ספייסלאב

ספייסלאב (באנגלית: Spacelab - מעבדת חלל) הייתה מעבדה לשימוש חוזר ששימשה במספר משימות חלל בתוכנית מעבורות החלל האמריקאית. המעבדה כללה מספר חלקים, ביניהם חלק מדוחס (בו יכלו האסטרונאוטים לשהות), חלק לא מדוחס ורכיבים נוספים. בכל משימה סודרו החלקים בצורה שונה כך שיתאימו לצורכי המשימה.
רכיבי ספייסלאב שוגרו ל-22 משימות מעבורות בין נובמבר 1983 לאפריל 1998. ספייסלאב איפשרה למדענים מכל רחבי העולם לבצע ניסויים במצב של חוסר משקל במסלול סביב כדור הארץ.

רקע

ב-24 בספטמבר 1973 חתמו ESRO (כיום סוכנות החלל האירופאית - ESA) ונאס"א על תזכיר הבנה לבניית מעבדת מחקר לשימוש בטיסות מעבורות החלל. ספייסלאב תוכננה כמעבדה בעלת מספר חלקים מודולריים כך שניתן לפרק אותה ולהרכיב אותה בצורה שונה. המעבדה כללה יחידת מעבדה מדוחסת בה יכולים לשהות אסטרונאוטים, משטחים חיצוניים עליהם ניתן להרכיב כלים מדעיים שונים, תעלה המחברת את יחידת המעבדה אל תא הצוות של המעבורת ותת מערכת בשם IPS. סוכנות החלל האירופאית איחדה באותה תקופה 11 אומות: בלגיה, דנמרק, צרפת, איטליה, אירלנד, הולנד, ספרד, שוודיה, שווייץ, בריטניה וגרמניה המערבית. כל 11 המדינות למעט שוודיה השתתפו בתוכנית ספייסלאב.
ביוני 1974 נבחרה VFW-fokker (איחוד של החברות VFW ופוקר) לבנות את יחידות המעבדה המדוחסות. 5 משטחים חיצוניים לא מדוחסים באורך 3 מטרים ובצורת U נבנו על ידי בריטיש אירוספייס עבור VFW-fokker. מערכת ה-IPS נבנתה על חברת Dornier. רכיבי המעבדה הראשונים שיוצרו, ביניהם יחידת המעבדה, LM1, ניתנו לנאס"א בחינם בתמורה לנתינת מקומות טיסה במעבורות לאסטרונאוטים אירופאים. יחידת מעבדה שנייה, LM2, נקנתה על ידי נאס"א לשימוש עצמי.
אסטרונאוטים של נאס"א או סוכנות חלל אחרת, שנקראו מומחי משימה יחד עם אנשים שאינם אסטרונאוטים שנקראו מומחי מטען הוטסו על גבי משימות ספייסלאב וביצעו בה ניסויים. מומחי המשימה והמטען מאומנים ומוכשרים לטיסות חלל במתקני האימון של נאס"א ועוברים הכשרה בתפעול המעבדה ובביצוע הניסויים המתוכננים למשימתם. בכל משימת ספייסלאב יכולים להיות בין אחד לארבעה מומחי מטען. צוות המשימה היה משוגר בתוך תא הצוות של המעבורת ועם הגעתם למסלול היו מחולקים לשני צוותים שפעלו במשמרות כך שהמעבדה הייתה פעילה על בסיס קבוע.

מבנה ספייסלאב

ספייסלאב כללה מספר חלקים שהורכבו בצורה מודולרית לפי צורכי המשימה. 8 תצורות כאלו היו בשימוש במשימות ספייסלאב אך עוד תצורות היו אפשריות.

