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 bejegyzés trackback címe:

https://deke.blog.hu/api/trackback/id/tr776523341

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.