétáról, és kilökődik a világűrbe. A leváláshoz három apró rakétát (posigrade rocket) kell bekapcsolni. Gyújtásukat követően megnő a nyomás a kapszula és az Atlas közötti zárt térben. Mindez azzal jár, hogy a kapszula koordinálatlan mozgással kilő a rakéta tetejéről, mint a dugó szokott a játékpuskából. Ezt a „játékfegyvert” kell majd azonnal korrigálnunk, máskülönben komoly bajba kerülhetünk: megtörténhet, hogy teljesen elveszítjük az űrhajó fölött az irányítást. A robotpilóta elvben érzékeli ezt, amit az űrhajó külsején található kis helyzetirányító fúvókák használatával korrigál. Ha azonban a robotpilóta bedobja a törülközőt, kézi vezérlésre kell kapcsolni, és nekünk kell működtetni a segédhajtóműveket. Tudtuk, hogy ilyen esetben fölöttébb durva élményben lesz részünk, és rengeteget kell gyakorolnunk, ha urai akarunk lenni a helyzetnek. A MASTIF-ot pontosan erre találták ki.
 
A MASTIF-on minden menet úgy kezdődött, mintha csak egy körhintán lennénk. Eleinte lassan bukdácsolt, forgott, és testünk nekifeszült a szoros hevedereknek, amivel az ülésbe szíjaztak. Aztán egyre gyorsabban és gyorsabban kezdett forogni, míg végül egy időben mindhárom irányba forogtunk – fejjel lefelé, körbe-körbe, akár egy körhintán, illetve oldalirányba, mintha karjainkat és lábainkat egy kerék küllőihez kötözték volna. Durva és émelyítő élmény volt. Látásunk elhomályosult. A homlokunkat kiverte a hideg veríték. És ha a botkormánnyal nem sikerült ennek a bukdácsolásnak rövid időn belül véget vetni, könnyen el is hányhattuk magunkat. Ilyen esetekben semmit nem tehettünk ellene.
Amikor elérkezett a nagy masina beindításának ideje, Joe Algranti, a NASA berepülő pilótája – aki mindenki másnál több időt töltött el benne – az irányítópanel mellől halkan beszélt hozzánk a beépített rádión.
„OK, Gus” – mondta. „Most percenként 30 fordulatra gyorsítunk. Mindhárom tengelyen.”
Ekkorra már jó néhány meneten túl voltunk, de egyidőben mindig csak egy tengely mentén mozogtunk. Elsőnek a legbelső kalickával kezdtünk forogni, és Joe egyesével minden tengelyen egészen percenként 50 fordulatra gyorsított fel minket. Ez nem volt olyan rossz, ha eltekintünk attól, hogy úgy éreztük, gyomrunkból minden vér a fejünkbe és a lábunkba száll. Aztán a következő kalickán volt a sor, és percenként harminc bukfenc következett. Ez sem volt kellemes. Olyan érzés volt, mintha testünk egy tartály lenne, amiben nem rögzítették megfelelően az alkatrészeket, és vegyszerek lötyögnének bennünk. Májunk és gyomrunk percenként harmincszor liftezett fel s alá. Végül a percenként 30 fordulatos menet következett az utolsó, harmadik tengelyen, és ez úgy megpörgetett, mintha a jégen piruetteznénk. Egyesével ezek egyike sem volt elviselhetetlen. De épp készültünk kóstolót kapni abból, hogy milyen lehet három tengely mentén egyidejűleg forogni.
Bob Miller, a NASA egyik projektmenedzsere egy sor kapcsolót állított át a műszerfalon, majd hatalmas robbanás hallatszott a szélcsatornában. A nitrogéntartályokból nagynyomású gázsugarak lövelltek ki, és mozgásba hozták a gépezetet. A szerkezet tökéletesen ki volt egyensúlyozva, így nagyon hamar begyorsult. Az ülésünkbe voltunk szíjazva, sisakunkat egy gumikötéllel biztosították. A műszerfal 60 centire volt tőlünk – ugyanígy lesz a hús-vér kapszulában is – és megpróbáltunk a közepén lévő kerek kijelzőre összpontosítani. Három mutató volt rajta – egy a bólintó (fel-le) mozgás mértékét mutatta, egy másik a forgásét, és egy harmadikon a legyezőirányú (bal-jobb) mozgást kísérhettük figyelemmel. A mutatók a forgás sebességétől és irányától függően lassan kitértek a középvonaltól. A kezelőkart a jobbunkkal markoltuk, és megpróbáltuk addig-addig csavarni, húzni és dönteni – mindezt pontosan a kellő időben és megfelelő erővel – hogy semlegesítsük a MASTIF mozgását. Algranti nyugodt hangon olvasta be a sebességet. „Tíz … húsz.” És aztán megkérdezte, hogy érezzük-e már a nystagmust. Ez egy speciális orvosi szakkifejezés a MASTIF által kiváltott speciális szédülésre. Amint megkérdezte, már éreztük is. A műszerfal hirtelen elhomályosult, a mutatók egyetlen forgó masszává álltak, és eltűntek a szemünk elől. Bill Douglas korábban már felkészített minket erre. Az orvosok ezt az érzést „vesztibuláris nystagmusnak” hívják, ami a szemgolyók irányíthatatlan mozgását jelenti. Ez akkor következik be, amikor a test egyensúly-központja teljesen összezavarodik a sok forgás és bukfencezés következtében. Az élmény hasonló ahhoz, mint amikor egy száguldó autóból próbáljuk megszámolni a kerítésoszlopokat. Mindössze egy nagy homályt látunk.
Percenként 30 fordulatnál úgy tűnt, hogy szerveink minden létező irányba lötyögnek. Azt éreztük, mintha az összes vér a fejünkbe és a lábunkba tolulna. A hideg veríték kiverte a homlokunkat. És az érdemi munkára csak nagyon rövid idő állt rendelkezésünkre, mivel súlyos tengeribetegség lett úrrá rajtunk. De aztán hirtelen a sebesség állandónak tűnt. Az egyensúlyozó-központ nagyon gyorsan alkalmazkodott. Szemeink lerázták magukról a nystagmust, és kezdtük ismét élesen látni a három mutatót. Azt mutatták, hogy a függőleges tengely mentén fejjel-lefelé forgunk, jobbra forgunk, és közben balra fordulunk. Ennek korrigálásához a kezelőkart egyenesen hátra kellett húzni úgy, hogy közben jobbra csavarjuk és balra döntjük – és mindezt egyszerre. A mutatók lassan elkezdtek a zéró felé közelíteni. De ekkor a nystagmus ismét lesújtott ránk. A hirtelen lassulás ugyanolyan hatással volt az egyensúly-érzékelésünkre, mint a gyorsulás. Így a szemgolyók ismét önkéntelenül mozogni kezdtek. Rájöttünk, hogy ebből az összetett forgásból egyszerű lépésekben kell kijönni, és, hogy egyszerre nem fog menni. Így aztán a kezelőkart előbb visszaraktuk középállásba: a gyors szemmozgás abbamaradt. Aztán a kart újra elkezdtük csavarni, húzni és oldalra billenteni. Apránként – közben a nystagmus mindvégig a sarkunkban volt – sikerült lefékezni ezt a csavarodó, forduló, forgó gépezetet. Örültünk, amikor végre kiszállhattunk a MASTIF-ból, mivel biztosak voltunk abban, hogy még pár másodperc, és menten ránk tör a rosszullét. És olyan érzésünk volt, hogy ha egy-egy ilyen menet után túlzottan jobbra fordulunk, elkerülhetetlenül szükség lesz a felmosórongyra. A legjobb, amit ilyenkor tehettünk az volt, ha egy vagy két percig egyhelyben álltunk. Már attól is rosszul lettünk, ha pusztán ott álltunk, és végignéztük egy másik Asztronauta megpróbáltatásait. Épp olyan kemény volt ezt a forgolódás a MASTIF mellől végignézni, mint amennyire durva volt megtapasztalni a saját bőrünkön.

Ennek ellenére úgy vélem, hogy a MASTIF révén mind a heten nagyobb önbizalomra tettünk szert. Minden más tesztnél többet segített abban, hogy elhiggyük, igenis képesek vagyunk elvezetni egy űrhajót. A kutatók elmondták, hogy a Mercury-kapszulában várható bukfencezés a MASTIF-on elszenvedett percenként 30 fordulat tizede lesz csupán. Ha ezzel a túlsúlyos dárdával sikerült megbirkóznunk, akkor szerintem a jövőben bármilyen dárdát képesek leszünk elhajítani. Mindannyian tudtuk, hogy a ránk váró ismeretlenre úgy lehet a legjobban felkészülni, ha előtte minél többet megtudunk róla. Sosem lehet elég sokat gyakorolni.

Bill Douglas a MASTIF-et is kipróbálta a saját bőrén, így hét páciensét biztosíthatta arról, hogy szükségtelen aggódni a hányinger miatt. „Három különböző érzékelés játszik közre a tengeribetegség kialakulásában – legyen szó bármilyen repülőgépről vagy űrhajóról” – mondta nekik. „Először is a MASTIF esetében szerepet játszik az egyensúly-érzékelés. Ez nem más, mint a jól ismert, hétköznapi szédülés. Ettől a sok pörgéstől hihetetlen módon elszédülünk. De a tengeribetegséget nem önmagában a bukfencezés és a forgás váltja ki, hanem a mozgás ütemének gyors váltakozása: a gyorsulás és a lassulás. Ha testünk a függőleges mentén egyre gyorsabban vagy lassabban forog, megállás után olyan érzésünk támad, mintha az egész világ az ellentétes irányba fordulna. Az elmosódó látást az okozza, hogy szemeink a megszokottnál gyorsabban mozognak – mintha valamilyen tárgyat akarnának követni. A MASTIF esetében a szemek olyan sebesen ugrálnak, hogy a vízszintes és függőleges síkba eső tárgyak elhomályosodnak. Ha nagy sebességgel előre bukfencezünk, a vízszintes vonalak elmosódnak, és nehezünkre esne felegyenesedni, ha egy-egy menet után rögtön ki kellene szállni a fülkéből. De az izomérzékelés segít eldönteni, merre van a felfelé. És amikorra kicsatolják a hevedereket, a rosszullét igazából már el is múlt.

A tengeribetegség másik formáját az ismételt fel-le mozgás idézi elő, ez történik a zéró-g parabolák esetében a repülőgépen, ahol a tekintetünkkel követni kell a golflabdát. Ezesetben nem zavarodunk össze, nincs szédülés. Még mindig rendelkezésünkre áll pár vizuális támpont – ilyen a fülketető teteje és a fülke alja – ezek miatt nem veszítjük el a tájékozódásunkat. Szerintünk a hányingert ez esetben az okozza, hogy a hullámmozgás közben a belső szerveket rángatják a beleink. Ha egy sebész megragadná betege beleit, és megrántaná, a páciens hányni kezdene. A vízen és a repülőgépen tapasztalt tengeribetegséget a kettő kombinációja okozza. De leginkább az első, az egyensúlyközpont reakciója, a szédülés érint minket érzékenyen.

A harmadik tényezőt – ezt mi Coriolis-hatásnak hívjuk – a szüntelen körözés váltja ki. Ettől bárki rosszul lenne, és földkörüli pályáján valószínűleg ez zavarta Tyitovot, az orosz kozmonautát is. Talán az oroszoknál Tyitov űrhajója direkt forgott, hogy így stabilizálja a kapszulát – hasonlóan ahhoz, ahogy a giroszkópot is stabilizálja a forgás. Azt megemlítették, hogy a kapszula forgása segít egyenletesen elosztani az űrhajót érő hőt. Úgy tudjuk, hogy amikor megpróbálta fejét mozdulatlanul tartani, javuló közérzetről számolt be. Ez segíthetett, tekintve, hogy forgás közben minden összemosódik, hiszen szemgolyóink a bolondját űzik velünk. Ez szörnyű szédülést okozhat. És hányingert is érezhetünk, függetlenül attól, hogy kidobjuk-e a taccsot, vagy sem.”"

