סקיילאב

סקיילאב
Skylab

תחנת החלל סקיילאב עם נטישתה, בסיום משימת סקיילאב 4
NSSDC	1973-027A
אות קריאה	Skylab
צוות	3 (9 סך הכל)
שיגור	14 במאי 1973
משגר	סטורן INT-21
כן שיגור	LC-39A, מרכז קנדי
חדירה לאטמוספירה	11 ביולי 1979 16:37:00 UTC סמוך לפרת', אוסטרליה
מסה	77,088 ק"ג
אורך	26.3 מטרים
רוחב	17 מטרים
גובה	7.4 מטרים
קוטר	6.6 מטרים
נפח מדוחס	319.8 מ"ק
פריגיאה	434 ק"מ
נטיית מסלול	50 מעלות
זמן הקפה	93.4 דקות
ימים במסלול	2,249
ימים מאוישים	171
מספר הקפות	34,981

סקיילאבּ (באנגלית: Skylab) הייתה תחנת החלל האמריקאית הראשונה, ששוגרה והופעלה על ידי נאס"א - סוכנות החלל של ארצות הברית. סקיילאב הייתה במסלול סביב כדור הארץ בין 1973 ל־1979 וכללה מעבדה, מצפה כוכבים ומערכות נוספות. התחנה, במשקל 77 טון, שוגרה ב־14 במאי 1973 ללא אנשי צוות על גבי משגר סטורן INT-21. שלוש משימות מאוישות ביקרו בתחנת החלל בשנים 1974–1973. כל משימה כללה שלושה אנשי צוות ששוגרו בחלליות אפולו על גבי משגרי סטורן IB.

סקיילאב כללה מצפה כוכבים בשם "מצפה אפולו", שני מסופי עגינה, מנעל אוויר, ומעבדה - שתפסה את רוב נפח המגורים בתחנה. הכח החשמלי סופק לתחנת על ידי לוחות סולאריים ועל ידי תאי הדלק שבחללית האפולו המעוגנת לתחנה. באחורי התחנה מוקמו מכל אשפה, מכלי דלק ורדיאטור.

סקיילאב נפגעה במהלך השיגור כאשר מגן המיקרו־מטאוריטים נקרע וניתק מהתחנה. דבר זה מנע מהתחנה לייצר אנרגיה, והיא נותרה חשופה לטמפרטורות קיצוניות שהיו עלולות לגרום לתחנת לצאת מכלל פעולה. הצוות הראשון שביקר בתחנה הצליח לתקן את התחנה על ידי פרישת מגן חדש ושחרור הלוח הסולארי הראשי הנותר, שהיה תקוע.

במהלך תקופת הפעילות של סקיילאב בוצעו בה ניסויים מדעיים רבים בתנאי חוסר משקל ובוצעו תצפיות רבות על כדור הארץ והשמש. בתחנה נבחנה גם יכולת השהייה הממושכת של בני אדם בחלל - מספר חודשים (ולא מספר שבועות כמו בתוכנית אפולו) - ונשברו שיאי שהייה בחלל.

סקיילאב ננטשה בידי הצוות האחרון בפברואר 1974, ומאז הייתה לנאס"א שליטה מעטה על תחנת החלל, שמסלולה החל לדעוך. היא הייתה אמורה להישאר בחלל עד כניסת מעבורות החלל לפעילות, שהיו מחזירות אותה לשימוש. ואולם סופות שמש חזקות גרמו לאטמוספירה בגובה בו שייטה התחנה להתעבות ועל כן גבר החיכוך בין התחנה לאטמוספירה והיא החלה לאבד גובה במהירות, עד שלבסוף, ב־11 ביולי 1979 היא חדרה לאטמוספירה והתפרקה בה, כאשר שרידיה מתרסקים באוסטרליה המערבית.

את סקיילאב החליפה יחידת המעבדה ספייסלאב ששוגרה בתוך מעבורות החלל והייתה ניתנת לשימוש חוזר. ב־1984 החלה נאס"א לתכנן את תחנת החלל הבאה של ארצות הברית - פרידום - שהפכה לבסוף לחלק מתחנת החלל הבינלאומית, שחלקה הראשון שוגר ב־1998, ואשר מאוישת ברציפות מאז ה־31 באוקטובר 2000.

רקע

קשה לציין בוודאות מתי התחיל פרויקט תחנת החלל, זאת מכיוון שמספר הצעות שונות אך דומות פותחו במהלך השנים על ידי סוכנויות ממשלתיות שונות, לפני שסקיילאב שוגרה.

מאורע מרכזי בפיתוח תחנת החלל אירע ב־1959, כאשר מדען הטילים וארכיטקט החלל וורנר פון בראון, אז ראש מחלקת הפיתוח המבצעי בסוכנות הצבאית לטילים בליסטיים (ABMA), הציג בפני צבא ארצות הברית את תוכניותיו הסופיות לפרויקט הורייזון. באופן כללי, מטרת הפרויקט הייתה להציב אדם על הירח, מטרה שנלקחה ויושמה לבסוף על ידי נאס"א, שהוקמה חודשים ספורים לפני כן. אף על פי שפון בראון התמקד בנחיתה על הירח, הוא הציג גם רעיון לבניית תחנת חלל שתוצב במסלול סביב כדור הארץ, תחנה שתיבנה משלב עליון של משגר שישמש את פרויקט הורייזון. קונספט זה אכן שימש את בניית סקיילאב, שבעצם הייתה שלב עליון שהורכב על גבי משגר סטורן V.

