Neutral Buoyancy Simulator
न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर नासा के जॉर्ज सी. मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर (एम. एस. एफ. सी.) में स्थित एक तटस्थ उछाल पूल था। इंजीनियरों और अंतरिक्ष यात्रियों ने हार्डवेयर विकसित किया और इस टैंक में 1968 में इसके पूरा होने से 1997 में इसके सेवामुक्त होने तक प्रक्रियाओं का अभ्यास किया। मार्शल ने अतिरिक्त-वाहन गतिविधियों (ई. वी. ए.) के पानी के नीचे अनुकरण की आवश्यकता को पहचाना और इस उद्देश्य के लिए तीन क्रमिक रूप से बड़े टैंक विकसित किए। न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर ने अमेरिकी चालक दल के अंतरिक्ष कार्यक्रम में महत्वपूर्ण योगदान दिया। स्काईलैब, स्पेस शटल, हबल स्पेस टेलीस्कोप और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन सभी को न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर से लाभ हुआ है। जब तक जॉनसन स्पेस सेंटर ने 1970 के दशक के मध्य में भार रहित पर्यावरण परीक्षण सुविधा का निर्माण नहीं किया, तब तक एमएसएफसी के पास नासा के स्वामित्व वाली एकमात्र परीक्षण सुविधा थी जिसने इंजीनियरों और अंतरिक्ष यात्रियों को भार रहित परिस्थितियों में शरीर की गति की गतिशीलता से परिचित होने की अनुमति दी। सिम्युलेटर के भीतर के पानी को तापमान नियंत्रित किया जाता था, लगातार पुनः प्रसारित और फ़िल्टर किया जाता था। पानी के नीचे ऑडियो और वीडियो, दबाव-सूट पर्यावरण नियंत्रण और आपातकालीन बचाव और उपचार के लिए विशेष प्रणालियों को टैंक में एकीकृत किया गया था। इन प्रणालियों द्वारा चार दबाव-अनुकूल विषयों के लिए एक साथ जीवन समर्थन प्रदान किया गया था। अतिरिक्त प्रणालियों में डेटा अधिग्रहण और रिकॉर्डिंग, पानी के नीचे की रोशनी, मोटर के विशेष पानी के नीचे वायवीय और विद्युत शक्ति संचालन, वाल्व, नियंत्रण और संकेतक शामिल थे जो उच्च निष्ठा और कार्यात्मक इंजीनियरिंग मॉकअप और प्रशिक्षकों के लिए आवश्यक थे। संचालन के सिद्धांत तटस्थ उत्प्लावनता अंतरिक्ष के भारहीन वातावरण का अनुकरण करती है। पहले उपकरण को एक ऊपरी क्रेन का उपयोग करके पूल में उतारा जाता है। उपयुक्त अंतरिक्ष यात्री तब टैंक में बैठते हैं और गोताखोरों का समर्थन करते हैं जो अंतरिक्ष यात्रियों को वजन बढ़ाते हैं ताकि वे अपने द्रव्यमान के केंद्र के बारे में कोई उत्प्लावन बल और कोई घूर्णन क्षण का अनुभव न करें। सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण का अनुकरण करने के लिए तटस्थ उत्प्लावनता का उपयोग करने का एक नकारात्मक पक्ष पानी द्वारा प्रस्तुत खिंचाव की महत्वपूर्ण मात्रा है। आम तौर पर, पानी में धीरे-धीरे कार्य करके खिंचाव प्रभाव को कम किया जाता है। तटस्थ उत्प्लावन अनुकरण का एक और नकारात्मक पक्ष यह है कि अंतरिक्ष यात्री अपने सूट के भीतर भारहीन नहीं होते हैं, इस प्रकार, सटीक सूट आकार महत्वपूर्ण है। मूल और पहला टैंक नासा ने कई वर्षों से विभिन्न विमानों पर शून्य-जी उड़ानें भरी हैं। 