A nagy ismeretlen

 2014.07.15. 16:30

We_Seven.jpgAz orvosok közül néhányan életveszélyesnek tartották a súlytalanságot: úgy vélték, hogy gravitáció híján a keringés összeomolhat, ráadásul még az emésztés is leáll. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Malcolm Scott Carpenter írását közöljük:

"Igazából az egész programban csak egyetlen nagy ismeretlen volt: hogyan reagál a testünk, ha hosszabb időt töltünk súlytalanságban, aminek földkörüli küldetéseinken ki leszünk téve. John Glenn az imént a nagy g-erők hatásairól mesélt, amik az űrbe menet, illetve visszafelé jövet érnek majd minket. A súlytalanság ennek épp az ellenkezője. Ez a zéró g állapota – nincsen g-erő vagy súly, és ezt a pályára állás pillanatában tapasztaljuk meg: a gyorsítórakéta hatalmas sebessége révén a centrifugális erő pontosan ellensúlyozza az egész addigi életünk során ránk ható gravitációt. Szinte semmit sem tudtunk arról, hogy ez a furcsa állapot milyen hatással lesz az Asztronautákra. Tudtuk, hogy néhány orvos az esetleges szörnyű következményektől óvott mindenkit, amennyiben túl sokáig akarnánk a súlytalanságban maradni. Szerintük befolyásolhatja a légzést vagy a szívműködést például, vagy a gyomorban az emésztés is leállhat, ha az izmokra nem hat a gravitáció. Ugyancsak emiatt talán még a keringés is teljesen összeomolhat. Más orvosok szerint a középfülben található egyensúly-érzékelő szervek a súlytalanságban esetleg nem megfelelően működnek majd, és elveszítjük tájékozódási képességünket – ezek a szerveink határozzák meg normál körülmények között, hogy merre van a fent és a lent.
Értesültünk arról a kísérletről is, amit a Repülőorvosi Iskolában (School of Aviation Medicine) a Légierő fiatal orvosa hajtott végre önmagán. Könnyűbúvár felszerelésben egy alumínium tengerparti székbe szíjazták, és így töltött el egy álló hetet egy 1500 literes víztartályban. Csak a feje volt a víz fölött, teste többi része a víz hatására szinte súlytalanságban volt. Amikor eltelt az egy hét, és az orvos kijött a tartályból, izmait elpuhultnak, keringését gyengének találta, és a csontjai is vesztettek kalciumtartalmukból. Azt is megfigyelte, hogy a hét elteltével rosszabbul teljesített egy egyszerű alkalmassági vizsgálaton, és a tartályban töltött minden nappal egyre zavartabbá vált. Ez a kísérlet nem volt perdöntő bizonyíték, de annyit mindenesetre jelzett, hogy bizonyos óvintézkedésekre szükség lehet a hosszú űrrepülések alkalmával.

A program elején sorra kerülő viszonylag rövid küldetések miatt szükségtelen volt aggódni, ugyanakkor a hosszabbak esetében már volt félnivaló – beleértve a négy és fél órás földkörüli küldetéseket is. A magam részéről én a földi súlytalansági kísérletek után inkább élvezetesnek, mintsem veszélyesnek tartottam a dolgot. A problémáink egy részéhez képest sima ügynek tűnt.

Dr. William Douglas tisztában volt azzal, hogy a szakértők némelyikének szörnyű előérzetei vannak a súlytalansággal kapcsolatban. Ő azonban szokása ellenére ebben az egy esetben mégsem aggódott páciensei egészsége miatt. „Nem hiszem, hogy komoly problémát jelent majd a súlytalanság, bármeddig tartson is, ahogy attól sem tartok, hogy rosszullétet idéz elő” – biztosította őket. „Tyitov űrrepüléséig, még mielőtt elmesélte volna, hogy apróbb gondjai adódtak a súlytalanságban, ezt mondtam volna: „A fészkes fenébe, nincs ezzel semmi probléma.” Most, hogy kicsivel többet megtudtunk az általa tapasztalt problémákról, annyiban változtatnám ezt a kijelentésemet, hogy lehagynám a mondat elejét.”
Feltehetően az izmok és az izomtónus bizonyos mértékben gyengülnek majd, hiszen a földkörüli pályán lebegő ember minden másodpercben megtapasztalja, hogy izmainak nem sok dolga akad a súlytalanságban. Talán el is sorvadhatnak a hosszú küldetéseken. De még ez sem jelent komoly veszélyt: edzéssel lehet erősíteni az izmokat odafenn.”

Noha a földön képtelenség egyhuzamban egy percnél hosszabb ideig súlytalanságot szimulálni, elég alapos kiképzésbe vágtunk bele annak érdekében, hogy a lehető legjobban megismerkedjünk ezzel a szokatlan élménnyel. Kísérleteink nyomán még egy részletes tanulmányt is készített a Légierő Repülőorvosi Iskolája. A kaliforniai Edwards Légibázison mindannyian kivettük a részünk a gyakorlásból egy kétüléses F-100F sugárhajtású oktatógép hátsó ülésén. Egyes repülések alkalmával a Légierő pilótái átvették a gép irányítását, hogy mi reakcióinkra koncentrálhassunk, és elvégezhessünk pár kísérletet. Ehhez egy egyszerű és agyafúrt módszerhez folyamodtunk: egy világos narancsszín golflabdához.

A feladat az volt, hogy felejtsük el a műszereket, és figyelmünket kizárólag a golflabdára összpontosítsuk. Ez egy rövid damil végén ugrált az orrunk előtt, és egészen addig minden rendben is volt, amíg a damilra kötött hurok laza maradt, és a labdát sikerült az arcunk előtt tartani, és tudtuk, hogy a gép, mi magunk és a golflabda súlytalan. 965 km/h sebességgel egészen 12200 méterre fel tudtunk emelkedni, majd a gép utánégetőjét bekapcsolva, 30 fokos zuhanásba kezdtünk. 8500 méteren, amikor már 1450 km/h-re – 1,3 Machra – gyorsultunk, a gépet hirtelen kivettük a zuhanásból, és nagy sebességgel, 55 fokos szögben emelkedni kezdtünk. Ezzel a manőverrel sebességünk egy részét elemésztette az emelkedésre fordított mozgási energia. Aztán, pont a megfelelő pillanatban, a pilóta a botkormányt finoman előretolta. Ha jól csinálta, akkor az emelkedés lendülete kiegyenlítette a gravitációt. A golflabda a szemünk előtt himbálózott, mi pedig megtapasztaltuk a súlytalanság érzését.
Ez tulajdonképpen nagyon kellemes élmény volt. Természetesen cserébe várt ránk pár teendő is.

Egy vörös és narancsszín gombokkal teli műszerfal volt előttünk. Amikor elértük a súlytalanság állapotát, és testünk felemelkedett az ülésből, egy narancsszín fény villant fel. De akkor is felvillant, amikor a parabolák végén, a zuhanásból kivett géppel újra belesüppedtünk az ülésünkbe. Ilyenkor a jelzőlámpa mellett lévő gomb megnyomásával ki kellett kapcsolni a fényt. A cél az volt, hogy olyan gyorsan kezeljük a gombot, amilyen gyorsan csak tudjuk. Amint kikapcsoltunk egyet, máris felvillant egy másik. Megfigyeltem, hogy pár másodpercbe is beletelt, mire megszoktuk a g-erők hirtelen változását, amikor a súlytalansági állapotot követően belekezdtünk a 3 g terheléssel járó hirtelen emelkedésbe. De összességében ez a kísérlet sima ügy volt. Mivel a súlytalanságban karjaim mozgatásához nem kellett a megszokott erőt kifejteni, az első néhány alkalommal hajlamos voltam kicsivel a gomboknál távolabbra nyúlni. A g-terhelés során viszont mozdulataim túl rövidek lettek. De kidolgoztam egy módszert, így a térdemmel és a lábaimmal kitámasztottam a karjaimat, felvettem a ritmust, így már nagyon jól tudtam kapcsolgatni a fényeket. Az itt tapasztaltak hatására úgy véltem, hogy a kapszulában is menni fog a dolog, és a Mercury-küldetések során a súlytalanság nem lesz majd hatással reakciósebességünkre vagy hatékonyságunkra.

Azt is ki akartuk deríteni, hogy vajon lehe-e enni és inni a súlytalanság állapotában. A menü borzalmas volt: marhahúspüré, pár gyümölcs, langymeleg paradicsomlé, narancslé és víz. Az ízetlen, de tápláló bébipapit kis tubusokba, pillepalackokba zárták - olyanokba, amiket a hamburgereseknél láthatunk. Fel kellett nyitni sisakunk rostélyát, majd betömtük az ételt a szánkba, mire a gép elérte elnyújtott parabolapályának csúcsát, és olyan 60 másodpercre súlytalanságba kerültünk. Ezen a téren is voltak különbségek köztünk. Al Shepard az üveget közel tartotta a szájához, és határozott mozdulattal befecskendezte az ételt. Gus viszont hagyta, hogy a narancslé kiússzon az üvegből, és élvezettel nézte, ahogy nagy buborékok formájában lebegett a pilótafülkében. Egyszer felszállás előtt Deke próbaképp úgy összenyomta dobozát, hogy kis híján belefulladt a paradicsomlébe.

Ezek a kísérletek jóval nehezebbnek bizonyultak, amikor nekünk kellett irányítani a gépet, hogy mi idézzük elő a súlytalanságot. Keményen megküzdöttem a nyújtott parabolával, és szinte képtelenség volt megakadályozni, hogy az a röhejes kis golflabda ne pattogjon összevissza a fülkében. Nagyon finom mozdulatokkal kellett kezelni a botkormányt és a tolóerőt. Ha túl nagy erőt fejtett ki a gép, a labda hátralendült, és majdnem arcon vágott. Ha túl alacsony volt a gép teljesítménye, vagy esetleg túl erősen előrenyomtam a botkormányt, a labda előrecsapódott, és lepattant a fülketetőről. Képzelem, hogy eközben mit gondolt a fülkében a másik pilóta. „Ez a fazon lett Asztronauta?” – kérdezhette magától. „Mire fel, hiszen még repülni sem tud!”
Az orvosok három EKG-érzékelőt erősítettek ránk, és ezek egy telemetriai kapcsolaton keresztül továbbították szívműködésünkkel, vérnyomásunkat és légzési sebességünkkel kapcsolatos adatokat a földre, így az orvosok nyomon követhették az eseményeket, és megfigyelhették reakcióinkat. Egyik küldetésen sem aggódtam, még a legkisebb mértékben sem. Szíjakkal rögzítettek az üléshez – pont úgy, ahogy majd a kapszulában is - így biztonságban éreztem magam, és volt egy biztos pont, ami megakadályozta, hogy elveszítsem tájékozódásomat. A szokásos 1 g híján felszabadultnak éreztem magam. Az egyik repülés alkalmával egy szöveg felolvasására kértek meg, hogy kiderüljön, vajon beszédünkre milyen hatással van a súlytalanság, és gondot okozhat-e, ha a kapszula fedélzetéről jelentést tegyünk a földi irányításnak. A hangom kissé elvékonyodott, de semmi probléma nem volt. Nagyon érdekes volt a felolvasott üzenet. Sok szempontból azokra a jelentésekre hasonlított, amit egy nap majd földkörüli pályáról rádiózunk vissza a földre. Rutinszerű műszaki információkat kellett összefoglalni, így többek között például be kellett olvasni a kapszula helyzetével kapcsolatos adatokat, a fékezőgyújtásig és a légkörbelépésig hátralevő időt, az üzemi- illetve a tartalékrendszerekben rendelkezésünkre álló oxigénkészletet, a kapszula helyzetét szabályozó üzemanyag-tartályban maradt hidrogén-peroxid mennyiségét, a kabin és a szkafander szén-dioxid-koncentrációt és vízpáráját. Nagyon valóságosnak tűnt a kísérlet, ahogy mindezt hangosan a mikrofonba olvastam egy magasan a kaliforniai sivatag fölött szálló repülőgép fedélzetéről: izgalmas élmény volt.