מספר מרכזי מחקר של נאס"א חקרו מספר עיצובים אפשריים לתחנת חלל בתחילת שנות ה־60. המחקרים כולם התבססו באופן כללי על אותו רעיון - תחנת חלל תשוגר כשלב עליון של משגר סטורן V, וצוותים מאוישים ישוגרו על גבי משגרי סטורן IB בתוך צירוף תאי הפיקוד / שירות של חללית אפולו, או בתוך חללית ג'מיני שתשוגר על גבי משגר טיטן 2. האפשרות השנייה הייתה זולה יותר אך לא ניתן היה לשגר בה מטען, אלא רק שני אנשי צוות. ההצעות נעו משיגור תחנה שתתבסס על רכיבי תוכנית אפולו שתכיל 2–3 אנשי צוות, או שיגור "קופסה" קטנה שתכיל 4 אנשי צוות וחלליות ג'מיני יתספקו אותה, עד לשיגור תחנה גדולה שתסתובב סביב עצמה (ובכך תיצור כבידה מלאכותית) ותכיל 24 אנשי צוות. הצעת מחקר לשימוש בשלב סטורן S-IV כמעבדת חלל מאוישת תועדה ב־1962 על ידי חברת דאגלס איירקראפט.

בספטמבר 1963 הסכימו נאס"א ומחלקת ההגנה לשתף פעולה בבניית תחנת חלל. בדצמבר אותה שנה הציג חיל האוויר האמריקאי את תוכנית MOL‏ (Manned Orbital Laboratory - מעבדה מסלולית מאוישת). MOL הייתה תחנת חלל קטנה וחד פעמית, שקוטרה היה כקוטר שלבו השני של משגר טיטן 2, ושבחרטומה הייתה מורכבת חללית ג'מיני, איתה היה חוזר זוג האסטרונאוטים בתום המשימה. משימת המעבדה הייתה לשמש בעצם כמטוס ריגול. תוכנית MOL התחרתה בתוכנית סקיילאב במשך 5 השנים הבאות, דבר שהביא את נאס"א לשנות את סקיילאב כך שתדמה ל־MOL פחות. בסופו של דבר ננטשה תוכנית MOL ביוני 1969 לאחר שהתברר כי לווייני ריגול הם זולים ויעילים בהרבה מתחנת חלל.

פיתוח

תוכנית יישומי אפולו

לאחר נחיתת אפולו 11 על הירח ב־1969 והשלמת מטרתה המרכזית של תוכנית אפולו, הייתה נאס"א חרדה ל־400,000 עובדיה שעבדו על התוכנית, ושעמדו לאבד את עבודתם עם סיומה. כדי לשמור על העובדים, הקימה נאס"א את המשרד למערכות תמיכה לוגיסטיות של תוכנית אפולו (Apollo Logistic Support System Office), שמטרתה המקורית הייתה לחקור דרכים להסבת החומרה ששימשה את תוכנית אפולו למשימות מחקר חדשות. המשרד הציג בתחילה מספר פרויקטים למחקר מדעי ישיר, כולל שיגור משימה ממושכת אל הירח, משימה שהייתה דורשת את שיגורם של שני משגרי סטורן V (השני היה נושא חללית מטען בשם LEM -‏ Lunar Excursion Module), שיגור טלסקופ סולארי מאויש שהיה משתמש ב־LEM כאזור מגורים, ושיגור תחנות חלל קטנות מבוססות LEM ו־CSM (צירוף תאי הפיקוד/שירות של החללית אפולו). אף על פי שהתוכנית לא התמקדה בפיתוח תחנת חלל, במהלך השנתיים שלאחר מכן התמקד המשרד יותר ויותר ברעיון זה. באוגוסט 1965 שונה שם המשרד ל"תוכנית יישומי אפולו".

כחלק מתפקידו המרכזי, באוגוסט 1964 הציג מרכז טיסות החלל המאוישות, MSC (הנקרא במאה ה־21 "מרכז ג'ונסון") מחקרים אודות תחנת חלל חד־פעמית שנודעה בכינוי "אפולו X" (קיצור ל־Apollo Extension System). האפולו X היה מחליף את ה־LEM על גבי שלב ה־S-IVB עם תחנת חלל גדולה במעט מה־CSM, שהייתה מכילה אספקה וניסויים למשימות באורך של 15 עד 45 יום. בהתבסס על מחקרים אלו, במהלך ששת החודשים שלאחר מכן נבחנו מספר פרופילי משימה אפשריים.

סדנה רטובה

סקיצה ממחברתו של וורנר פון בראון המתארת תחנת חלל המבוססת על שלבו העליון של סטורן V.

וורנר פון בראון הציע תוכנית שאפתנית בהרבה לבניית תחנת חלל גדולה יותר. בעיצובו הוא החליף את שלב ה־S-IVB - השלב העליון - של הסטורן V בגוף גלילי ששימש גם כמתאם לחללית אפולו שהורכבה בראש המשגר. לתוך הגוף הגלילי הוכנסה יחידת ציוד גלילית שקוטרה היה קטן במעט מקוטר תא השירות של החללית אפולו. לאחר ההגעה למסלול היה מרוקן שלב ה־S-II (שלבו השני של הסטורן V) מכל המימן שנותר בו, ויחידת הציוד הגלילית הייתה מחליקה לתוכו דרך פתח מבוקר, ובכך היה הופך הגוף הגלילי, שגודלו היה 10.1 על 13.7 מטרים, לשטח מגורים. אנרגיה חשמלית הייתה מסופקת לתחנה על ידי תאי דלק שהיו מורכבים על שלב ה־S-II.

הבעיה היחידה בתכנון זה הייתה שהוא דרש משגר סטורן V משל עצמו, ולא ניתן היה לשגרו כ"טרמפיסט" בשיגור למשימה ירחית. בזמן שהרעיון הוצג, כל משגרי הסטורן V שהיו תחת בנייה יועדו למשימות ירחיות. מכיוון שנותרו מספר משגרי סטורן IB חסרי שימוש, הועלו רעיונות לבנות תחנת חלל קטנה יותר (גם כן מבוססת על שלב ה־S-IVB) שתשוגר על גבי סטורן IB.