1959 में, प्रोजेक्ट मरकरी अंतरिक्ष यात्रियों ने सी-131 समरिटन विमान में प्रशिक्षण लिया, जिसे "वमिट धूमकेतु" कहा गया था। हवाई जहाज की भारहीनता एक बार में 25 सेकंड तक सीमित है, जो ई. वी. ए. के अभ्यास के प्रयासों में बाधा डालती है जो घंटों तक चल सकते हैं। मई 1960 से पहले, नासा ने पानी के नीचे तटस्थ उत्प्लावन अनुकरण की संभावना को पहचाना और इसकी प्रभावकारिता का परीक्षण शुरू किया। नासा ने लैंगली रिसर्च सेंटर के पास एक पूल में पहले तटस्थ उत्प्लावन अनुकरण का प्रयास करने के लिए बाल्टीमोर के पर्यावरण अनुसंधान सहयोगियों को नियुक्त किया। आगंतुकों और अन्य मुद्दों ने उन प्रयासों को बाधित किया, और उन्होंने ऑपरेशन को मैकडोनोग स्कूल में स्थानांतरित कर दिया जहां स्कॉट कारपेंटर भाग लेने वाले पहले अंतरिक्ष यात्री थे। फिर, सितंबर 1966 के मध्य में जेमिनी 11 के माध्यम से कठिन ई. वी. ए. के बाद, मानवयुक्त अंतरिक्ष यान केंद्र ने पानी के नीचे परीक्षण प्रक्रियाओं के महत्व को पूरी तरह से समझा और जेमिनी 12 के चालक दल को मैकडोनोग में प्रशिक्षित करने के लिए भेजा। इस बीच, एम. एस. एफ. सी. अपोलो अनुप्रयोग कार्यक्रम की ओर देख रहा था जिसमें ज्यादातर खाली एस-आई. वी. बी. रॉकेट चरण को अंतरिक्ष स्टेशन में बदलने के लिए ई. वी. ए. शामिल होंगे, और हार्डवेयर को डिजाइन करने वाले लोगों को भारहीनता की चुनौतियों की पूरी समझ की आवश्यकता है। एम. एस. एफ. सी. में चार्ली कूपर ने सिद्धांत दिया कि तटस्थ उछाल अभ्यास ई. वी. ए. योजना में मदद कर सकते हैं जब वे जेमिनी 4 ई. वी. ए. की फिल्म की समीक्षा कर रहे थे। उन्होंने और चार्ल्स डी. स्टॉक्स ने नासा के कुछ स्कूबा सूट और एक व्यास, गहरे पूल के साथ इस विचार को आगे बढ़ाया, जिसका उपयोग पहले धातु के भागों को विस्फोटक रूप से बनाने के लिए किया जाता था। नवंबर 1965 के परीक्षणों में एसटी-124 और एक जे-2 इंजन प्रणोदक उपयोग वाल्व को हटाना शामिल था-एक नवजात स्काईलैब मिशन में शुरुआती कदम, जिसे तब एस-आईवीबी कक्षीय कार्यशाला कहा जाता था। तकनीक की उपयोगिता के प्रदर्शन के बाद, जनवरी 1966 में, श्रमिकों ने तटस्थ उत्प्लावन परीक्षण के लिए एक बड़े विस्फोटक बनाने वाले टैंक को फिर से तैयार किया। बड़ा तालाब व्यास का, गहरा था। एक लंबे व्यास ने सैटर्न वी नालीदार खंड को क्षतिग्रस्त कर दिया, जिसके ऊपर एक शंक्वाकार छत थी, जो पर्याप्त प्रकाश और प्रारंभिक टैंक की तुलना में बड़े हार्डवेयर के लिए अधिक जगह के साथ अब गर्म सुविधा से घिरी हुई थी। दूसरे टैंक के लिए बजट विशेष रूप से तंग था। इसमें सियर्स से एक स्विमिंग पूल फिल्टर और पानी की गर्मी के लिए एक आसन्न भाप लाइन में एक नल शामिल था। शैवाल ने अद्वितीय व्यवस्था के लिए रसायनों का एक उपयुक्त संतुलन खोजने के लिए लगभग एक साल तक रसायनज्ञों को लगाया। प्रारंभिक परीक्षणों ने फिर से एस-आई. वी. बी. कार्यशाला पर ध्यान केंद्रित कियाः एयरलॉक प्रवेश और निकास, और एस-आई. वी. बी. हैच कवर