Az alkalmanként nagyjából egy percnyi súlytalanság szimulációjára képes F-100-ason kívül jó párszor repültünk KC-135 sugárhajtású teherszállító gépekkel – utóbbiakkal alkalmanként 35 másodpercre lehetett előidézni a súlytalansági állapotot, míg a C-131 propelleres teherszállító gépeken egyhuzamban 15 másodpercig lehetett részünk a súlytalanságban. Mindent egybevetve, a gépekkel száznyolc bevetésen vettünk részt, és ennek során összesen mintegy 38 percet töltöttünk súlytalanságban. A repülések során tapasztaltak afféle vicces bevezetést szolgáltattak azokba a készségekbe, amit majd el kell sajátítanunk, ha testünkkel a világűr vákuumában akarunk manőverezni.
Egy alkalommal a teherszállító gépen például csavarhúzót nyomtak a kezembe, és megkértek, hogy húzzak meg egy csavart az egyik panelen. Könnyedén odalibegtem a csavarhoz, a szerszámot a csavarra illesztettem, majd elkezdtem forgatni. De a csavar helyett az általam kifejtett erő hatására súlytalan testem a gép átellenes vége felé bukdácsolt. Kicsivel később egy csavarkulcsot kaptam a kezembe, de a zár elfordítása helyett a levegőben forogtam körbe-körbe. Ezek után az a határozott érzésem támadt, hogy a súlytalanság nemhogy komoly probléma lesz majd a számunkra, hanem egyenesen az űrrepülés legélvezetesebb része. Valószínűleg kicsit még át kell dolgozni az űrbéli karbantartási munkálatok során követendő eljárásokat, ha azt akarjuk, hogy minden jól meg legyen húzva egy hosszú küldetés alkalmával, de a gravitációtól való teljes függetlenedés számomra az a közeg volt, ahol szívesen tartózkodom. Nem tévedtem. Az Aurora-7 küldetése során a legnagyobb izgalmat számomra a súlytalanság megtapasztalása jelentette. Nem hiszem, hogy bárkinek fogalma lehet erről, amíg ki nem próbálja azt a világot, amikor nem létezik fent és lent, és bármikor megpörgethetünk magunk előtt egy fényképezőgépet anélkül, hogy az leesne. Ebben az állapotban a helyzetváltoztatásnak nincs jelentősége. Semmi nem megy fel, és semmi nem esik le. Elveszti a jelentőségét, hogy merre van a „fent”. Bármire tetszőlegesen rámondhatjuk, hogy számunkra a továbbiakban arra van a „fent”, és ez lehet a föld, a horizont, vagy akár két csillag közti képzeletbeli egyenes is – és ennél többre nincs is semmi szükség."

Az elkötelezett orvos

 2014.07.09. 23:30

We_Seven.jpgBill Douglas volt az asztronauták barátja, bizalmasa és orvosa. Nem sok orvos ült be a centrifugába, és próbálta ki, milyen a 11 g terhelés. Ő megtette. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben John H. Glenn írását közöljük:

"Azt hiszem, a hatalmas centrifuga volt a kiképzésünk során használt gépek közül a leglátványosabb. A „Kerék” (Wheel) – ahogy mi hívtuk – a Haditengerészet Gyorsuláskutató Laboratóriumának (Navy's Acceleration Laboratory) egyik bevett tartozéka volt a pennsylvaniai Johnsville-ben, és a tényleges űrrepülés során ránk váró űrhajó-irányítási problémák közül sokat ki lehetett próbálni rajta. Úgy tudjuk, hogy ez a maga nemében a világon a legfejlettebb gép, és szinte a kezdetektől fogva használtuk is. Egy 1,8 x 3 méteres gömbalakú gondolából áll, amit egy 15 méter hosszú kar végére rögzítettek. A kart és a gondolát egy 180 tonnás, 4000 lóerős villanymotor hajtja körbe-körbe, akár óriási sebességgel is. A gépet a gyorsulás okozta terhelés, vagyis a g-erők szimulálására használtuk, ami az űrrepülés meghatározott pontjain ér majd minket. Ilyen például a küldetés eleje, amikor a gravitáció ellenében hatalmas sebességre gyorsulunk. Gyorsulásról akkor beszélhetünk, ha egy mozgásban lévő tárgy megnöveli a sebességét, vagy amikor a tárgy iránya vagy mozgása megváltozik. Ugyanezt tapasztaljuk egy autóban is nagy sebességen, amikor bekanyarodunk egy sarkon, és azt érezzük, hogy testünk a fordulás irányával ellentétes irányba mozdul el. Ha az autó elég gyorsan megy, talán még olyan érzésünk is van, mintha súly nehezedne ránk, és nekipréselne az autó oldalának. A kanyarodás során az autó folyamatosan más irányba téríti ki testünket, utóbbi azonban mindig az egy pillanattal korábbi irányba szeretne tovább menni. Ugyanezt – csak épp ennek sokszorosát – érzi az Asztronauta is, amikor az űrhajóval felemelkedik – leszámítva, hogy esetében az ülésbe préselik az erők, nem pedig oldalra. A gyorsulás erejét g-ben mérik. 1 g a földön megszokott gravitációs erő. Ezen sorok olvasása közben 1 g hat önökre. Ezt annyira megszoktuk, hogy már tudomást sem veszünk róla. Persze, azonnal megéreznék a különbséget, ha ennél nagyobb erők hatnának önökre.

Egyfelől jóval nehezebbnek éreznék magukat. A g-terhelés növekedésével egyenes arányban az emberre saját testsúlyának többszöröse nehezedik. Ez például egy 90 kilós emberre 3 g terhelésnél 270 kilónak megfelelő súly. Ha ennél sokkal nagyobb terhelés ér minket, megtörténhet, hogy gyorsan elveszítjük az eszméletünket. Ezért gyakoroltunk annyit a centrifugán. Itt megtanultuk, miként védekezhetünk ellene annak érdekében, hogy még hatalmas terhelés mellett is működőképes maradjon a testünk és az agyunk. Azt tapasztaltuk, hogy bizonyos feladatok egészen 14 g-ig nem okoznak különösebb problémát. Ekkora terhelés nem vár ránk az űrrepülés során, de inkább biztonsági ráhagyással akartuk próbára tenni önmagunkat. Más, rakétaküldetésekből származó adatokból már tudtuk, hogy milyen erőkre számíthatunk az űrhajóban. Úgy becsültük, hogy nagyjából 8 g lesz a maximum. A Redstone és az Atlas gyorsítórakétákkal végrehajtandó küldetési tervet vagy profilt betáplálták a számítógépbe, ami aztán ennek megfelelően szabályozta a centrifuga motorját, és így a gondolában pontos sebességen és meghatározott ideig szimulálhattuk a későbbiek során ránk váró körülményeket.

A centrifugán egy átlagos menet úgy fest, hogy bemászunk a gondolába sisakunkban - a legkeményebb tesztek alkalmával teljes szkafanderben - a technikusok pedig rögzítenek minket a személyre szabott, egyedi ülésbe. A légmentesen lezárt gondolából a levegő egy részét kivonták, hogy olyan feltételeket biztosítsanak, amire az űrben számíthatunk, és kikísérletezhessük, hogy vészhelyzetben miként használjuk szkafanderünket. A centrifugában töltött idő alatt a levegőt ugyanaz a zártrendszerű életfenntartó rendszer állította elő, mint a tényleges küldetés során. A gondolában elhelyezett műszerfal és a kezelőszervek is pontosan olyanok voltak, mint az űrhajón, és ugyanúgy is kellett használni ezeket, ahogy tesszük majd a küldetés alatt a Mercury-kapszulában. A centrifugán minden menet előtt az orvosok elektródákat és légzésmérőt erősítettek testünkre, hogy folyamatosan nyomon kövessék pulzusunk és légzésünk változásait. Aztán a gondolát úgy fordították, hogy befelé nézzünk, így a g-erők szemből érik a testet, és belepasszíroznak az ülésbe, pont úgy, ahogy a startot követő gyorsulás során is történik majd. Ezt „szemgolyók be”-futamnak hívtuk, mivel ha szemgolyóink képesek lettek volna szabadon mozogni – természetesen, nem tudtak – azt éreztük volna, hogy egészen a szemüreg aljáig hátranyomódnak. A küldetés során a lassulás alkalmával ránk váró terhelést – vagyis negatív g-ket – is szimuláltuk, ilyesmit akkor lenne részünk, ha röviddel a start után meg kellene szakítani a küldetést, amikor a legnagyobb aerodinamikai erők hatnak a kapszulára. Ilyenkor 47000 N/m2 erő (982 pounds per square foot) nehezedne ránk. A küldetés korai megszakítása esetén hamar megszűnne az eddigi terhelés, a g-erők megfordulnának, és a másik irányból hatnának ránk. Hátulról passzíroznának minket előre, és nem az ülésünkbe szegeznének minket, hanem épp ellenkezőleg: ki akarnának emelni onnan, mi pedig nekifeszülnénk a hevedereinknek. Ilyen esetben azt éreznénk, mintha a szemeink ki akarnának ugrani a helyükről, ezért ezt „szemgolyó ki” futamnak hívtuk. Kiképzésünk során párszor kipróbáltuk a centrifugán azt a különösen megterhelő kombinációt, amit „szemgolyók be” menettel indítottuk, majd „szemgolyók ki” üzemmódra váltottunk. Tettük ezt azért, hogy felkészítsük magunkat arra a kevéssé valószínű eshetőségre, ha a küldetés elején a gyorsítórakéta meghibásodna, miközben mi még a tetején vagyunk, és a mentőrakéta nagy gyorsulást produkálva lerántana minket róla. A kapszula ez esetben bukfencezne párat amíg a légellenállás le nem lassítja, és nagyon rövid idő leforgása alatt nagy g-erők egész skáláján mennénk végig. Ha például történetesen 8 g-vel megyünk felfelé, majd hirtelen az ellenkező irányból 8 g hatna ránk, úgy pillanatok alatt 16 g tartományban ér minket terhelés. A centrifugában ezt úgy szimuláltuk, hogy a menet kellős közepén átfordítottuk a gondolát, és két másodperc alatt a „szemgolyók be” „szemgolyók ki” üzemmódra váltottunk. El lehet képzelni, mennyire megerőltető menetek voltak ezek.

De térjünk vissza az átlagos gyakorláshoz. Amikor a centrifuga elindul, lassanként egyre több g-erő hat ránk. Szinte azonnal beleprésel minket az ülésbe. A küldetés elején a gyorsítórakéta útjának szimulálásához a terhelés 4, 5, 6 és 7 g-re emelkedik. Amikor elérjük a 8 g-t, addigra a mellkasunkra nehezedő nyomás akkora, hogy nagyon küzdelmes levegőt venni. Közülünk páran könnyebbnek találták, ha nyögve engedik ki a levegőt. Én személy szerint inkább visszatartottam a lélegzetem, majd egyszerre kiengedtem, ezután újra visszatartottam. Minden izmunkat – a combunkat, a lábikránkat és a karunkat – meg kellett feszíteni, hogy a vér ne rekedjen meg a hasunkban, ahova a nagy g-erők miatt összegyűlik, mielőtt visszatérne a szívhez. A centrifuga kemény dolog, és egy pillanatra sem lazíthatunk: folyton harcban állunk vele. Ha kiengedünk, a vér elkezd agyunkból kiszivárogni, a látásunk elhomályosul, mint a szürkevakság esetében, és ez az ájuláshoz vezető út első állomása. Miután pár másodpercig a maximális, 8 g terhelés ér minket – ez pont annyi, mint egy start alkalmával – a számítógép utasítására a centrifuga motorja lassul, és a terhelés csökkenni kezd. A centrifugán, ami képtelen súlytalanságot szimulálni, fokozatosan 1 g-re mérsékelték a terhelést, majd ismét elkezdték emelni a fékezőgyújtás és a légkörbelépés szimulálásához. Ezúttal újra 8 g-ig emelkedett a terhelés, amikor elértük a képzeletbeli mintegy 100 kilométeres magasságot. Ezután gyorsan visszavették, amíg el nem értük azt a pontot, ahol a küldetési terv szerint a stabilizálóernyőnek ki kell majd nyílnia a valóságban - utóbbi teszi egyenletessé a süllyedést: ezen a ponton hirtelen ismét megugrott a g-terhelés.
A centrifugán tettünk pár érdekes felfedezést is, és ezek az egész program javára váltak. Valaki például javasolta, hogy próbáljuk ki a „szemgolyó ki”-menetet, illetve némi bukdácsolást a fejtámla nélkül. Korábban ugyanis azt hittük, hogy a nagy g-terhelés közben megtámaszthatja a fejünket. Kipróbáltuk a dolgot fejtámla nélkül, és működött. A szkafander oly szorosan ránk simult, hogy már önmagában fejtámlaként szolgált: még ha akartuk volna, se tudtuk hajlítani a nyakunkat, de bólintani sem lehetett a fejünkkel.  A fejtámla kihagyásával némi súlyt spóroltunk meg, és ez fontos szempont volt. Egy repülő szerkezetbe sosem építünk olyasmit, amire nincs szükség.