מכיוון שלסטורן IB הייתה יכולת נשיאה קטנה בהרבה מזו של הסטורן V, לא ניתן היה להשאיר את שלב ה־S-IV ריק מדלק, שהיה נחוץ ליצירת דחף להגעה למסלול. הגבלה זו הובילה לפיתוח רעיון ה"סדנה הרטובה" (הסבת שלב משגר משומש המרחף בחלל לתחנה מאוישת), שהתבסס גם על רעיונו של וורנר פון בראון, רק שבמקרה זה התחנה הייתה נבנית משלב ה־S-IVB עצמו ולא משלב ה־S-II שתחתיו. מספר תכנונים לתחנה מבוססת שלב S-IVB נבחנו ב־MSC החל מ־1965, וכפי שיצא לבסוף, היה להם הרבה במשותף לתחנת החלל ששוגרה לבסוף. מנעל אוויר היה מחובר למכל המימן, במקום בו ה־LEM היה ממוקם במשימה ירחית, ומעט ציוד היה מורכב בפנים המכל עצמו, זאת כדי שיישאר כמה שיותר מקום לדלק. רצפת התחנה הייתה נעשית מרשת ברזל כך שהדלק היה יכול לזרום דרכה. לאחר השיגור, משימה נוספת שהייתה משוגרת על גבי סטורן IB הייתה נושאת עימה ציוד נוסף, כולל לוחות סולאריים, מסוף עגינה וניסויים שונים, שהיו מורכבים על ובתוך שלב ה־S-IVB המרוקן - שבעצם הפך לתחנת חלל. דאגלס איירקראפט קומפני, יצרנית שלבי ה־S-IVB, התבקשה להכין הצעות שיתבססו על רעיונות אלו. דאגלס כבר הציעה מספר רעיונות, בשנים שלפני כן, לתחנת חלל שתתבסס על שלב ה־S-IV.

אחד התכנונים לבניית תחנת חלל מ"סדנה רטובה": שלב ה־S-IVB נמצא מימין, ועליו מורכבים לוחות סולאריים ומסוף עגינה (במרכז), אליו מעוגנת חללית אפולו (משמאל). על מסוף העגינה מורכב טלסקופ בעל ארבעה לוחות סולאריים.

ב־1 באפריל 1966 מסרה MSC חוזים לחברות דאגלס, גראמן ומקדונל להמרת שלב S-IVB משומש, בשם Saturn S-IVB spent-stage experiment support module‏ (SSESM). במאי 1966 העלו אסטרונאוטים חששות מהצורך לטהר בחלל את פנים שלב ה־S-IVB מהמימן שבו (כדי שניתן יהיה לגור בו). אף על פי כן, בסוף יולי הוכרז כי התחנה תשוגר כחלק ממשימת AS-209 (שהייתה במקור אחת ממשימות המבחן לחללית האפולו במסלול סביב כדור הארץ), ולאחריה ישוגרו שתי משימות מאוישות על גבי סטורן IB, שזוהו כ־AAP-1 ו־AAP-2.

MOL המשיכה להיות מתחרתה העיקרית של משימות ה־AAP, אף על פי ששתי התוכניות שיתפו ביניהן מידע טכנולוגי. נאס"א אף שקלה לשגר ניסויים ב־MOL או להשתמש במשגר טיטן 3C שהיה זול בהרבה מהסטורן IB, אך לבסוף החליטו כי MOL קטנה מדי וכי התאמת רכיבי האפולו לשימוש על משגר הטיטן תהיה איטית ויקרה מידי כאמור, ביוני 1969 ביטלה מחלקת ההגנה של ארצות הברית את תוכנית MOL.

סדנה יבשה

עבודות העיצוב נמשכו בשנתיים לאחר מכן, בתקופה בה התקציבים שקיבלה נאס"א החלו להתכווץ. באוגוסט 1967 הודיעה נאס"א כי משימות מיפוי הירח ובניית בסיס ירחי (במסגרת תוכנית AAP) בוטלו, וכי רק משימות התצפית על כדור הארץ נשארו, כלומר כעת התמקדה תוכנית AAP רק בבניית תחנת חלל.

מאוחר יותר הודיעה נאס"א כי היא נאלצת לבטל שלוש משימות נחיתה על הירח (אפולו 18, 19 ו־20) בגלל קיצוצי תקציב. ביטול המשימות הביא לכך שנותרו שלושה משגרי סטורן V חופשיים לשימוש עבור תוכנית AAP. אף על פי שכעת ניתן היה לחזור אל תוכניתו המקורית של פון בראון, מאחר שהושקעה עבודה רבה כל כך בתכנון תחנה המבוססת שלב S-IV, הוחלט להמשיך בתכנון תחנה המבוססת על שלב זה. כעת, משהיו משגרים בעלי עוצמה מספקת, כבר לא היה צורך ב"סדנה רטובה", אלא ניתן היה לשגר "סדנה יבשה" - שלב S-IV ריק מדלק שבתוכו ועליו כבר מורכבים כל חלקי תחנת החלל, כולל הלוחות הסולאריים, מסוף העגינה והטלסקופ. כמו כן בצורה זו נחסך הצורך לטהר את פנים התחנה לפני שניתן היה להשתמש בה.

מגורים

פנים סקיילאב

בניית תחנת חלל מ"סדנה יבשה" הקלה מאוד על תכנון פנים התחנה. חברת העיצוב התעשייתי של ריימונד לואוי ווילאים סניית' המליצה על השמת דגש לנוחיות הצוות על ידי, לדוגמה, הוספת "חדר צוות" בו ניתן יהיה לאכול ולנוח, הרכבת חלון תצפית על כדור הארץ, ובחירת ערכת צבעים נוחה לתחנה - דבר אשר בחיוניותו פקפקו האסטרונאוטים שהשתתפו גם הם בתכנון התחנה. המגורים לא היוו בעיה בפרויקטים קודמים של נאס"א, גם מכיוון שהחלליות היו קטנות מכדי לאפשר נוחיות וגם כי המשימות אליהן נשלחו לא ארכו זמן רב. לעומתן, משימות סקיילאב תוכננו להימשך מספר חודשים. כדי ללמוד על דרך החיים והמגורים למשך זמן רב במקום אחד, בחנה נאס"א את צורת המגורים בצוללות, ואף שלחה את המדען ז'ק פיקארד, יחד עם חמישה אנשי צוות נוספים, למשימה בת ארבעה שבועות בצוללת.