हटाने। दूसरे टैंक में नौसेना मार्क IV से शुरू होने वाले दबाव सूट में अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण देखा गया। एम. एस. एफ. सी. मैन्युफैक्चरिंग इंजीनियरिंग (एम. ई.) प्रयोगशाला ने एक स्थिर दबाव वाल्व विकसित किया जिसने "किसी भी गहराई पर तटस्थ उछाल बनाए रखना संभव बना दिया"। गोताखोरों ने पहली बार जुलाई 1966 में टैंक में मार्क IV का परीक्षण किया, और एलन बीन ने 6 सितंबर, 1966 को टैंक में दो घंटे "विशिष्ट अंतरिक्ष यात्री गतिविधियों को निष्पादित करने" में बिताए। मैन्युफैक्चरिंग इंजीनियरिंग के निदेशक डब्ल्यू. आर. कुअर्स के अनुसार, बीन "सभी एस-आई. वी. बी. कार्यशाला प्रयोगों के लिए अनुकरण के अनिवार्य तरीकों में से एक के रूप में तटस्थ उछाल के बारे में काफी उत्साही और मुखर थे"। स्टॉक्स, उस अभ्यास के लिए नियंत्रक, ने बताया कि बीन की गोताखोरी एक रिसाव वाले दस्ताने के साथ शुरू हुई, जिसके बाद उसका मार्क IV सूट हाथ के नीचे फट गया और गोताखोर-सहायता प्राप्त निकासी की आवश्यकता थी। बीन नियमित स्कूबा गियर में अभ्यास के साथ आगे बढ़े। 1967 की शुरुआत तक, सिम्युलेटर का कार्यक्रम पूरा हो गया था। हालांकि एलन बीन ने परियोजना का दौरा किया था और परामर्श लिया था, लेकिन सिम्युलेटर का उद्देश्य अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण नहीं था, बल्कि यह सत्यापित करना था कि "एमएसएफसी द्वारा विकसित हार्डवेयर सुरक्षित, संभालने में सरल, सुलभ और परेशानी मुक्त है", एफ. बेलेव ने वॉन ब्रौन को अपनी 13 मार्च की रिपोर्ट में लिखा था। इस समय ध्यान काफी हद तक अपोलो अनुप्रयोग कार्यक्रम के लिए प्रक्रियाओं के प्रारंभिक विकास पर था। परियोजना के लिए बीन के उत्साह के कारण, मानवयुक्त अंतरिक्ष यान केंद्र ने दो अंतरिक्ष यात्रियों को आवश्यक आधार पर, चिकित्सा सहायता, चालक दल के आवास और अनुकरण के लिए सुरक्षा परामर्श प्रदान करने के लिए एमएसएफसी के साथ समन्वय किया। उसी रिपोर्ट में, बेलेव ने कहा कि लोगों को अधिकांश कार्यों के लिए दोनों हाथों का उपयोग करना आवश्यक लगा-एक काम करने के लिए और दूसरा काम के लिए लाभ प्रदान करने के लिए। उन्होंने भवन 4706 में एक तीसरे टैंक को स्थापित करने की योजना की रूपरेखा भी तैयार की। तीसरे टैंक के लिए नींव यह पहले से ही स्पष्ट था कि पाइपलाइन में स्काईलैब (व्यास द्वारा उच्च) और अन्य हार्डवेयर के साथ परीक्षण प्रक्रियाओं के लिए एक बड़ा सिम्युलेटर आवश्यक था। यह भी स्पष्ट था कि इसके निर्माण के लिए कुछ रचनात्मक वित्तपोषण और राजनीतिक पैंतरेबाज़ी की आवश्यकता होगी। 