A gyakorlatok egy része nagyon megerőltető volt. Különböző ideig tartottak attól függően, hogy az űrrepülésnek történetesen melyik szakaszát szimuláltuk éppen a kerékkel: a startot, a pályára állást, a fékezőgyújtást vagy a légkörbe lépést. Ha egy nap pár ilyen menetet végigcsináltunk, biztosak lehettünk abban, hogy aznap már letettünk valamit az asztalra. Idővel azonban hozzászoktunk ehhez az érzéshez. Nem hiszem, hogy a szervezet idővel ellenállóbb lesz a g-erőkkel szemben, de az biztos, hogy gyakorlással különböző technikákat fejlesztünk ki, így könnyebben megbirkózunk velük, és többé-kevésbé hozzáedzzük magunkat a terheléshez. Néha nagyon kellemetlen volt, pláne, ha a forgás közben az ülés kidörzsölte testünknek azt a pontját, amit a legnagyobb nyomás ért. Ezt a kerék után azért még éreztük egy ideig. Mindannyian jó kondiban voltunk, mire odáig jutottunk, hogy elkezdtünk a centrifugán gyakorolni. Rendszeresen edzettünk, és formában tartottuk magunkat. Bill Douglas, a repülőorvosunk minden menet előtt és után alaposan átvizsgált minket. Ha kissé náthásak voltunk, Bill nem engedte, hogy felüljünk a centrifugára. Ha menet közben a fáradtság jelei mutatkoztak rajtunk, nem hagyta, hogy folytassuk a kiképzést. Egy-egy menet végén bemászott a gondolába, és azon nyomban megvizsgált minket mielőtt még kicsatoltak volna üléseinkből, hogy megállapítsa, biztos nem volt-e ránk negatív hatással. Az orvosok sok menet végeztével vér- és vizeletmintát vettek tőlünk, és olyan eltéréseket kerestek, ami a túl nagy igénybevételre utalhat. Bill rendszeresen figyelemmel kísérte a műszereket a centrifuga működése közben, és milliméterpapíron maga előtt látta légzésünket és pulzusunkat. A gondola belsejében egy zártláncú TV-kamera volt felszerelve, hogy Bill lássa az arcunkat, és észrevegye, ha túl nagy megerőltetés érne minket, vagy esetleg elvesztenénk az eszméletünket. Ha bármit észrevett bármit, ami arra utalt, hogy valami nem stimmel, egy kapcsolóval gyorsan megállíthatta a kereket.

Ezen kívül Bill még előttünk ki is próbálta a centrifugát a saját bőrén, hogy előre tudja, min megyünk majd keresztül. Ezt nevezem én igazi páciensközpontú hozzáállásnak. Bill Augerson kollégájával egyetemben - ő segített nyomon követni fejlődésünket, és adott tanácsokat nekünk - Bill Douglas a centrifugában sokszor kipróbálta, hogy milyen lehet az, ha a kapszula elkezd bukfencezni az űrben, és gyors egymásutánban pozitív és negatív g-erők váltogatják egymást. Ilyenkor a fej előre vágódik, és a lábak ki akarnak repülni az ülésből. Augerson és Douglas különböző forgási sebességen és szögben is kipróbálta a centrifugát, hogy megtudják, milyen hatással jár, ha a kapszula különböző sebességen és helyzetben kezd el bukfencezni. Mindent kipróbáltak akár szkafanderben, akár anélkül, emellett a gondolában lévő nyomást is változtatták a tengerszinten tapasztalható légköri nyomástól kezdve egészen a 0,34 Bar nyomásig - alapállapotban ilyen nyomás lesz majd a kapszulában. Az általuk tapasztaltak nyomán kaptunk pár jó tanácsot. Némi fájdalmat éreztünk a nagy g-terheléssel járó meneteken – nagyjából 16 g körül – és Bill Douglas azt javasolta, hogy nyögjünk, és préseljük ki magunkból szavakat, ezzel enyhítve a fájdalmat. Elmondta, hogy a mellkas nyomásának változtatásával a hasüregben összegyűlt vért kipumpáljuk, vissza a szívbe. A pumpaként szolgáló nyögés következtében a nyomás is változik, és ezzel megspórolunk némi munkát a szívünknek. A módszer kiválóan működött, és a keréken jelentékeny mértékben megkönnyített jónéhány menetet.

William Douglas, a Légierő alezredese jóképű, halkszavú repülőorvos volt. Idő előtt őszülni kezdett, előszeretettel tanulmányozta saját teleszkópjával a csillagokat, és az amerikai orvosok közül kétségkívül neki volt a legkivételesebb praxisa. Nem csak végigvezette hét kiemelt páciensét a kiképzés és a tényleges küldetés fizikai megpróbáltatásain, de a barátjuk is volt, az Asztronauták és családjuk bizalmasa és személyi orvosa lett. Valóban nagyon megértő, pácienseire maximálisan odafigyelő orvos volt.
„A fiúkkal együtt én is végigcsináltam a teszteket” – magyarázta – „így egy nyelvet beszéltünk – és sosem dörgölhették az orrom alá, hogy fogalmam sincs arról, amiről beszélek. Kipróbáltam a Redstone teljes küldetési profilját – egészen 11 g-ig. És azokat a profilokat is végigcsináltam, amikről tudtuk, hogy szédülést okozhatnak. Abból indultam ki, hogy baj esetén el tudom majd mondani nekik, hogy ami velük történik, az testük természetes reakciója, és nekem ez a módszer segített. Talán megfogadják a tanácsom, és a hasznukra válhat. Nem mindig tették ezt. Közülük páran nyögtek, hogy megkönnyítsék a légzést, mások nem. Mindannyian rájöttek, hogyan tudnak leghatékonyabban felvenni a harcot az őket érő terheléssel, és mindenkinek más-más módszer vált be. Ezen téren megint csak mindannyian különböztek egymástól. Nincs köztük két egyforma ember.”"

Rohamos fejlesztés

 2014.07.07. 10:00

We_Seven.jpgA nagy Atlas cirka 40 000 alkatrészből áll, és ezek közül bármi, bármelyik pillanatban elromolhatott. Az űrhajóban további több ezer alkatrész hibásodhatott meg. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Donald K. Slayton írását közöljük:

"A McDonnell munkatársai az általuk tervezett űrhajóról tartottak előadásokat, amit ekkoriban már el is kezdtek építeni. Ez egy vadonatúj jármű volt, és nem volt épp egyszerű feladat lépést tartani a fejlesztésekkel – még a McDonnell számára sem. Például 1959 szeptemberében összeállítottak számunkra egy kézikönyvet, ami tartalmazta mindazt, amit tudni lehetett az űrhajóról. De ahogy haladtak a kapszula fejlesztésével, úgy lett egyre elavultabb a kézikönyv is, és két hónap múlva már egy újabbat kellett összeállítani. Mindeközben meg kellett csinálni házi feladatunkat, hogy lássuk, miről is beszélnek a mérnökök: elbíbelődtünk az űrhajó első terveivel, amit az eredeti specifikációkkal együtt a rendelkezésünkre bocsátottak. Ez kicsit olyan volt, mintha a chef szemetesvödrét átnézve tanulnánk meg főzni.

De nagyon gyorsan képbe kerültünk, pláne, amikor elszakadtunk a Langley-ről, és elkezdtünk felkeresni más helyeket is, ahol a különböző rendszerekkel foglalkoztak. Ilyen volt például St. Louisban a McDonnell gyára, ahol első alkalommal érinthettük meg a kapszulát, és ahol elkezdtünk ötleteket adni a mérnököknek, mielőtt nagyon előreszaladnának az építési munkálatokkal. Akronba is ellátogattunk, ahol ránk igazították szkafanderünket, majd Los Angeles következett: itt gyártották a sisakokat méretre. Ezután Daytonba utaztunk, ahol hőkamrában teszteltük le új szkafanderünket. San Diegoban a Convair gyárában megnéztük, hogyan készül az Atlas, és néhányszor jelen voltunk a hajtóművek statikus tesztjein is. Fölöttébb hátborzongató élmény volt látni mindazt az erőt, ami alattunk dolgozik majd. A Cape Canaveralra is elutaztunk, hogy az ottani viszonyokkal is megismerkedjünk – noha még hosszú időnek el kell telnie, mire az indítóállásokat használatba vehetjük. Saját szemünkkel akartuk megnézni, hogy milyen egy gyorsítórakéta startja, így fejünkbe véshetünk pár olyan helyzetet, amibe kiképzésünk megkezdése után mi magunk is belefuthatunk. De legfőképp a startot felügyelő személyzettel akartunk megismerkedni, akikkel majd együtt dolgozunk, és akikkel kölcsönösen megbeszélhetjük a dolgokat. Az első pár hónapban rengeteg emberrel találkoztunk, és lenyűgözött minket a személyzet felkészültsége és elkötelezett volta – őket alkalmunk lesz nagyon jól megismerni majd az elkövetkező évek alatt. Feljegyzéseink alapján háromnaponta utaztunk, és ez így ment négy hónapon át; mindegyikünk olyan 32000 kilométert autózott. Sokat voltunk úton. De utólag azt mondom, hogy minden egyes kilométer megérte. Jó zsúfolt időszak volt, de ennek alkalmával láthattuk, mit tesz az ország a világűr meghódításáért, és azt hiszem jóval lelkesebben tértünk haza, készen arra, hogy mi is felvegyük ezt a tempót.

Azt hiszem rengeteget kérdezősködtünk. Gyakran megkértük az előadókat, hogy előadása után még maradjon köztünk, mert meg akartunk győződni arról, hogy tényleg értjük-e, amit el akart mondani nekünk. Aztán távozott, és egy másik témakör következett. Számos ilyen kérdés kifizetődő volt. Emlékszem, egyszer egy orvosi előadás alkalmával John Glenn kikérte Bill Douglas véleményét a számunkra tervezett hevederrel kapcsolatban: vajon nem leszünk-e védtelenek a nagy negatív g-erők esetében azzal, hogy a küldetés adott pontján az Asztronauta hasi szervei túlzottan előrevágódhatnak. Bill nem zárta ki ezt a lehetőséget abban az esetben, ha elég nagy erő hat majd ránk. Így ezt feljegyeztük, majd ringbe szálltunk a heveder átalakításáért.
Új gépezetünkkel is meg kellett ismerkednünk. Ez volt a legfontosabb dolog. Mindannyian sokat tudtunk az olyan gépek szeszélyeiről, amit korábban még nem tesztelt senki. Ugyanakkor gyakorlatilag semmit nem tudtunk a rakétákról, amikor megérkeztünk a Langley-be. Készpénznek vettük, hogy a gyorsítórakéták képesek akár az indítóálláson is felrobbanni, és ebben a műfajban megszokott dolog, hogy valami elromlik a levegőben. A Convairtől egy vagy két előadást követően azt is megtudtuk, hogy a nagy Atlas cirka 40 000 alkatrészből áll, és ezek közül bármi, bármelyik pillanatban elromolhat, sőt, még akár akkor is, amikor már úgy tűnik számunkra, hogy minden rendben van vele. Az űrhajóban további több ezer alkatrész hibásodhatott meg. De azzal is tisztában voltunk, hogy még egy közönséges autóban is bármi elromolhat – például a fékek, amikor épp egy jeges domboldal kellős közepén vagyunk. Abból indultunk ki, hogy az Atlas simán repül majd, miután bemászunk a fedélzetére, és elindulunk utunkra – feltéve, hogy a rakétát építő és élesítő emberek tudják, hogy mit csinálnak. Munkánkhoz tartozott, hogy meggyőződjünk arról, vajon tényleg tudják-e mit miért tesznek.

Munkánk hátralevő részében önmagunkat, illetve mindenki mást meg kellett győzni arról, hogy igenis képesek leszünk irányítani a gépet, ha ránk bízzák. Ez volt a pont, ahol pilótamúltunk jó szolgálatot tett nekünk, illetve az a tulajdonságunk, hogy gyorsan, jó döntéseket tudtunk hozni. Tisztában voltunk azzal, hogy addig kell gyakorolnunk, amíg teljes bizonyossággal tudják, hogy bajban nem pusztán urai tudunk lenni a helyzetnek, hanem akkor is képesek vagyunk erre, ha a baj csőstül érkezik. Fel kellett készülnünk azokra a szélsőséges esetekre, amikor két vagy három hiba egyszerre esik be: például manuálisan kell beindítani a fékezőrakétákat, de közben az egyik műszer épp elromlik, és a kabinnyomás is kezd csökkenni, ami azzal jár, hogy a szkafander hirtelen elkezd automatikusan felfújódni, emiatt pedig nehezebben tudjuk karjainkat mozgatni. Több elektromos hiba is képes ilyen vészhelyzetet előidézni. Elektromosság nélkül viszont nem működnének az elhasznált oxigén keringetésére szolgáló ventillátorok, a légkondicionáló és a műszerek, de az automatika sem működne, illetve a kapszula helyzetét sem tudnánk szabályozni. Úgy véltük, hogyha sikerül kellőképp felkészülni egy ehhez hasonló helyzet kezelésére, gyakorlatilag bármit meg tudunk majd megoldani.