האסטרונאוטים שיועדו לשהות בתחנה לא התעניינו במערכת הבידור ובמשחקים שהוצעו להרכבה בתחנה, אך כן רצו ספרים ומוזיקה בתחנה. בתכנון הארוחות גם נדרשה מחשבה רבה, שוב מהסיבה שהמשימות ארכו מספר חודשים. צוותי חלליות האפולו התלוננו בעבר על איכות האוכל שקיבלו, ומתנדב מנאס"א מצא כי אכילת אוכל זה במשך ארבעה ימים על כדור הארץ הייתה בלתי נסבלת. טעמו של האוכל וצורתו - קוביות וכדורים נמעכים - היו לא נעימים. לכן באוכל שתוכנן לסקיילאב הושמה עדיפות בטעמו וצורתו מאשר במרכיביו המדעיים. אחד היתרונות בסקיילאב היה חלל המגורים הגדול שלו, שאיפשר הרכבת מקרר ופריזר בהם נשמרו מאכלים שונים. המקרר היה כל כך חשוב לאסטרונאוטים עד שמרכז הבקרה השאיר אותו פועל גם בזמן שלתחנה כמעט ולא הייתה אנרגיה חשמלית לאחר שנפגע בשיגורו.

לכל אסטרונאוט היה "חדר" שינה פרטי משלו, שהיה בעצם מעין תא עם וילון, שבתוכו היה שק שינה (שהוצב "בעמידה" - בחלל אין משמעות לכיוון השינה) ותא קטן לחפצים אישיים. בחללית הותקנו גם מקלחת ושירותים השירותים שימשו גם למטרות נוחיות וגם למטרות איסוף דוגמיות שתן וצואה מן האסטרונאוטים.

היסטוריה מבצעית

בנייה ושיגור

שיגור סקיילאב על גבי משגר סטורן INT-21 ב־14 במאי 1973.

ב־8 באוגוסט 1969 זכתה מקדונל דאגלס במכרז להסבת שני שלבי S-IVB למעבדה מסלולית. בינואר 1970 הועבר למקדונל דאגלס אחד מדגמי הניסוי הראשונים של שלב ה־S-IV, שישמש לבניית דגם של המעבדה. בפברואר 1970 קיבלה המעבדה את השם "סקיילאב" - שם שניצח בתחרות שערכה נאס"א. השלב שהוסב למעבדה עצמה היה שלב ה־S-IVB של משגר הסטורן IB‏ AS-212.

סקיילאב שוגרה ב־14 במאי 1973 על גבי משגר סטורן INT-21 - משגר סטורן V ששלבו השלישי הוחלף בתחנת החלל, למסלול בגובה 45 ק"מ. שיגור התחנה מזוהה לעיתים כמשימת "סקיילאב 1" או "SL-1". במהלך השיגור והפרישה האוטומטית של התחנה בחלל אירעו מספר תקלות, כולל איבוד מגן המיקרו־מטאוריטים של התחנה, ואיבוד אחד משני הלוחות הסולאריים הראשיים של התחנה. כמו כן, חלקים ממגן המטאוריטים גרמו לתקיעת הלוח הסולארי הנותר, וכך נותרה התחנה כמעט ללא אנרגיה חשמלית.

משימות מאוישות

סקיילאב כפי שצולמה על ידי צוות סקיילאב 3.

שלוש משימות מאוישות שוגרו אל התחנה. המשימות קיבלו את הזיהוי "סקיילאב" ולאחריו מספר סידורי שהחל מ־2 (הזיהוי "סקיילאב 1" ניתן לשיגור התחנה). כל משימה כללה שלושה אנשי צוות ששוגרו בחלליות אפולו על גבי משגרי סטורן IB.

הצוות הראשון - סקיילאב 2 - ששוגר ב־25 במאי 1973 הצליח לתקן את התחנה במספר הליכות חלל, שכללו פרישת מגן חדש לתחנה ושחרור הלוח הסולארי הנותר. צוות זה שהה בתחנה 28 יום. ב־28 ביולי 1973 שוגרה משימה נוספת - סקיילאב 3 - ששהתה בתחנה 59 יום, וב־16 בנובמבר 1973 שוגרה המשימה האחרונה - סקיילאב 4 - ששהתה בתחנה 84 יום.

זיהוי המשימות

בצורת מספור משימות הסקיילאב חל בלבול מסוים. במקור, השיגור הלא מאויש של התחנה ושלוש המשימות המאוישות אליה מוספרו מ־SL-1 עד SL-4. כשהחלו ההכנות לשיגור המשימה המאוישת הראשונה (שלפי המספור המקורי הייתה "סקיילאב 2"), קיבלה המשימה זיהוי חדש - SLM-1 - ששימש לזיהוי המשימה במספר מקורות, כולל תג המשימה (עליו נכתב "סקיילאב 1"). שתי המשימות המאוישות הנוספות מוספרו כהמשך למשימה המאוישת הראשונה - SLM-2 ו־SLM-3. למרות זאת, הזיהוי המקובל יותר הוא הזיהוי המקורי.