יחידת המעבדה

יחידת המעבדה הגיעה בשתי גרסאות. הגרסה הראשונה נקראה "יחידת הליבה" (core segment) והיא הכילה מערכות תמיכה כגון מעבדי נתונים וכלים עבור היחידות המדוחסות והמשטחים החיצוניים (במידה והיו). ביחידה זו היו גם מתלים ושולחן עבודה. הגרסה השנייה נקראה "יחידת הניסויים" (experiment segment) המספקת מרחב עבודה פתוח ורק ארבעה מתלים (ללא שולחן עבודה). כאשר יש צורך רק ביחידת מעבדה אחת משתמשים ביחידת הליבה וכאשר יש צורך ניתן לחבר שתי יחידות. קוטר יחידת מעבדה הוא 4.12 מטרים ואורכה 2.7 מטרים. כאשר מחברים שתי יחידות מעבדה אורך המעבדה מגיע ל-7 מטרים.
בתקרתה של כל יחידת מעבדה ישנו פתח בקוטר 1.3 מטרים בו ניתן להרכיב מערכות צפייה, חלון או מנעל אוויר. במידה ולא מורכבת אף מערכת על הפתח מכסים את הפתח בפלטה המחוזקת במקומה. יחידות המעבדה נבנו מאלומיניום ותוכננו לשמש 50 משימות בנות 7 ימים כל אחת.
בכל תנאי מרכז הכובד של המעבורת, לא ניתן להרכיב את יחידות המעבדה בקדמת תא המטען ולכן הוא מורכב באחוריה. כדי לאפשר מעבר אנשי צוות וכלים מתא הצוות של המעבורת אל המעבדה, ישנה תעלה מדוחסת המחברת את שני המקומות. קוטר התעלה הוא מטר אחד והיא מורכבת ממספר תעלות קצרות המחוברות לפי הצורך. שני אורכי תעלות היו בשימוש: תעלה באורך 5.75 מטרים ותעלה באורך 2.65 מטרים. עיקול בתעלה (קרוב לפתח המעבדה) פיצה על המרחק האנכי (מטר) בין פתח המעבדה לפתח תא הצוות במעבורת. התעלה נבנתה על ידי חברת מקדונל דאגלס.
מנעל האוויר בסיפון האמצעי של תא הצוות במעבורת, יחד עם התעלה והאשנבים, איפשרו לצוות המעבורת לעבור מתא הצוות אל יחידת המעבדה בבגדיהם הרגילים וללא מסכות חמצן. תא הצוות, התעלה ויחידת המעבדה נמצאים במצב מדוחס כבר בשיגור. מנעל האוויר בתא הצוות של המעבורת והאשנבים מאפשרים לאסטרונאוטים מצוידים לצאת לפעילות חוץ רכבית ללא ששאר אנשי הצוות יאלצו גם הם ללבוש חליפות חלל. אם בוצעה פעילות חוץ רכבית אף איש צוות לא נשאר ביחידת המעבדה או בתעלה.
שני יחידות מעבדה ראויות לשימוש נבנו: LM1 ו-LM2. היחידה השנייה, LM2, נמצאת בתצוגה בנמל התעופה ברמן (Bremen Airport) בברמן, גרמניה.

משטח חיצוני

המשטח החיצוני (Pallet) של ספייסלאב הוא הרכב בצורת האות U שחלקו המעוגל יושב בתוך תא המטען של המעבורת. על המשטח הורכבו כלים ורכיבים מדעיים שונים, ביניהם רכיבים עבור ניסויים הדרושים חשיפה לריק, רכיבים גדולים במיוחד (שאין מקום בשבילם בתוך יחידת המעבדה) ורכיבים הדורשים שדה ראייה רחב (טלסקופ למשל). במשימת ספייסלאב יכלו להציב בתא המטען של המעבורת או משטח חיצוני יחיד או עד ל-5 מחוברים יחד.
"איגלו" שחובר אל המשטח החיצוני היה יכול לקרר רכיבים מסוימים ולשמור עליהם בסביבה מדוחסת. האיגלו חובר למשטח החיצוני בצורה אנכית בקצה המסגרת הקדמית של המשטח הראשון. קוטר האיגלו הוא 1.1 מטרים וגובהו 2.4 מטרים והוא נבנה מסגסוגת אלומיניום. האיגלו היה גלילי וכוסה במכסה שניתן היה לפותחו ולהכניס ולהוציא מתוכו דברים. האיגלו הכיל מערכות וציוד בסביבה מדוחסת ויבשה בלחץ אטמוספירי של פני הים (14.7 פסקל).

IPS

מערכת ה-IPS הייתה מערכת שהורכבה על המשטח החיצוני ויכלה להטות מטען שהושם על המשטח לכיוונים שונים. אם לדוגמה הורכב על המשטח טלסקופ במאונך, ורצו לכוונו כלפי כדור הארץ או החלל, היו מטים את הטלסקופ באמצעות ה-IPS ומבצעים את המשימה.

משימות מבוטלות

משימות Spacelab-4, Spacelab-5 ועוד בוטלו עקב פיתוחה המאוחר יחסית של מעבורת החלל ואסון מעבורת החלל צ'אלנג'ר.