Valamennyivel azelőtt, hogy tényleges küldetésekre beosztottak volna minket, a McDonnell elkészített számunkra pár valósághű szimulátort, ahol kipróbálhattunk dolgokat. Ezeket folyamat-szimulátoroknak (procedures trainers) hívtuk, és a tényleges űrhajó pontos másai voltak. Ugyanúgy 11 kilométernyi elektromos vezeték volt bennük, egy komplett oxigénrendszer, meg minden egyéb. Ezekkel szimuláltuk a rutin eljárásokat és a vészhelyzeteket egyaránt, bármit, ami csak az eszünkbe jutott. Az egyiket a Cape Canaveralon üzemelték be, így a küldetésünket figyelemmel kísérő személyzet is gyakorolhatott velünk együtt, és kipróbálhatták, hogyan kell irányítani a küldetést. A gyakorlógépen előre be lehetett állítani, milyen típusú küldetést kívánunk végrehajtani, és vészhelyzeteket is be lehetett szúrni a küldetési tervbe, amit a szimulátort felügyelő számítógép a megfelelő pillanatban automatikusan beadagolt nekünk. Ezután már csak rajtunk múlt, hogy meg tudjuk-e oldani a problémát, anélkül, hogy elveszítenénk a gép fölött az irányítás, vagy túl sok üzemanyagot pazarolnánk el. Természetesen, a földi folyamat-szimulátorokban ülve a legsúlyosabb sérülésünk az lehetett, hogy a körmünkből letörik egy darab valamelyik kapcsolóban, meg ilyenek. De egy-egy ilyen menet alaposan megtépázhatta az ember önértékelését. És természetesen ronthattuk esélyeinket az űrrepülésre, ha nem sikerült bebizonyítani itt a földön, hogy értjük a dolgunkat, és képesek vagyunk kézben tartani az irányítást.

Aztán, amikor már szinte készen álltunk a valóságos küldetésekre, a szimulátorokon elpróbáltuk a repülési terv néhány részletét, hogy pontosan érezzük, mennyi idő alatt végzünk az egyes feladatokkal, és megpróbáltuk beazonosítani azokat az időszakokat, amikor majd különböző kísérleteket hajthatunk végre a világűrben. A szimulátorok nagyon sokat segítettek. De mégsem olyan volt, mint a valóság. Egyetlen szimulátor sem képes ezt visszaadni.
A kiképzés során használt szimulátor természetesen nem újszerű gondolat volt. A katonák úgy tanulnak meg célozni puskáikkal, hogy előbb fabotokat irányoznak egy célra, és hunyorognak a repeszektől. A katonai pilóták a komplex, modern repülőgépekre fegyverzet-rendszerszimulátorok segítségével készülnek fel. A római katonák túlsúlyos dárdákat hajítottak – így a harc közben használt dárdák könnyűnek tűntek.
Tulajdonképpen mi is hasonló elvet követtünk a Mercury-programban. A felkészülésünket irányító tanácsadóink úgy döntöttek, hogy a gyakorlás során kissé megnehezítik a dolgunkat – ezt a csapatot Dr. Robert Voas vezette, aki korábban a Haditengerészetnél pszichológusként dolgozott. A centrifugán például nagyobb g-terhelést kellett elviselnünk, mint amekkorával a küldetés során találkozhatunk. A MASTIF-gépen az űrrepülés során várható sebességnél jóval gyorsabban bukfenceztünk és forogtunk.

Minden rendelkezésünkre álló módon és eszközzel tudatosan arra törekedtünk, hogy túlhajtsuk magunkat. Ennek számos oka volt. Egyfelől a tanácsadók meg akartak edzeni minket. Egy pilóta bizonyos fokig hozzá tudja szoktatni szervezetét a g-erőkhöz, ha például elég gyakran érik ilyen behatások. A kemény kiképzés másik oka az volt, hogy földi körülmények között egyszerűen képtelenség az űrutazást szimulálni. Mindig csak egy-egy összetevőjét lehet szimulálni – így például a g-terhelést, a szédülést, vagy azt, amikor túl sok szén-dioxid termelődik, esetleg az űrhajó helyzetének irányítása közben felmerülő problémákat, vagy azt, hogy vágjuk ki magunkat a csávából, ha az űrhajó bukdácsolni kezdene. De mindezidáig még senki nem jött rá, hogy lehetne egyhuzamban egy percnél hosszabb időre fenntartani a súlytalanság érzetét – és a röpke percek alatt nem sok idő maradt a gyakorlásra. A súlytalansági állapotot még egy vadászrepülőgép hátsó ülésén is el lehet érni, ha a gépet kiveszik egy gyors emelkedésből. Nyilván nem lehet az egész szimulátort egy vadászgép hátsó ülésére rakni, hogy a súlytalanságot egyidejűleg más tényezőkkel kombináljuk, mint amilyen például a küldetésirányítás. Ennélfogva, hogy biztosak legyünk abban, hogy elég erősek és felkészültek vagyunk az űrrepülés összes vetületének egyidejű kezelésére, nagy hangsúlyt fektettünk a kiképzés minden egyes elemére. Aztán bíztunk abban, hogy amikor az űrben minden hatás egyszerre ér minket, a múltbeli szimulációk révén megbirkózunk a megpróbáltatásokkal. Természetesen, nem lehettünk teljesen bizonyosak ebben. Amíg egyszerre csak egy vagy két dolgot lehet egyidejűleg kipróbálni a földön, és nem egyszerre mindent, addig nem jelenthetjük ki, hogy elég felkészültek vagyunk. Odafenn minden az emberi tényezőn múlik. Bob Voas és csapata épp ezért bízta ránk nagyrészt a felkészülésünket, amíg biztosak nem leszünk abban, hogy tényleg készen állunk. A tanácsadóink azzal próbáltak segítségünkre lenni, hogy minden lehetséges terhelést és megpróbáltatást kipróbálhattunk a földön, illetve megmutatták, hogyan használhatjuk ezeket a leghatékonyabban."

Öntevékeny asztronauták

 2014.06.20. 13:30

We_Seven.jpgA Mercury-program elején semmilyen útmutató nem létezett arra, hogyan is kell asztronautákat felkészíteni egy űrrepülésre. Ezt is az asztronautákra bízták. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Donald K. Slayton írását közöljük:

"Amikor a NASA-hoz kerültünk, még nem létezett semmiféle útmutató arra nézve, hogyan is kell Asztronautákat kiképezni, így aztán fejest ugrottunk az ismeretlenbe. Azzal mindenesetre tisztában voltunk, hogy sokat kell majd tanulnunk. Három alapelvet szögeztünk le, amikor elkezdtük magunkat a dolgok mélyére ásni. Először is, az összes szerkezetet és módszert ki fogjuk próbálni, ha minimális esély van arra, hogy a javunkra váljon. Másodsorban, a kiképzésnek a lehető legkeményebbnek kell lennie: inkább többet gyakoroljunk, mint kevesebbet. És harmadrészt, leszámítva időbeosztásunk bölcs megtervezését, úgy döntöttünk, hogy kiképzésünk informális keretek között folyjon. A kezdettől fogva mindenki abból indult ki, hogy elég érett, és kellőképpen motivált emberek vagyunk. Mindenki tudta, hogy jól akarunk teljesíteni. Így semmi szükség nem volt arra, hogy valaki noszogasson minket.

Az alapötlet az volt, hogy addig gyakoroljunk, amíg az űrrepülés merőben újszerű világa – a repüléshez hasonlóan – a vérünkké nem válik. De eléggé magunkra voltunk utalva. Tudtuk, hogy mit kell megtanulni, és milyen készségekre lesz szükség. A NASA többé-kevésbé ránk bízta, hogy miként készülünk fel, és mikorra végzünk vele. Nem voltak vizsgák, mint egy iskolában, és a tréning során elért eredményeinket sem rögzítették hivatalosan. Természetesen, mindvégig tisztában voltunk azzal, hogy a NASA vezetői figyelemmel kísérik egyéni teljesítményünket, ahogy azt is tudtuk, hogy elméletileg bármelyikünket kipenderíthetik az űrprogramból, ha valaki nem bírja tartani az iramot.

Kezdés gyanánt minden létező könyvet és útmutatót elolvastunk. Többségünk tanulmányai során csak érintőlegesen foglalkozott olyan tudományterületekkel, mint amilyen az asztronómia, a geofizika, a fiziológia, a meteorológia és az asztrofizika. Egyikünknek sem volt ideje arra, hogy a felsorolt szakterületek tudorává váljon. De már a legelső földkörüli küldetéseinken hozzá akartunk járulni valamennyivel az emberiség ismereteinek gyarapításához. És ahhoz, hogy tudjuk, mit és hol keressünk, tudnunk kellett valamit arról is, ami akkorra már köztudott volt a szakemberek előtt.

Így aztán a Langley-ben berendezett osztálytermünkben ülve – hét asztallal, hét székkel és egy táblával szerelték fel – órákon át előadásokat hallgattunk. A Légierő orvosa, Bill Douglas alezredes repülőorvosi kérdésekben adott nekünk tanácsokat: az orvosi egyetemeken használatos modelleket hozott be az emberi testről, és nagy részletességgel elmesélte, hogy a súlytalanság miként hat az izmainkra, és a nagy g-terhelés miért, illetve hogyan befolyásolja légzésünket. Bill meg akarta ismertetni velünk szerveink működését és fizikai válaszreakcióit, hogy később majd a világűrben diagnosztizálhassuk, ha bármi egészségügyi problémánk adódna, és el tudjuk látni magunkat. De legalábbis rádión részletesen meg tudjuk vitatni gondunkat a földi orvosokkal, akik jó tanáccsal láthatnak el, miközben mi a magasban száguldunk.

Aztán a mérnökökön volt a sor. Elmagyarázták a gyorsítórakéták működését, amelyek majd a világűrbe repítenek minket, és beszéltek azokról a matematikai képletekről és repülésdinamikai elméletekről, amiket majd saját pályánk megtervezésekor használunk, hogy pontosan a kívánt földkörüli pályára álljunk. Ennek során rengeteg alapszintű fizika került szóba, nekünk pedig fel kellett eleveníteni a korábban tanultakat, így Kepler és Newton gravitációval, erővel és mozgással kapcsolatos törvényeit, amiket évszázadokkal korábban dolgoztak ki, ennek ellenére mégis hatással lesznek küldetésünkre.

Rengeteg olyan új információt kellett magunkba szívni, amire pilóta pályafutásunk során sosem kellett ekkora hangsúlyt fektetni, mivel sosem távolodtunk el a felszíntől 15 000 méternél magasabbra. Ismernünk kellett az ellipszis alakú pályára álláshoz szükséges számításokat. A mérnökök elmagyarázták, hogy ez a legbiztonságosabb pálya, és ez igényli a legkevesebb energiát gyorsítórakétáink részéről. Az égitestek mechanikájáról is tanultunk – hogyan mozognak az űrben a csillagok és a bolygók – vagy akár a saját űrhajónk.

A csillagászok elkezdtek belénk plántálni mindent, amit már tudtak az univerzumról, és elmondtak pár dolgot, amire reményeik szerint a mi közreműködésünkkel sikerül majd rájönniük. Ekkorra már sok csillag tömegét, távolságát és szerkezetét megmérték, sőt, némelyik hőmérsékletét is, és a csillagok életútjával kapcsolatos elméleteik is voltak. Azt viszont nem tudták, hogy a mi világunk miként illeszkedik ebbe a kolosszális rendszerbe, és hogyan viszonyul az égitestek azon részéhez, amit első ízben mi láthatunk tisztán, a légkör torzítása nélkül. Tudtuk, hogy közülünk néhányan akár még a Holdra is leszállhatnak, feltéve, hogy a Mercury-program beváltja a hozzá fűzött reményeket. Így a csillagászok megosztották velünk legközelebbi szomszédunkkal kapcsolatos ismereteiket. Valószínűtlennek tartották, hogy a Holdnak komolyabb légköre van, mivel a felszín élei nagyon élesen kirajzolódnak, vastag atmoszféra esetében homályosan látszanának. És amikor egy csillag eltűnik a Hold takarásában, fénye hirtelen alszik ki, nem pedig fokozatosan: légkör esetén ugyanis lassan hunyna ki. Ez a jelenség a csillag okkultáció (star occultation) néven ismert. Arra készültünk, hogy első földkörüli űrrepüléseinken – amikor a légkör fölé érve tisztán látjuk a körülöttünk lévő világot – nagyon odafigyelünk az ilyen okkultációra, hogy kiderüljön, vajon onnan fentről is ugyanazt lehet-e látni, mint idelenn a földön.

A rakétameghajtású eszközökről is meg kellett pár dolgot tanulnunk: ezek révén jutunk ki a világűrbe. A gyorsítórakéták tolóereje és az üzemanyagok fajlagos impulzusa közti arányon kellett törni a fejünket. Meg kellett értenünk a légkörbe lépés során felmerülő termodinamikai problémákat, és a sebesség és a rakéta irányításának alapelveivel is tisztába kellett jönnünk, amik majd küldetésünkre is hatással lesznek. Mindent összevetve, egyetemi szintű képzést kaptunk űrhajózástanból – ez az emberes vagy robotos tárgyak világűrbe juttatásának technikáját, mozgásuk irányítását és célba juttatásukat jelenti."