תג	משימה	מפקד	טייס	טייס משנה	שיגור	נחיתה	משך (בימים)
	סקיילאב 1 SL-1	התחנה שוגרה לא מאוישת			14 במאי 1973 17:30:00 UTC	11 ביולי 1979 16:37:00 UTC	2248.96
	סקיילאב 2 SL-2 (SLM-1)	פיט קונראד	פול וייץ	ג'וזף קרווין	25 במאי 1973 13:00:00 UTC	22 ביוני 1973 13:49:48 UTC	28.03
	סקיילאב 3 SL-3 (SLM-2)	אלן בין	ג'ק לוסמה	אוון גאריוט	28 ביולי 1973 11:10:50 UTC	25 בספטמבר 1973 22:19:51 UTC	59.46
	סקיילאב 4 SL-4 (SLM-3)	ג'רלד קאר	ויליאם פוג	אדוארד גיבסון	16 בנובמבר 1973 14:01:23 UTC	8 בפברואר 1974 15:16:53 UTC	84.04

פעילות מסלולית

סקיילאב הקיפה את כדור הארץ 2,476 פעם במהלך 171 הימים ו־13 השעות בהם הייתה מאוישת. צוות התחנה ביצע 10 הליכות חלל שנמשכו סך הכל 42 שעות ו־16 דקות. סקיילאב רשמה כ־2,000 שעות ניסויים מדעיים ורפואיים, 127,000 פריימים מצילום השמש ו־46,000 פריימים מצילום כדור הארץ.

בין הניסויים הסולאריים נכללו תצלומים של שמונה התפרצויות שמש שהפיקו מידע רב, אשר מדענים ציינו כי ספק אם היה מושג על ידי חללית לא מאוישת. בזכות מאמצים אלו הוכח קיומם של "חורים" (אזורים חשוכים) בעטרת השמש. ניסויים רבים לבחינת יכולת השהייה הממושכת של בני אדם בתנאי חוסר משקל בוצעו בתחנת החלל.

אוון גאריוט מבצע פעילות חוץ רכבית במהלך משימת סקיילאב 3.

יום עבודה רגיל החל בדרך כלל בשעה 6 בבוקר זמן מרכז ארצות הברית (שם נמצא "מרכז הבקרה" - יוסטון, טקסס) - כל השעות המצוינות בפסקה זו הן לפי אזור זמן זה. אף על פי שחדר השירותים בתחנת החלל היה קטן ורועש, גם אסטרונאוטים ותיקים (שהתנסו במערכות איסוף פסולת) וגם טירונים החמיאו לו. הצוות הראשון בתחנה נהנה ממקלחת שבועית אך בגלל הקושי לסלק את המים העודפים ולהתייבש, הצוותים הבאים ניקו את עצמם כל יום בעזרת מגבות רטובות. האסטרונאוטים מצאו גם כי התכופפות בתנאי חוסר משקל לשם לבישת גרביים וקשירת שרוכים מתחה את שרירי הבטן שלהם.

ארוחת הבוקר החלה בשעה 7 בבוקר. בדרך כלל עמדו האסטרונאוטים בעת האכילה, כי גם הישיבה בתנאי חוסר משקל מתחה את שריריהם. למרות השיפור באוכל לעומת האוכל שאכלו במשימות אפולו, התלוננו האסטרונאוטים על כך שהאוכל "משעמם וחוזר על עצמו". בעקבות חוסר הכבידה ריחפו כלי האוכל, מכלי האוכל ופיסות האוכל ברחבי התחנה. כמו כן התלוננו האסטרונאוטים כי הגזים שהיו במי השתייה שלהם גרמו להם לנפיחות. עם סיום ארוחת הבוקר וההכנות לארוחת הצהריים, החלו האסטרונאוטים לבצע ניסויים, בדיקות ותיקונים, ואם היה זמן, גם פעילות גופנית. בתחנה היו אופניים וציוד נוסף, והאסטרונאוטים יכלו לרוץ סביב למכל המים. לאחר ארוחת הערב, שהייתה ב־6 בערב, ביצעו האסטרונאוטים "מטלות בית" והכינו את הניסויים ליום המחרת. עם סיום קריאת ההוראות ליום המחרת, שנשלחו באמצעות טלפרינטר ושהגיעו לעיתים לאורך של 15 מטרים, היה יכול הצוות ללכת סוף סוף לישון.

כל משימת סקיילאב קבעה שיאי שהייה חדשים של בני אדם בחלל. התחנה הציעה את מה שסוכם לאחר מכן במחקר: "סביבת מגורים ועבודה משביעת רצון", עם מספיק מקום לפרטיות. אף על פי שהיו בתחנה סט הטלת חיצים, קלפי משחק ומשחקים נוספים, בנוסף לספרים ונגני מוזיקה, צפייה מחלון תחנת החלל שהשקיף על כדור הארץ הייתה הדרך הפופולרית ביותר להעברת הזמן הפנוי.

תכנונים מאוחרים

סקיילאב כפי שצולמה על ידי צוות SL-4 עם עזיבתה.

סקיילאב ננטשה בפברואר 1974 עם עזיבת משימת סקיילאב 4. אף על פי שאף משימה אל תחנת החלל עוד לא אושרה, השאיר הצוות האחרון חבילת אספקה בתחנה והשאיר את פתח מסוף העגינה לא נעול. באותה תקופה נאס"א לא דנה בשיגור משימות נוספות אל התחנה, זאת בשל גילה "המופלג" (יחסית לתחנות החלל של אז), אך בשנים 1978–1977, כשהסוכנות עוד האמינה כי מעבורות החלל יכנסו לשירות ב־1979, היא סיימה שני מחקרים להחזרת התחנה לפעילות. בספטמבר 1978 העריכה נאס"א כי המערכות החשובות ביותר בסקיילאב עדיין פועלות וכי ניתן יהיה לשגר אליה משימה מאוישת. בסקיילאב היו מספיק מים ל־180 "ימי־אדם" ומספיק חמצן ל־420 "ימי־אדם", ומשימות שהיו משוגרות לתחנה היו מתספקות אותה. סקיילאב יכלה להכיל מים עד לכ־700 "ימי־אדם" ואוכל עד לכ־420 "ימי־אדם".