12 सितंबर, 1966 को वर्नहर वॉन ब्रौन को अपने ज्ञापन में, कुअर्स ने खुलासा किया, "[बीन] को स्पष्ट रूप से नए बड़े तटस्थ उत्प्लावन प्रकार के सिम्युलेटर के बारे में हमारी योजनाओं के बारे में बताया गया था, और इस बारे में उनके शून्य प्रश्नों के जवाब में, उन्हें जिम्मेदार एम. ई. कर्मियों द्वारा स्पष्ट रूप से डिज़ाइन ब्लूप्रिंट दिखाए गए थे। नतीजतन, ह्यूस्टन अब जागरूक है। " अतिरिक्त सुविधाओं के लिए कोई बजट नहीं था, इसलिए प्रबंधकों ने टूलिंग फंड और इन-हाउस फैब्रिकेटर का उपयोग करके इसके भीतर एक टैंक का निर्माण करके मौजूदा सुविधा को संशोधित करने का फैसला किया। स्टॉक्स ने समझाया, "हमारे पास उस समय निदेशक की विवेकाधीन निधि उपलब्ध थी। हमें टैंक के लिए एक नई इमारत बनाने की अनुमति नहीं थी, इसलिए मॉडल और प्रोटोटाइप इमारत के नीचे एक रिसाव का पता चला। इस रिसाव की मरम्मत के लिए फर्श के नीचे लगभग कंक्रीट की आवश्यकता थी। इस प्रकार 4706 के निर्माण की नींव जुलाई 1967 में पानी की टंकी रखने के लिए तैयार की गई थी। एड बकबी ने लिखा कि वित्तपोषण की अनियमितताओं ने "जी. ए. ओ. (सरकारी जवाबदेही कार्यालय) ऑडिट और फटकार को प्रेरित किया, लेकिन काम पूरा करने में रचनात्मकता और व्यावहारिकता की मार्शल विद्या में योगदान दिया।" नए टैंक की तीसरी वेल्डिंग अक्टूबर और नवंबर 1967 में हुई, जिसके बाद एक गहरा, व्यास का पूल लगभग तैयार था। कुअर्स की 20 नवंबर की रिपोर्ट के अनुसार, शेष कार्य में "दो टन की चढ़ाई, एक सांस लेने वाली वायु प्रणाली, एक स्कूबा सिलेंडर भरने की प्रणाली, एक नया पुनः संपीड़न कक्ष, इमारतों 4706 और 4705 के बीच स्थित एक ट्रेलर में उपकरण की स्थापना, एक गोताखोर घंटी और एयरलॉक की खरीद और स्थापना और भूतल और ऊपरी मंच के बीच संचालित करने के लिए एक लिफ्ट की डिजाइन, खरीद और स्थापना और लोगों और उपकरणों दोनों की आवाजाही के लिए उपयोग किया जाना" शामिल था। परीक्षण की अंतिम तैयारी में कई और महीने लग गए। इंजीनियरों ने रास्ते में पाए गए किसी भी रिसाव की मरम्मत करने में सक्षम होने के लिए टैंक को धीरे-धीरे भरने के लिए चुना, और उन्होंने 29 फरवरी और 11 मार्च, 1968 के बीच कुछ रिसावों को ढूंढते हुए और ठीक करते हुए इसे भर दिया। इस प्रकार तैयार, श्रमिकों ने परीक्षण उपकरण स्थापित करना शुरू कर दिया। टैंक के शीर्ष और संलग्न इमारत की छत के बीच कम निकासी के कारण श्रमिकों को पानी के नीचे भागों को इकट्ठा करने के लिए नई तकनीकों का विकास करना पड़ा। अंतरिक्ष यात्रियों के दबाव सूट में गोता लगाने की संभावना के साथ, मानवयुक्त अंतरिक्ष यान केंद्र (अब जॉनसन अंतरिक्ष केंद्र) ने एक परिचालन तैयारी निरीक्षण (ओआरआई) समिति के रूप में एमएसएफसी के लिए सुरक्षा का एक नया स्तर पेश किया, जिसने सुरक्षा चिंताओं के लिए सुविधा का मूल्यांकन किया। इस समिति का गठन दिसंबर 1967 में किया गया था। उन्होंने विभिन्न आकस्मिकताओं के लिए तैयारी प्रदर्शित करने के लिए निरीक्षण किए और अभ्यासों का निरीक्षण किया। लगभग एक साल के पूर्ण टैंक के बाद, उपयुक्त अंतरिक्ष यात्रियों के लिए प्रक्रियाएं तैयार थीं। नए टैंक में पहला उपयुक्त अंतरिक्ष यात्री गोता अपोलो टेलीस्कोप माउंट फिल्म पुनर्प्राप्ति तकनीकों को विकसित करने के लिए एक अभ्यास था। पॉल वेट्ज और जोसेफ केरविन ने अपोलो ए5एल सूट (अपोलो/स्काईलैब ए7एल के पूर्ववर्ती) पहने और समानांतर रेल और ट्रॉली प्रणाली दोनों द्वारा फिल्म पुनर्प्राप्ति का अभ्यास किया, जबकि एडवर्ड गिब्सन ने 4 मार्च, 1969 को स्कूबा गियर में देखा। उनके अनुभवों ने एक टीथर संयम प्रणाली, अंतरिक्ष सूट वायु आपूर्ति में ताप विनिमायक का नेतृत्व किया, नाभि को समायोजित किया ताकि यह तटस्थ रूप से उत्प्लावक हो, ए5एल सूट के लिए भार प्रणाली में बदलाव हो, और एक नया पैर संयम डिजाइन। 