A Mercury újabb kulisszatitkai

 2014.06.17. 12:30

We_Seven.jpgGyakorlatilag egy légrugó tette puhábbá a Mercury-űrhajók vízre szállását, de az első példányokon még bomba is volt. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Malcolm Scott Carpenter írását közöljük:

"Mindig úgy véltem, hogy ejtőernyővel visszatérni a csillagokból elég dicstelen befejezése egy ilyen fenséges utazásnak. Általában úgy gondolunk az ejtőernyőkre, mint ami akkor használatos, ha ki kell ugorni egy lángoló gépből, vagy esetleg más vészhelyzet adódik. Az adott körülmények között azonban ez volt a létező legjobb ötlet, amivel a mérnökök előállhattak a Mercury-program számára. Teljesen másféle rendszert kellett volna kialakítani, ha szárnyakkal akartunk volna visszasiklani, arról nem beszélve, hogy a végeredmény túl nehéz lett volna az Atlas számára, és sokkal több időt vett volna igénybe a megépítése. Tudtuk, hogy az ejtőernyők beválnak, hiszen hosszú évek óta használtuk ezeket.
Miután a főernyő kinyílt, zuhanásunk nagyjából 9 m/s sebességre szelídült, és még egy erőteljes rántás várt ránk – ezúttal viszont már a landoláskor. Reméljük, hogy vízre érkezünk majd, mivel mindenki arra készül, hogy innen vesznek majd fel minket. De még a vízen is egy-egy hirtelen széllökés olyan nagy hullámokat korbácsolhat, hogy egy pillanatra akár 30 g terhelés is nehezedhet ránk. Pár bölcs mérnök erre az eshetőségre is gondolt. Egy zseniális szerkezettel látták el az űrhajót, amire szó szerint ráesünk. Ez egy levegővel teli, ellenálló anyagból készített párna, ami röviddel a főernyő kiengedése után nyílik ki a kapszula alatt, hogy elnyelje a becsapódás során minket érő erőhatások nagy részét. A párna alját a kerek hőpajzs alkotja, ami mostanra már megtette dolgát: leválik a helyéről, és kifeszít egy 120 centiméteres gumírozott üvegszálból készült szoknyát, amit jópár helyen kilyukasztottak. A landolás előtti pillanatokban ez a szoknya megtelik levegővel, aminek egy része csapdába esik. Amikor a kapszula a víznek ütközik, a szoknya lassan, harmonikaszerűen roskad össze a kapszula súlya alatt: a levegőt a lyukakon át kipréseli, ezzel is tompítva az ütközés erejét.

Amikor a mentőflotta hajóira, repülőire és helikoptereire várakozunk, a kapszula még egy utolsó kuriózumot tartogat ügyesség és időzítés terén. Az első repülések alkalmával még nagy fémfelhőt szórt szét, amivel megkönnyítette a repülőgépek dolgát, és radarjukkal hamarabb rátaláltak a leszállóhelyre. Emellett a kapszuláról egy Sofar-bomba is a vízbe esett, és az általa kibocsátott víz alatti visszhang segítségével a hajók szonárjaik segítségével behatárolhatták az űrhajó helyzetét. Ezt a két segédeszközt az én űrrepülésemen már nem alkalmaztuk. A gyakorlat megmutatta, hogy valójában nincs is rájuk igazán szükség, és az így leadott súlytöbblet más eszközök beszerelését teszi lehetővé.
Viszont számos más, a mentést segítő eszközt megtartottunk, és ezek nagyszerűen beváltak nálam. A kapszula tetejére szerelt fény automatikusan villogni kezdett, mihelyt a kapszula vízre szállt, így könnyebben észrevették a mentőcsapatok. A tesztek során kiderült, hogy fénye egy tiszta éjjelen akár 65 kilométerről is látható. Ezzel párhuzamosan sárga festék is a vízbe ömlött, ami a víz kékjétől igencsak elütött, így könnyebben észlelhették a keresőgépek. Az előbbieken kívül három rádióadó is működésbe lépett, ezek alapján határolta be helyzetünket a mentőflotta, ha ekkorra mindig nem bukkantak volna ránk. A jeladók egyikét Sarah-nak hívjuk – azaz Felkutatás és Mentés és Hazaszállítás, „Search and Rescue and Homing”. Ez segített a kutatórepülők tudtára adni, hogy pontosan merre vagyok, amikor küldetésem végén az Aurora-7 túlrepülte a kijelölt leszállóhelyet, és egy ideig a vízben időztem. A kapszula fedélzetén lévő Sarah jeladó mellett egy kisebb példány is bekerült a mentőcsónak felszerelésébe.

A Mercury-kapszula igazán rejtélyes szerkezet. A világ legokosabb emberei alkották meg. Hihetetlenül sokat küszködtek vele. A McDonnellnél az a terem, ahol a technikusok összeszerelték ezeket az érzékeny alkatrészeket olyan steril volt, mint egy kórház koraszülött osztálya. A szoba falai – akár csak egy kórterem – fehérek, a termet hermetikusan záródó ajtókkal és légkondicionálóval szerelték fel, hogy kívül tartsák a port és a szennyeződéseket. Fehér, orvosi köpenyt, fehér zoknit és fehér műanyag cipőt kell felvenni annak, aki be akarja tenni ide a lábát. És a technikusok figyelme még az ujjlenyomatokra is kiterjed, mivel ez az kevés nedvesség is korróziót idézhet elő az összeszerelés alatt álló darabokon. A kapszulába kerülő minden alkatrész prototípusát terhelési próbának vetették alá, hogy lássák, kibírják-e majd a rázós utazást és a hőmérséklet-ingadozásokat. A tesztek hihetetlenül aprólékosak. Előbb csak egy alkatrészt tesztelnek, aztán két összeillő alkatrészt összeszerelnek, és együtt, egységként tesztelik. Ezután a kis egységet nagyobb egységgé szerelik össze, és újabb teszteknek vetik alá. Ez a folyamat addig ismétlődik, míg végül az egész szerkezet készen áll a végső tesztre. Ha belegondolunk abba, hogy minden egyes kapszula olyan 10000 alkatrészből tevődik össze, ezzel már mindent elmondtunk róla, és érzékelhető milyen hatalmas mérnöki munka van mögötte. Ki kellett dolgoznunk egy eljárást, hogy olaj használata nélkül biztosítsuk az alkatrészek kenését – mivel senki nem vállalná fel, hogy olaj érintkezzen a kapszula tiszta oxigénjével. Ez esetben ugyanis szinte biztosra vehető, hogy tűz ütne ki a fedélzetén.

Amikor mindent összeszereltek, a kapszula a felsorolt lenyűgöző dolgokra képes. Könyörtelen egy gépezet. Sosem fárad el. Ha hibázunk, és olyasmire utasítjuk a kapszulát, amire nem kellene, egyszerűen nem engedelmeskedik. Az ilyen szerkezetek nem ismernek kompromisszumot. Pontosan azt teszik, amit tenniük kell. Ha az egyik kapszula tervezésénél hibáznak, az meg is fog hibásodni. Ha az egyik tényleg meghibásodik, az általában azért van, mert valaki valahol bakizott, és nem vette a fáradtságot, hogy még egy tartalékot beszereljen az űrhajóba, vagy nem vette kellőképpen figyelembe, hogy a kapszula maga a megtestesült funkcionalitás. Ezért töltöttünk el annyi időt gyakorlással, hogy hozzászokjunk minden sajátosságához. Meg kellett bizonyosodni arról, hogy a kapszula még véletlenül se okozhasson a későbbiek során meglepetést – nem is feltétlenül a kapszula hibája miatt, hanem, mert elképzelhető, hogy valami teljesen logikus lépésnél derül ki, hogy nem láttunk valamit előre, és nem készültünk fel rá. Például kaptunk pár leckét a robbanótöltettel felszerelt ajtóval kapcsolatban. Azt is előre kellett látni, hogy ha a periszkóp nem húzódik vissza teljesen a helyére, és nem záródik be kis ajtaja hermetikusan, a hő kikezdheti a légkörbe lépés során, mi pedig könnyen megfulladhatunk. A kapszula persze nem bombabiztos – emberi kéz még sosem alkotott tökéleteset. De minden ízében a gyakorlatiasság jellemző rá.

Most, amikor elkészült, a kapszula olyan rejtélyes szerkentyű, hogy szó szerint sok ezer ember – beleértve magunkat is – nyálazza végig az új modellek 11 kilométer hosszú elektromos vezetékeit, a csöveket és az áramköröket, és próbálunk rájönni, hogy pontosan mit is alkottunk. Annyi szent, hogy még nem tudjuk biztosan. Lenyűgöző egy szerkezet, és úgy hisszük, hogy általa megtanultuk az emberes űrutazás alapjait. Ezeket majd számos módosítással felhasználhatjuk a jövőben. A kapszulát pompásan lehet kezelni. Ha valaki megkérne arra, hogy hat órát üljek egyhuzamban egy széken, nem hiszem, hogy sikerülne. De csöppet sem zavar, amikor abban a zsúfolt kapszulában fekszem, miközben újra és újra gyakorlom a használatát, hogy biztos kézzel tudjam irányítani. Mindig beleborzongok, valahányszor működés közben láthatom."

We_Seven.jpgA start pillanatában a Mercury-űrhajó kabinja közel két tonnát nyomott, visszatéréskor viszont már alig volt több mint egy tonna. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Malcolm Scott Carpenter írását közöljük:

"A kapszula tetején található fura kinézetű torony szintén képes pár érdekes mutatványra. Ez a mentőrakéta, ami adott esetben megmentheti az életünket. Öt méter magas, acélcsővázát robbanótöltettel felszerelt csavarokkal erősítik a kapszulára. Ezek később felrobbannak, és szétválasztják a két egységet egymástól, amikor a mentőrakétára többé már nincs szükség. Remélhetően, a mentőrakétát sosem kell majd használni. Egy viszonylag kis rakétából áll, amit mindössze 130 kiló szilárd üzemanyaggal töltöttek meg, és a rakéta alig valamivel több mint egy másodpercig üzemel. De abban a röpke pillanatban képes biztonságos távolságba menekíteni a kapszulát a gyorsítórakétától, ha netán valami balul sülne el. A torony tetején lévő rakéta csekély szöget zár be a függőlegessel, emiatt nem csak felfelé, de oldalirányba is húzza az űrhajót, így az nem kerül a rakéta útjába, akár felrobban, akár folytatja emelkedését. Amint a mentőrakéta elérte a megfelelő magasságot, kiengedi az ejtőernyőt, és a kapszulával együtt leereszkedik a földre. Mindez automatikusan történik, és csak vészhelyzetben következik be. Ha minden jól alakul, a mentőrakétára nem lesz szükség: a kellő időben automatikusan leválik, majd visszahull a tengerbe. A kapszula ekkor már magára marad, és nagyjából 270 kilóval könnyebben folytatja hosszú útját.