המחקרים שביצעה נאס"א ציינו מספר יתרונות בהחזרת סקיילאב לפעולה. במחקר אחד נכתב כי סקיילאב היא "משאב" השווה "מאות מיליוני דולרים" ובעלת "יכולות ייחודיות לטיסות חלל ממושכות". מכיוון שעם תום תוכנית אפולו לא היו עוד משגרי סטורן V ניתנים לשיגור, אם היו רוצים לבנות תחנת חלל זהה ביכולותיה ובממדיה לסקיילאב (בנפח של 350 מ"ק), היה נדרש שיגורם של לפחות ארבע משימות מעבורות וארכיטקטורת חלל מסובכת. שטח המגורים הענק שהיה בסקיילאב - שהיה גדול בהרבה משטח המגורים במעבורת החלל (65.8 מ"ק), ואפילו יותר משטח המגורים של המעבורת ועוד השטח המדחס בספייסלאב - היה יכול להכיל (עם מספר התאמות) עד ל־7 אנשי צוות משני המינים, ניסויים הדורשים שהייה ממושכת בחלל ואפילו מקרן לצפייה בסרטים בשעות הפנאי.

תומכי החזרת סקיילאב לפעולה טענו גם כי תיקון ושדרוג סקיילאב יספק מידע על שהיית גופים זמן רב בחלל, מידע שיוכל לשמש בעת בניית תחנות עתידיות. הבעיה החמורה ביותר שנדרש לפותרה על מנת להחזיר את סקיילאב לפעולה הייתה בעיית היציבות המסלולית של סקיילאב, שלא הייתה יציבה מכיוון שאחד הגירוסקופים של התחנה חדל לעבוד ושהדלק ששימש לשמירת יציבות התחנה כמעט ואזל. תיקון הבעיה היה דורש פעילות חוץ רכבית במהלכה היו מוחלפים או מתוקנים הרכיבים הבעייתיים, אך סקיילאב לא תוכננה לשדרוגים נרחבים אלא רק לפעילויות תחזוק פעוטות, אף על פי שבמשימות SL-2 ו־SL-4 בוצעו בהצלחה מספר תיקונים נרחבים בתחנה בעזרת פעילות חוץ רכבית.

המחקרים טענו גם כי מלבד הניסיון הרב שיתקבל עם תיקון ושדרוג התחנה, החזרת התחנה לפעולה תאפשר למעבורות החלל להתפנות לפעילויות לא־מחקריות שתוכננו עבורן, ותחסוך את הצורך להתאים את המעבורות למשימות חלל ממושכות. מחקר אחד טען גם כי אפילו אם התחנה לא תהיה מאוישת, ניתן יהיה להשתמש בה כפלטפורמה לניסויים שונים.

מעבורות החלל

הדמיית הגבהת מסלול סקיילאב באמצעות מערכת ה־TRS

החזרת סקיילאב לפעולה באמצעות מעבורות החלל הייתה מבוצעת ככל הנראה בארבעה שלבים:

1. מעבורת חלל הייתה משוגרת אל עבר סקיילאב ומגביהה את מסלולה ובכך מוסיפה לתחנה מספר שנים עד שתחדור לאטמוספירה. נבחנו שתי אפשרויות להגבהת מסלול התחנה באמצעות המעבורת. האפשרות הראשונה הייתה שהמעבורת תתחבר אל התחנה באמצעות כבלים ואז תפעיל את מנועיה ובכך תגביה את מסלול התחנה. האפשרות השנייה הייתה לחבר את סקיילאב אל ה־Teleoperator Retrieval System‏ (TRS) שמנועיה היו מגביהים את מסלול התחנה. ה־TRS הייתה מערכת שתוכננה על ידי חברת מרטין מריאטה (שקיבלה 26 מיליון דולר עבור הפיתוח מנאס"א) שהכילה כ־3 טון דלק ויכלה להתחבר אל לוויינים או גופים שהיו רחוקים מהישג ידה של המעבורת, ולהביא אותם אל המעבורת כך שניתן יהיה להחזיר את הלוויין לכדור הארץ או לתקנו במסלול, או לכוון את הגוף או הלוויין אל עבר כדור הארץ כך שהתרסקותו תהיה מבוקרת. אם הגבהת מסלול התחנה הייתה יוצאת אל הפועל, היא הייתה מבוצעת ככל הנראה באמצעות מערכת ה־TRS, זאת בהתבסס על כך שאסטרונאוטים התאמנו בשימוש במערכת עבור המשימה.
2. שתי משימות מעבורות היו משוגרות אל התחנה ומשפצות אותה. לינואר 1982 תוכננה משימה שהייתה מחברת אל התחנה מתאם עגינה למעבורות החלל ומבצעת מספר תיקונים בתחנה. לאוגוסט 1983 תוכננה משימה שהייתה מחליפה מספר מערכות נוספות בתחנה.
3. במרץ 1984 היו מעבורות משדרגות את סקיילאב בחבילת הרחבה לאנרגיה סולארית, מחליפות רכיבים מדעיים בתחנה, ומבצעות משימות מדעיות של 30 עד 90 יום בתחנה.
4. במהלך 5 שנים הייתה סקיילאב מורחבת ומותאמת לשהייה של שישה עד שמונה אנשי צוות, עם ממשק ומודל עגינה משופרים, יחידות אספקה נוספות, יחידות מעבדה ומשטחים חיצוניים נוספים (מספייסלאב), ו"מספנה" לחלליות שהייתה מורכבת ממכל הדלק החיצוני של מעבורת החלל.

עלות שלושת השלבים הראשונים הוערכה בכ־60 מיליון דולרים של 1980 (שהם כ־157 מיליון בדולרים של 2010), לא כולל עלויות השיגור.