4705 और 4706 इमारतों के बीच नियंत्रण और ड्रेसिंग रूम के लिए ट्रेलरों को जोड़ने के साथ, संयोजन को बिल्डिंग 4705 के रूप में जाना जाने लगा। 1969 से 1997 तक इंजीनियरों ने डिजाइनों में किंक पर काम करने के लिए न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर का उपयोग किया, और अंतरिक्ष यात्रियों ने सिम्युलेटर में अपने अनुभवों से प्रतिक्रिया प्रदान की। उदाहरण के लिए, 6 और 7 अगस्त, 1969 को अंतरिक्ष यात्री ओवेन गैरियट, वाल्टर कनिंघम और रस्टी श्वाइकार्ट ने अपोलो टेलीस्कोप माउंट ई. वी. ए. फिल्म पुनर्प्राप्ति प्रणाली का मूल्यांकन किया। सिम्युलेटर के हाइपरबेरिक कक्ष ने अपने इच्छित उद्देश्य के लिए अपना पहला उपयोग सितंबर 1969 की रात को देखा, जब नॉक्सविले के पास अपघटन बीमारी से पीड़ित एक टीवीए कार्यकर्ता को लगभग आधी रात को उपचार के लिए एमएसएफसी ले जाया गया। नासा और टीवीए के डॉक्टरों ने उपचार में भाग लिया। उपचार के पहले दौर ने गोताखोर के लिए कुछ सुधार प्रदान किया, लेकिन 20 अक्टूबर तक ठीक होने की गति धीमी थी। रोगी को रीढ़ की हड्डी में घाव हुआ था और उसके बाद कमर से नीचे लकवा हो गया था। संवेदी धारणा लौट रही थी, लेकिन मोटर कार्य नहीं। अंतरिक्ष यात्रियों ने 1970 के दशक की शुरुआत में न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर में स्काईलैब प्रशिक्षण का प्रदर्शन किया। अंतरिक्ष यात्री कॉनराड और केरविन ने बाहरी अंतरिक्ष में मरम्मत के साथ आगे बढ़ने से पहले न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर में अपनी आवश्यकताओं का अनुकरण करके अपने स्काईलैब 2 ई. वी. ए. मिशन के लिए तैयारी की। स्पेस शटल मिशन एसटीएस-41-सी के चालक दल ने सोलर मैक्स उपग्रह को पकड़ने, मरम्मत करने और छोड़ने के लिए महीनों का प्रशिक्षण लिया, जिसमें मानव युक्त चालन इकाई का उपयोग करने का अभ्यास भी शामिल था। न्यूट्रल ब्यूयंसी सिम्युलेटर को 1985 में राष्ट्रीय ऐतिहासिक स्थल घोषित किया गया था। इंजीनियरों ने प्रक्रियाओं को विकसित करना जारी रखा और अंतरिक्ष यात्रियों ने 1997 में टैंक के विघटन के माध्यम से हबल स्पेस टेलीस्कोप मिशन और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन असेंबली के लिए सिम्युलेटर में प्रशिक्षण देना जारी रखा। गैलरी संदर्भ अलबामा में मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर राष्ट्रीय ऐतिहासिक स्थलचिह्न हंट्सविले, अलबामा में इमारतें और संरचनाएं हंट्सविले, अलबामा में ऐतिहासिक स्थानों का राष्ट्रीय रजिस्टर तटस्थ उछाल पूल 1968 अलबामा में प्रतिष्ठान 1997 अलबामा में विघटन