Ez nem az egyedüli sztriptíz, ami a kapszulára vár a világűrben. Az indításkor a kabin 1935 kilogrammot nyom, ez 1355 kg-ra olvad, mire az űrhajó földkörüli pályára áll. Amikor a küldetés végén kiemelik a tengerből, az ejtőernyőit és a mentés során használt egyéb berendezéseket leszámítva már csak 1099 kilogrammos.
Közvetlenül a légkörbe lépés előtt válik le a kapszuláról a három fékezőrakétából álló csomag, ami a küldetés nagy részén a hőpajzsra erősítve utazik. Ezek a rakéták elég kicsik, és mindössze 65 kg üzemanyagot használnak el működésük pár másodperce alatt. Mivel a kapszula haladásával ellentétes irányba, előre „tüzelnek”, a fékezőrakéták épp elég tolóerőt fejtenek ki ahhoz, hogy a kapszula sebességét mintegy 150 m/s-mal csökkentsék. Ez épp elég arra, hogy a gravitációs erő megragadja a kapszulát, és visszarántsa a légkörbe. A kapszula azonban nem léphet be túl nagy sebességgel az atmoszférába, mivel így túl erős lenne a lassulás. De nem is jöhet be túl lassan, vagy túl lapos szögben, hiszen egy elnyújtott légkörbe lépés során túl sok hő képződne. Pontosan a megfelelő szögben kell visszatérni – ami azt jelenti, hogy a pilótának nagyon kézben kell tartania a helyzetirányító rendszert, és a kapszulát tökéletes irányba kell igazítania a fékezőrakéták begyújtása előtt. Ezen a ponton a kapszula ismét megmutatja, hogy milyen okos egy szerkezet.
Úgy alakították ki, hogy a fékezőrakéták csak akkor kapcsoljanak be – feltéve, hogy nem lép fel valami hiba – ha a kapszula tökéletes helyzetben van, és a megfelelő irányba néz. A fékezőrakéták által kifejtett tolóerőtől a kapszula bukdácsolni kezdhet, és ezt azonnal orvosolni kell az irányítórendszer segítségével. A három fékezőrakétának megadott sorrendben kell üzembe lépnie. Semmiképp sem egyszerre. Úgy időzítették, hogy öt másodperces eltéréssel kövessék egymást. Ez afféle hullám-effektus, ami révén egyenletesebbé válik a fékezés. Egyetlen fékezőrakétával is sikerülhet a visszatérés, de ez önmagában elég kevés – és ebben az esetben elnyújtott légkörbe lépés és elég meleg utazás várna ránk. Akkor viszont komoly bajban lennénk, ha a három fékezőrakéta közül egyik sem gyújtana be. Semmit nem tehetnénk, csak keringenénk körbe-körbe a bolygó körül, amíg a kapszula le nem lassul annyira, hogy visszatérjen. Ez napokba is beletelhet, és ennyi idő alatt a pilótának már rég elfogyott minden élelem-, oxigén-, víz- és üzemanyag-készlete.
Miután a fékezőrakéták betöltötték feladatukat, az egész csomag leválik, amikor elengedik a kapszulához rögzítő pántok. Ekkor már az űrhajó sima, kör alakú aljáé a főszerep. Egyszerű kialakítása ellenére életfontosságú feladata van.

Ahogy azt mérnöki tanulmányaink során mindannyian megtanultuk, amikor valami ilyen hatalmas sebességgel száguldozik odafenn, akkor igencsak nagy mozgási energiára tesz szert. A fizika egyszerű szabályai értelmében, ezt az energiát el kell vezetni ahhoz, hogy a kapszula békében visszatérhessen a Földre. Ennek legnyilvánvalóbb módja a mozgási energia hőenergiává alakítása, majd az így termelődő hő elvezetése. A mérnökök úgy tervezték a kapszulát, hogy az atmoszférába a szélesebb felével lépjen be. Az űrhajó orra a légellenállás okozta súrlódás nagy részét felfogja, és igencsak felmelegszik – akár 1650 Celsius fokra is hevülhet. De a mérnökök korábban már kitaláltak egy trükköt arra, hogy a rakéták orrkúpját visszahozzák a légkörbe, anélkül, hogy szétégnének: ugyanezt a megoldást alkalmazták a kapszula alján is. Felületét abrazív anyaggal – rétegelt üveggyantával – vonták be, ami magas hőmérsékleten is csak nagyon lassan párolog - egyszerre csak pár csepp. Ezt hívtuk hőpajzsnak, és amikor majd tűzgolyóként száguldunk lefelé, megnyugtató lesz a tudat, hogy ez az abrazív hőpajzs olvad el, nem pedig a kapszula.

A kapszula elégését megakadályozó hőpajzson kívül még mindig van pár izgalmas szerkezet, ami az út hátralevő részében jut fontos szerephez. Az első olyan 6400 méteren lép működésbe. Egy kis, 180 centiméter átmérőjű stabilizáló ernyőről van szó. Amikor kipattan a kapszula tetején lévő tartójából, mi már ismét átlényegültünk földlakókká, visszatértünk saját világunk biztonságot jelentő karjaiba.
A stabilizáló ernyő könnyű nejlonból készül, és tele van nagy lyukakkal, hogy a levegő átjárhassa: a kapszula lassítása nem tartozik a feladati közé. Mindössze annyi a dolga, hogy stabilizálja a kapszula mozgását, míg el nem érkezik a süllyedésben egy jóval fontosabb pillanat. Az eredeti tervek szerint a stabilizáló ernyő egy barométer jelére pattant volna ki a helyéről, és nyílna ki. Tehát ha a külső nyomás elért egy meghatározott értéket, a kapszula tudta, hogy megfelelő magasságon van, és egy elektromos impulzussal aktiválta az ernyőt kibocsátó mechanizmust. A Mercury-program korai szakaszában a stabilizáló ernyő nyitására 13 700 métert állítottunk be, később azonban úgy döntöttünk, hogy ez túl magasan van, és lejjebb szállítottuk 6400 méterre. A stabilizáló ernyő áramkörét is módosítottuk: ha automatikusan nem nyílik ki az ernyő, mi is ki tudjuk engedni egy műszerfalon lévő gomb megnyomásával. Nem sokkal földkörüli küldetésem előtt aztán ismét módosítottuk a rendszert. A stabilizáló ernyő ugyanis John Glenn küldetésén idő előtt pattant ki, és attól tartottunk, hogy változtatás híján ez nálam is megismétlődhet. Így én már manuálisan engedhettem ki a stabilizáló ernyőt. (Ha valamiért ez nem sikerül, az ernyő 3350 méteren automatikusan kinyílik.) Ez ismét jól példa arra, hogy a program előrehaladtával egyre többet tanultunk meg, az Asztronautáknak pedig egyre nagyobb beleszólása lett a küldetés során a kritikus feladatok végrehajtásába - ahelyett, hogy pusztán az automatikára hagyatkoztunk volna.

A hosszabb űrrepüléseken egyre inkább mi irányítjuk az űrhajót, és jó ötletnek tartottuk, ha már a korai küldetések során elkezdünk ezekkel a problémákkal foglalkozni. Közvetlenül a stabilizáló ernyő kinyílása előtt a kapszula nagyjából 950 km/h sebességgel száguld az óceán felé. Aztán 3050 méteren, egy másik barométer jelére a stabilizáló ernyő leválik, és ettől kezdve a nagy főernyőé a terep. Ez egy gyűrűkkel réselt körkupolás (ring-sail), 19 méter átmérőjű ejtőernyő – nagyjából háromszor nagyobb a pilóták körében használatos ejtőernyőknél, és elektromos jelre egy vetőcsőből csapódik ki a levegőbe. Az ernyő komoly igénybevételre készült, és mivel a kapszula és az Asztronauta elég mélyre süllyedne a tengerbe, ha nem nyílna ki, ugyanabban a tárolórekeszben egy tartalékernyő is helyet kapott. A műszerfalon is található egy gyűrű, ezt meghúzva az Asztronauta is kinyithatja az ernyőt, ha 3050 méteren valamiért mégsem nyílna ki automatikusan. A küldetésem során ezt is tettem. Hagytam, hogy pontosan 150 méterrel a 3050 méteres határ alá zuhanjak, majd amikor még mindig nem nyílt ki az ernyő, megrántottam a gyűrűt. Így már szépen kinyílt. A kapszula ekkor nagyjából 320 km/h sebességgel zuhan, így a főernyő kinyílásakor újabb erőteljes rántásban van részünk: ezúttal mintegy 30 km/h sebességre lassulunk. Ekkor a másodperc töredékéig mintegy 4 g terhelés ér minket, ami ismét az ülésbe szegez minket."

Bombabiztos Mercury?

 2014.06.02. 11:00

We_Seven.jpgA Mercury-űrhajó küldetését bármikor meg lehetett szakítani a földről, de a kabin csak a megfelelő emberekre "hallgatott". Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Malcolm Scott Carpenter írását közöljük:

"Azzal a számtalan elektromos vezetékkel és tucatnyi kis kapcsolóval a fedélzetén, a kapszula számtalan érdekes dologra képes azontúl, hogy természetesen életben tartja az Asztronautát, és gondoskodik jó közérzetéről. Az egyik ilyen érdekesség, hogy az űrhajónak állandó kapcsolatot kell tartania a földi állomásokkal. Cape Canaveralon az Irányítóközpont személyzetének minden percben tudnia kell, mi történik odafenn, hogy a küldetés minden pontján megfelelő döntéseket hozhassanak. A repülőorvosoknak minden információ birtokában kell lenniük, mielőtt felállítanák a diagnózist, és a tünetek alapján megállapíthatnák, hogy mi lehet a baj – ők a földkörüli küldetések során a világ különböző pontjairól követik figyelemmel az Asztronauta hogylétét. A kapszulának ezeket az információkat akkor is el kell juttatnia a földi irányítás részére, ha az Asztronauta képtelenné válna erre. Szerencsére, ez a kapszula egy hét nyelven beszélő csoda.

A kapszulából rádión beszélhetünk a földi irányítással, de akár morzéval is kommunikálhatunk velük: számos transzmitter van a fedélzeten arra az esetre, ha egyikük csütörtököt mondana. A kapszula összes többi rendszeréhez hasonlóan a kommunikációs rendszer is tele van biztonsági tartalékokkal. Eljutottunk oda, hogy kifejlesztettünk egy bombabiztos rendszert, ami szavatolja, nehogy a földről valami kósza jel megzavarja az űrhajót, ami miatt esetleg  nem kívánatos dolgokat tenne. Az összeköttetés például úgy lett kialakítva, hogy a földi irányításnál csak meghatározott emberek gyújthatják be a fékezőrakétákat, és hozhatják vissza a kapszulát a földre. De ha a dolgok elfajulnak, és az automatika nem venné át az irányítást az űrhajó fölött, a földről akár meg is lehet szakítani a küldetést. De a kapszula csak akkor engedelmeskedik, ha jogosult emberektől kap parancsot, és nem reagál a rossz számkombinációkra vagy a hibás parancsokra. Egyszerűen túl okos ehhez.
A rádiókat leszámítva – ezek révén beszélhet egymással az Asztronauta és a földi irányítás, vagy küldhet egymásnak morze-üzeneteket – két, egymástól független összeköttetésünk is volt a földi irányítással: ezek folyamatosan adatokat sugároztak a kapszula és az Asztronauta hogylétéről. Ezeket a parányi információmorzsákat – mint például, milyen meleg van a szkafanderben, mennyi oxigén maradt még az elsődleges rendszerben, és mennyi üzemanyag van a kézi irányító rendszer működtetésére, vagy milyen gyorsan ver az Asztronauta szíve – egy elektronikus készülék rendszeres időközönként összegyűjti, rádiójellé alakítja, és a földre továbbítja. A rádiójelek aztán a földi irányításnál ismét adatokká állnak össze, amiket egy nagy guriga papíron lehet elolvasni.

A küldetés fontos eseményeinek megtörténtét – ilyen például a mentőrakéta leválása, vagy a fékezőrakéták gyújtása – az űrhajó automatikusan jelenti a földi irányításnak. Ez akkor is így van, ha az Asztronauta eszméletlen vagy történetesen valami mással van elfoglalva az adott pillanatban. Erre azért van szükség, hogy minden fejleményről értesüljenek a felelősök: tudják, hogyan alakulnak a dolgok, és a rádión át az űrhajóra felküldött utasítással beavatkozhassanak a működésébe, ha egy-egy fontos lépés, vagy eseménysor kimaradna.
A fentiekhez szükséges elektromos áramot egy sor akkumulátor biztosítja: három elsődleges akkumulátor van a fedélzeten, amelyekre a start pillanatában már az űrhajó összes áramköre rá van kötve. Rajtuk kívül van még két tartalék-akkumulátor, ezeket az elsődleges akkumulátoroktól elzárva tárolják, így nem zárhatják egymást rövidre, és az űrhajó másik pontján még egy tartalék-akkumulátor is található. Az elektromos hálózat hihetetlenül fontos szerepet tölt be. Nem csak önmagát működteti, hanem más rendszereket is. Ha például a kapszula nem válik le automatikusan a gyorsítórakétáról – azaz a két egységet összekötő, robbanótöltettel ellátott csavarok nem robbannak fel a megfelelő pillanatban – mi magunk is leválaszthatjuk a kapszulát: ehhez egy kapcsolót kell megnyomni. Az így keletkező elektromos impulzus felrobbantja a csavarokat, és begyújtja a fokozat leválasztását végző berendezést (posigrade rockets), amik eltávolítják egymástól a kapszulát és a gyorsítórakétát.

A három elsődleges akkumulátorról üzemel a légkondicionáló, ami megakadályozza, hogy túlmelegedjünk, de ezek látják el árammal a műszerfal villogó égőit és a fejhallgatónkban hallható riasztást is, ami arra figyelmeztet, ha valami nincs rendben. A három akkumulátor biztosítja az energiát a hidrogén-peroxiddal működő segédhajtóművek számára, amik a kapszula külső burkolatán találhatók: segítségükkel tarthatjuk az űrhajót megfelelő helyzetben. Ráadásul a négy kabinégő világításához is áramra van szükség, hogy láthassuk a műszereinket, amikor épp a Föld sötét oldalán tartózkodunk – és a küldetés mintegy fele részében itt vagyunk.