לאחר הנטישה

איור של סקיילאב עם חללית אפולו מעוגנת בה.

לפני שעזבה משימת סקיילאב 4 את סקיילאב, חללית האפולו הגביהה את מסלול התחנה לגובה 433 × 455 ק"מ, מסלול בו צפו כי תישאר לפחות עד תחילת שנות ה־80, בהתבסס על הערכות מחזור כתמי השמש שנמשך 11 שנים והחל ב־1976. לאחר משימת SL-4 נותר רק משגר סטורן IB שמיש אחד (ששימש בסופו של דבר לשיגור משימת אפולו־סויוז ב־1975), כאשר כל שאר משגרי הסטורן IB וה־V פורקו וחלקיהם נתרמו למוזיאונים. עוד כשתכננו את סקיילאב דנו בנאס"א בסיכונים שנבעו מן האפשרות כי התחנה תחדור לאטמוספירה, אך בסופו של דבר החליטו לא לכלול בתחנה מערכת מנועי האטה (איתה ניתן היה לבקר את התרסקות התחנה) בגלל העלויות ומשום שהמעיטו בהערכת הסיכון.

שלב ה־S-II ששימש את משגר הסטורן V ששיגר את סקיילאב לחלל, ששקל 49 טון ונשאר בחלל לאחר הינתקותו מבתחנה, נשאר בחלל כמעט שנתיים עד שחדר לאטמוספירה בצורה לא מבוקרת ב־11 בינואר 1975. חלקים ממנו, ובמיוחד חמשת מנועי ה־J-2 הענקיים שלו, ככל הנראה שרדו את החדירה והתרסקו בצפון האוקיינוס האטלנטי. אף על פי שהאירוע לא זכה לתשומת לב תקשורתית או ציבורית, הוא זכה לתשומת לב מרובה מנאס"א ומחיל האוויר האמריקאי, וסייע בהבהרת הצורך בהעלאת המודעות הציבורית לחדירה העתידית של סקיילאב.

פעילות סולארית

פעילות שמשית גבוהה מן המצופה חיממה את השכבות העליונות של האטמוספירה ובכך הגבירה את הגרר שהפעילה האטמוספירה על סקיילאב. לקראת סוף 1977 חזו NORAD כי סקיילאב תחדור לאטמוספירה באמצע 1979. ב־NOAA מתחו ביקורת על נאס"א על כך שהשתמשו במודל לא מדויק עבור מחזור השמש השני בעוצמתו באותה מאה, ועל כך שהתעלמו מתחזיות NOAA שפורסמו ב־1976.

חדירתה לאטמוספירה של החללית הגרעינית הסובייטית קוסמוס 954 בינואר 1978, שחלקים רדיואקטיביים שלה נפלו בצפון קנדה, משכו תשומת לב יתרה למסלולה הדועך של סקיילאב. אף על פי שסקיילאב לא כללה חומרים רדיואקטיביים, מחלקת המדינה של ארצות הברית הזהירה את נאס"א על ההשלכות הדיפלומטיות של התרסקות סקיילאב, אשר לפי תחזית של מכון האזכרה באטל הייתה נוחתת ב־500 חלקים באזור בגודל 6,500 על 1,500 ק"מ. בקרי הקרקע של נאס"א הצליחו ליצור קשר מחודש עם סקיילאב במרץ 1978 והורו לתחנה להטעין את סוללותיה. למרות תכנוניה של נאס"א להעלות את מסלול התחנה עוד ב־1978 באמצעות מעבורת חלל ומערכת ה־TRS (שכמעט הושלמה), נאס"א נטשה את התוכנית בדצמבר כאשר התברר כי המעבורת לא תושלם בזמן (המעבורת הראשונה אכן טסה לבסוף רק ב־1981). כמו כן נדחו הצעות לשגר את מערכת ה־TRS ללא מעבורת חלל ולנסות ולהשמיד את התחנה במסלולה באמצעות טילים.

חדירה לאטמוספירה

”	אנו מעריכים כי סקיילאב נמצאת על כדור הארץ. איפֹשהו.	“
– צ'ארלס ס. הארלן, בקר המשימה.

חדירתה לאטמוספירה של סקיילאב הייתה אירוע תקשורתי בינלאומי שהביא לשיווק חולצות וכובעים עליהם צוירו מטרות, ולהימורים על זמן ומקום החדירה. ה־The San Francisco Examiner הציע פרס של 10,000 דולר לראשון שיביא פיסה מסקיילאב למשרדי העיתון, וה־San Francisco Chronicle הציע 200,000 דולר למנוי העיתון שהוא או רכושו יפגעו מפיסות תחנת החלל. נאס"א חישבה ומצאה כי הסיכויים שפיסה מהתחנה תפגע בבן אדם הוא 1 ל־152, זאת אף על פי שהסיכויים שחלקים יפגעו בעיר מיושבת ביותר מ־100,000 תושבים היו 1 ל־7. בגלל הערכה זו אומנו צוותי חירום שהיו מסייעים לערים שנפגעו מחלקי התחנה.

פיסה של סקיילאב שנמצאה ב־1979.

בשעות שלפני החדירה כיוונו בקרי הקרקע של נאס"א את סקיילאב בניסיון למזער את סיכויי הפגיעה שלה באזור מיושב. הם כיוונו את התחנה לנקודה במרחק 1,300 ק"מ דרום דרום־מזרחית לקייפטאון, דרום אפריקה, והחדירה החלה בערך ב־16:37 UTC, ה־11 ביולי 1979. חיל האוויר האמריקאי סיפק מידע ממערכת עיקוב סודית שהייתה מסוגלת לנטר את החדירה. מהמידע שסופק התברר כי התחנה לא בערה מהר כפי שנאס"א העריכה. בשל טעות של 4% בחישוב, חלקי התחנה התרסקו דרום־מזרחית לפרת', אוסטרליה המערבית, ונמצאו בין אספרנס וראוולינה, בין 31° ל־34° דרום ובין 122° ל־126° מזרח. תושבי האזור וטייס ראו עשרות הבזקים דמויי זיקוקים ובשלל צבעים כאשר חלקים גדולים של התחנה התפרקו באטמוספירה. מחוז אספרנס, שבשטחו נפלו החלקים, קנס את ממשלת ארצות הברית ב־400 דולר בגין השלכת פסולת ברשות הרבים. הקנס שולם רק 30 שנים מאוחר יותר, באפריל 2009, לאחר ששדרן רדיו אמריקאי גייס את הסכום הדרוש ממאזיניו, ושילם אותו בשם נאס"א.

נער אוסטרלי בן 17 בשם סטן ת'ורנטון מצא 24 חלקים של סקיילאב בביתו באספרנס. איש עסקים מפילדלפיה הטיס אותו, את הוריו ואת חברתו לסן פרנסיסקו, שם הוא קיבל את הפרס שהבטיח ה־Examiner. במקרה יצא כי תחרות מיס תבל תוכננה לימים ספורים אחר כך, ב־20 ביולי 1979, בפרת', ולכן פיסה גדולה של סקיילאב הוצגה על הבימה. ניתוח החלקים שנמצאו הראה כי התחנה התפרקה רק בגובה 16 ק"מ (52,000 רגל) מעל הקרקע, נמוך בהרבה משהוערך.

משימות שלא טסו

CSM-119 - חללית האפולו שיועדה למשימות Skylab Rescue המוצגת במרכז החלל קנדי, פלורידה

סקיילאב 5

סקיילאב 5 יועדה להיות משימה קצרה בת 20 יום בה היו מבוצעים ניסויים מדעיים ומסלול התחנה היה מוגבה. ואנס בראנד (מפקד), דון לינד (טייס) וויליאם לנואיר (טייס משנה) יועדו לטוס במשימה, כאשר בראנד ולינד היו גם הצוות שיועד למשימות החילוץ Skylab Rescue - משימות חילוץ לצוותי התחנה - שמעולם לא נדרשו. בראנד ולינד התאמנו גם למשימה בה הייתה מכוונת סקיילאב להתרסקות מבוקרת.

סקיילאב B

לסקיילאב נבנתה תחנת גיבוי שהייתה משוגרת אם שיגור סקיילאב המקורית היה נכשל. בנאס"א שקלו לשגר את תחנת הגיבוי בכל מקרה, כדי שתהיה תחנה נוספת בחלל בשם "סקיילאב B", אך התוכנית בוטלה לטובת המשך ההשקעה בפיתוח מעבורות החלל. תחנת הגיבוי מוצגת כיום במוזיאון האוויר והחלל הלאומי של ארצות הברית בוושינגטון די. סי.

עלויות התוכנית

תוכנית סקיילאב עלתה כ־2.2 מיליארד דולר בין 1966 ל־1974, שהם כ־10 מיליארד דולר בדולרים של 2010. מכיוון ששלושה צוותים בני שלושה אנשי צוות שהו בתחנה סך הכל 510 "ימי־אדם" בתחנה, כל "יום־אדם" עלה כ־19.6 מיליון דולר (בדולרים של 2010), זאת בהשוואה ל־7.5 מיליון ל"יום־אדם" בתחנת החלל הבינלאומית.

ראו גם

• תוכנית סאליוט
• תחנת החלל מיר
• תחנת החלל פרידום
• תחנת החלל הבינלאומית

לקריאה נוספת

מדליונים שהונפקו למשימות סקיילאב

• SKYLAB: A CHRONOLOGY by Roland W. Newkirk and Ivan D. Ertel with Courtney G. Brooks (NASA SP-4011 1977)
• SP-402 A New Sun: The Solar Results from Skylab
• Skylab Mission Evaluation - NASA report (PDF format)
• Skylab Reactivation Mission Report 1980 - NASA report (PDF format)

קישורים חיצוניים

באתר נאס"א

• סקיילאב, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

• NASA History Series Publications (many of which are on-line)
  • EP-107 Skylab, a guidebook (1973)
  • SP-4011 Skylab, a Chronology (1977)
  • SP-4208 Living and Working in Space: A History of Skylab (1983)
  • SP-400 Skylab, Our First Space Station (1977)
  • SP-401 Skylab, Classroom in Space (1977)
  • SP-399 Skylab EREP Investigations Summary (1978)
  • SP-402 A New Sun: Solar Results from Skylab (1979)
  • SP-404 Skylab's Skylab's Astronomy and Space Sciences (1979)
• Airlock Module under construction (1971) (Medium)
• Airlock and Docking Module together (1972) (Medium)
• Skylab Crew Quarters Illustration
• Apollo (in foreground) and Skylab space food (M487)

• eoPortal: Skylab
• Historic Spacecraft: Skylab
• Skylab reboost module
• Skylab Reentry (Chapter 9 of SP-4208)
• Skylab cutaway drawing from Encyclopædia Britannica
• Cutaway line drawing of Skylab
• Skylab "Christmas tree"

באתרים נוספים

• חיים מזר, ‏תכנית סקילאב – יציר כלאיים של תוכנית חלל מאויישת בלי תקציב. חלק ראשון בסדרה, באתר "הידען", 9 בנובמבר 2013
• חיים מזר, ‏מעבדת החלל סקיילב – חלק שני בסדרה, באתר "הידען", 15 בנובמבר 2013
• חיים מזר, ‏סקיילאב – ההכנות לשיגור (חלק שלישי בסדרה), באתר "הידען", 16 בנובמבר 2013
• ירון דרוקמן, חללית נופלת מהשמיים, רדו למקלטים! השבוע לפני, באתר ynet, 11 ביולי 2015
• איתי נבו, התחנה הראשונה של ארה"ב, במדור "היום לפני במדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 14 במאי 2018