A kapszula agya – ez egészíti ki az Asztronauta szürkeállományát, és fordítva – a Helyzetstabilizáló és Irányító Rendszer (Attitude Stabilization and Control System, ASCS), aminek tökéletesítésében Gus Grissom vett részt. Ez a berendezés tele van pakolva érzékeny giroszkópokkal és horizont szkennerekkel, így a kapszula a Földhöz képest megfelelő szögben tartható, ugyanakkor ez vezérli az összesen 12 helyzetirányító segédhajtóművet, amik az automata rendszer részét képezik. A segédhajtóművek egy része 110 N tolóerőt biztosít, segítségükkel lehet a kapszula helyzetét nagymértékben megváltoztatni. Mások mindössze 27 N tolóerőt fejtenek ki, és kisebb korrekciókhoz használjuk őket. Kézi irányításra váltva, mi dönthetjük el, melyik segédhajtóművet akarjuk használni. Az ASCS jó néhány rejtélyes mutatványra képes. Például a horizontszkennerek – ezek afféle infravörös szemek – határozzák meg, merre található odakinn a Föld horizontja, az ASCS automatikusan érzékeli mennyire tér el a kapszula a három mozgástengely (bólintó, legyezőirányú, forgás) mentén az előre beprogramozott helyzetétől, majd elektromos impulzust küld az elektromágnesek részére. Ezek aztán aktiválják a megfelelő üzemanyagszelepeket, és visszatérítik a kapszulát a megfelelő helyzetébe. A szelepek látják el üzemanyaggal a segédhajtóműveket, utóbbiak a korrekció érdekében bomlékony üzemanyagot lövellnek ki magukból. Küldetésem során ezzel a berendezéssel alaposan meggyűlt a bajom. Automatikusan a megfelelő helyzetben kellett volna tartania űrhajómat, hogy több időm maradjon egyéb feladataimra, például a naplementék megfigyelésére, a Föld párarétegének vizsgálatára és a ballonra, amit az űrhajó maga után húzott: utóbbi kísérletnek az volt a célja, hogy kiderüljön: az űrben mennyire tudom megbecsülni a távolságot, és megkülönböztetni a színeket egymástól. Ha a szkennerek megfelelően működnek, az ablak nagyjából kétharmadát a horizont foglalja el. Mielőtt sort került volna a fékezőrakéták gyújtására, a kapszulát három különböző alkalommal állítottam vissza megfelelő helyzetébe, majd megpróbáltam egyéb feladataimra rátérni. De valahányszor kinéztem az ablakon, azt láttam, hogy a kapszula újra és újra a Föld felé bólint, én pedig mindannyiszor kézi vezérlésre kapcsoltam, hogy ismét megfelelő helyzetbe állítsam a kapszulát. Ez elég frusztráló volt, és rengeteg időt elvitt. A jövőbeli küldetéseinken már nem ezt a rendszert használjuk majd, így azzal, hogy a küldetésemen nem működött rendesen, nem vet sötét árnyékot a jövőre, nem kell újratervezni a rendszert."

Oxigén

 2014.05.29. 23:45

We_Seven.jpgA szkafanderbe érkező tiszta oxigén hőmérsékletét 10 és 32 Celsius fok között bármilyen értékre be lehetett állítani. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben Walter M. Schirra írását közöljük:

"A szkafandert és a sisakot minden elképzelhető módon leteszteltük. Hőkamrában sütöttük, ahol a levegő hőmérséklete elérte a 80 Celsius fokot, a kamra fala pedig 150 Celsius fokra hevült – olyan forró volt, hogy grillezéshez is megtette volna. Szkafanderben ültünk be a centrifugára, hogy kiderítsük, nagy gyorsulás esetén mennyire vagyunk képesek benne dolgozni. Ezen kívül a gyári modelleket egészen a tűréshatárukig felfújtuk – és csak a küldetéseink során alkalmazott túlnyomás négyszeresénél durrantak ki. Biztosra akartunk menni. Az Asztronauták némelyikénél speciális igazításra is szükség volt. Az egyik cipzárt például oldalra helyeztük át, és két külön cipzárral váltottuk ki, mivel az eredeti elrendezésben nyomta Deke Slayton ádámcsutkáját, és attól tartottunk, hogy egy hosszú űrrepülés során fájhat neki.

Alapesetben a szkafander főként hűtésre szolgál, és folyamatosan biztosítja számunkra az oxigént – leszámítva azt az esetet, amikor a kabinnyomás megszűnik, és a keszonbetegség veszélye fenyeget minket, ami szinte a biztos halált jelenti. Ez egy gyönyörűen kimunkált mesterséges környezet. Szüntelenül áramlik a tiszta oxigén – ez a korábban említett két röplabda-méretű tartályból érkezik, és a deréktájon lévő szelepen át lép be a szkafanderbe. Ezt a szelepet azonnal magunkra csatlakoztatjuk, amint elfoglaljuk helyünket a kapszulában. Az oxigén ezután az egész szkafanderben szétáramlik, így végtagjainkat is lehűti. Egy sor négyzetrácsos szövésű foltot varrtak a jégeralsónkra, ezek segítik az oxigén áramlását a szkafanderben. Az oxigén végül a jobb fülünk környékén távozik a sisakból, és magával viszi a testszagot, az izzadtságot, a szén-dioxidot, a vizet és minden más selejtet – beleértve az orrváladékot vagy a hajdarabokat is. A víz és a szén-dioxid a pilóta anyagcseréjének természetes velejárója. Mindez egy fantasztikus csőhálózatba kerül, ami kiszűri a hulladékot, és egy elektromos ventilátor segítségével az elhasznált gázt egy aktív szénágyra juttatja. Ez kivonja belőle a kellemetlen szagokat, majd a gáz két lítium-hidroxidos tartályon halad keresztül, itt szabadul meg az életveszélyes szén-dioxidtól. A teljesen megtisztított oxigén útja ezután egy hűtőberendezésbe vezet, ami a testhőmérsékletünkről vissza megszabadul. A meleg gáz hőelvezetés révén egy hőcserélőben hűl le. Itt a hő nagy részét víz vonja el, ami aztán a kapszulából egy gőzfuvallat formájában távozik. A sok dolog közül, amire oda kell figyelnünk egy űrrepülés során, az egyik azt, hogy ez a gőzelvezető csőben ne fagyjon meg a rendszeren átfolyó víz. Ez esetben ugyanis a víz nem alakul gőzzé, a gőzelvezető cső pedig elzáródik, és a továbbiakban használhatatlanná válik, és vele együtt leállnak az Asztronauta és a kabin hűtését biztosító érzékeny rendszerek is.

Egy másik berendezésre maga Rube Goldberg is büszke lenne: ez a szkafander oxigénvezetékében összegyűlt vízcseppekről gondoskodik. A vízcseppeket egy kis szivacs itatja fel, amiből egy apró dugattyú harminc percenként kifacsarja a vizet, és egy tartályba üríti. Vészhelyzetben ez képezi tartalék-ivóvízkészletünket. Amikor az oxigén megszabadul a víztől, selejttől, testszagtól és a szén-dioxidtól, ismét visszatér a szkafanderbe, és az egész folyamat megismétlődik. Egy jóval egyszerűbb mechanizmus megy végbe a kabin szkafandertől elkülönített légterében: egy ventilátor áramoltatja és egy hőcserélő hűti az oxigént. Abban az esetben, ha a kabin eresztene, az oxigén pótolható a szkafander rendszeréből – de csak azután, hogy eljutott az Asztronautához.
A szkafanderbe és a kabinba egy helyről érkezik az oxigén, de ennek áramlását úgy szabályozzák, hogy azonnal leáll a kabin oxigén-utánpótlás, amint elkezdene az oxigén szökni a kabinból, és leesne a nyomás: az így megtakarított oxigén is a szkafanderbe kerül. Ha a szkafander csütörtököt mondana, még mindig felnyithatjuk sisakunk rostélyát, és a kabin légköréből lélegezhetünk. Abban az esetben, ha mindkét rendszer egyszerre romlana el, van egy tartalék oxigénkészletünk is, amivel az aktuális földkörüli keringésünket még befejezhetjük, és megkezdhetjük a légkörbe lépést. Ha mindhárom rendszer leállna, beleértve ezt a tartalékkészletet is, nem éljük túl a dolgot. Természetesen, fölöttébb biztosak vagyunk abban, hogy ilyen katasztrófa sosem fog bekövetkezni. Ennek ugyanis elenyésző esélye van.

Kicsiny, mesterséges világunkban mindannyian más-más hőmérsékleten éreztük jól magunkat. A rendszert úgy tervezték, hogy 10 és 32 Celsius fok között bármilyen értékre beállíthattuk a hőmérsékletet, hogy a számunkra legkellemesebb környezetben a lehető leghatékonyabban ténykedhessünk. Al Shepard hidegen szereti az oxigént – nagyjából 15 Celsius fokosan. Én azt szeretem, ha a szkafanderbe 20 Celsius fokosan áramlik be. De akadnak közöttünk olyanok, akik akár 22 Celsius fokosra állítják.
Természetesen, a kabin nyomása már nem kívánságműsor volt. A start előtt a kapszulából eltávolítják a levegőt, és tiszta oxigénnel töltik fel. A start után, a kabin automatikusan és légmentesen lezáródik, belső nyomása pedig mindig 0,34 Barral több a külső környezet nyomásánál, és ez független attól, hogy milyen magasan vagyunk. Odakinn, a világűrben, ahol nincs légköri nyomás, a kabinban pontosan 0,34 Bar van. 8200 méteren, ahol 0,37 Bar légköri nyomás uralkodik, a kabinban 0,72 Bar van. Gyakorlatilag ezzel a módszerrel a kapszula egy felfújt ballonná válik – azzal, hogy odabenn nagyobb a nyomás, mint a külvilágban – és ez ellenállóbbá teszi. 8200 méteren a légköri nyomás mindössze harmada a tengerszinten lévőnek: olyan, mintha a Himalája gerincén lennénk. Viszont elviselhető, mégpedig azért, mert a kabin 100 % oxigénnel van feltöltve. 8200 méteren az oxigén légköri koncentrációja kevesebb, mint 7 százalék.

A világűrbe érve – amennyiben a szkafander és a kabin rendszerei egyaránt jól működnek – felnyithatjuk rostélyunkat, és kis időre belélegezhetjük a kabin oxigénjét, és ehetünk pár falatot. Természetesen, ha a kabin dekompressziója esetén nem tudnánk enni sem, hiszen ebben az esetben be kell zárkóznunk a szkafanderbe és a sisakba. A légkörbe lépés alatt zárva kell tartanunk a rostélyt az arcunkon, mivel a repülésnek ez a szakasza jelenti a legnagyobb megmérettetést az életfenntartó rendszer számára. Ennek során az űrhajó külső burkolata akár 1650 Celsius fokra is hevülhet, a körülöttünk levő belső falak pedig akár 90 Celsius fokra is felmelegedhetnek. Ha a hűtőrendszer bírja a strapát, akkor szkafanderünkben a hőmérséklet semmiképp sem lehet magasabb, mint ami egy fülledt nyári napon mérhető a szabadban. A süllyedés utolsó szakaszában az űrhajó nagyjából 6000 méteren automatikusan kienged egy pipát, amin át friss, hideg levegőt érkezik a kabinba, ami felfrissíti a meleg szkafandert, és lehetővé teszi, hogy ereszkedés közben beleszippantsunk a sós, tengeri levegőbe. Ezen a ponton a vészhelyzetre tartalékolt friss oxigénkészletre váltunk.
 
Igencsak összetett rendszerről van tehát szó. A röplabda-méretű tartályokba 28 órára elegendő oxigén fér. Az első küldetések során még nem voltunk felkészülve arra, hogy ennyi ideig földkörüli pályán maradjunk. De ez az oxigénmennyiség nagyon jól jön akkor, ha történetesen eltalálna minket egy meteorit, kilyukadna a kabin, és kis világunk kezdene szétesni körülöttünk. Ebben az esetben a pilóta vészhelyzetet jelentene, és a tartalék tartályban lévő további, közel két kiló oxigén is rendelkezésére állna. Ez a készlet is persze elfogy egyszer, de csak nagyon lassan: 80 percre elegendő oxigénünk marad arra, hogy befejezzük megkezdett keringésünket. Ha pedig már elég mélyen járunk a légkörben, a pipa révén földi levegőt lélegezhetünk.
Al Shepard űrrepülése előtt az életfenntartó rendszert több mint 500 órán át teszteltük a földön: egy embert kötöttünk rá."