Sealab war eine Serie von drei wissenschaftlichen Programmen der U.S. Marine in den Jahren 1964, 1965 und 1969, für die zwei Unterwasserlabors zum Einsatz kamen. Das Programm begann, nachdem die U.S. Marine 1963 auf die Vorschläge von George F. Bond aufmerksam wurde, die Stationen am Meeresboden vorsahen.
Sealab I mini|Sealab I im Man-in-the-Sea-Museum Sealab I wurde Ende Juli 1964 von vier Personen für 11 Tage auf einer Tiefe von 58,80 m (193 Fuß) in einer Helium-Sauerstoff-Stickstoff-Atmosphäre unter Umgebungsdruck bewohnt.
Gebaut wurde Sealab I vom Minenräumungslabor der U.S Marine (U.S. Navy Mine Defense Laboratory) in Panama City, Florida.
Mit Sealab I sollten unter Bedingungen der offenen See die Probleme getestet werden, die während des Aufenthalts und der Durchführung von Arbeitsaufgaben unter erhöhtem Druck entstehen. Der dafür vorgesehene Zeitrahmen sollte mit dem von konventionellen Tauchern verglichen werden, einschließlich des Anlegens der Ausrüstung, Abstieg, Arbeit und Aufstieg mit Dekompressions-Pausen. Die Ergebnisse sollten die Resultate von Labor-Tests an Land bestätigen.
mini|Innenansicht von Sealab I Außerdem führte die U.S. Marine an, den Vorsprung durch die Forschungsergebnisse von Edwin A. Links Man-in-the-Sea-Programm und Jacques Cousteaus Conshelf-Experimente aufholen zu wollen. Dabei handelte es sich jedoch um eine „freundliche Konkurrenz“, während der sowohl technische als auch logistische Unterstützung untereinander ausgetauscht wurde, so dass Stellvertreter sowohl von Jacques Cousteau als auch von Edwin A. Link bei Sealab I anwesend waren.
Kosten Projekt Sealab I kostete 148.000 US$. Nach der Umrechnung per BIP-Deflator entspricht das einem Betrag von 886.000 US$ im Jahr 2015.
Spezifikationen Sealab I bestand aus dem Umbau zweier experimenteller Schwimmkörper zur Minenräumung. Aus Gründen der Symmetrie und Tarierung wurde die Spitze des einen Objekts mit der dem Hauptteil und der Spitze des anderen zu einem Zylinder zusammengefügt. Dieser hatte schließlich eine Länge von 12,19 m (40 Fuß) und einen Durchmesser von 2,74 m (9 Fuß), folglich also eine Nutzfläche von etwa 33 m². Die Stärke der Hülle variierte von 0,95 cm (3/8 Zoll) im oberen Teil der Spitze bis 1,91 cm (3/4 Zoll) in den unteren 120 Grad des Zylinders.
Der Innenbereich war in zwei Räume unterteilt: einem Wohnbereich, der unter einer Helium-Atmosphäre stand, und dem Arbeitsbereich unter ständigem Pressluftzufluss. Die beiden Räume waren durch ein gasdichtes Schott miteinander verbunden. Der Luftbereich sollte u. a. dazu dienen, die Kommunikation zur Oberfläche zu vereinfachen, weil so die Stimmenverzerrung durch das Helium vermieden werden konnte.
Für die Dekompression aus einer Tiefe von 61 m (200 Fuß) waren 30 Stunden vorgesehen. Die Temperatur im Habitat betrug 28,9 °C (84 °F), während die Luftfeuchtigkeit auf 72 % gehalten wurde.
Zur Kommunikation wurde ein Stimmentzerrer (englisch speech unscrambler) eingesetzt, um die Verzerrung in der Helium-Atmosphäre zu eliminieren.
Material-Transporte wurden über ein Aufzugsystem vorgenommen.
Versorgungsschiff YFNB-12 mini|Plattform Argus Island, 1963Als Versorgungsschiff diente der Leichter YFNB-12, der 1945 gebaut und mehrmals modifiziert worden war. Es war 82 m (268 Fuß) lang und beherbergte eine Deck-Dekompressionskammer, Kompressoren, einen Kontrollraum, Diesel-Generatoren, eine tauchfähige Dekompressionskammer und Kommunikationssysteme. Außerdem verfügte es über einen Kran und eine Winde, so dass man es als ideal für das Projekt empfand. Allerdings war es sehr anfällig für die Einwirkung von Wellen und erwies sich dadurch als unzureichend, um das Habitat sicher abzusenken, so dass man hierzu auf die am Meeresboden verankerte Forschungsplattform Argus Island auswich.
Versorgungsleitung Als Verbindung zur Oberfläche diente eine Versorgungsader (umbilical cord, englisch für Nabelschnur), die Leitungen für Süßwasser, Druckluft, Helium und Proben zur Atmosphären-Analyse, sowie Kabel für Strom, Kommunikation, TV, Telefon, Fernschreiber und Telegraphie enthielt.
Chronologie mini|Mazzone und Bond im Kontrollraum 20. Mai: Sealab wird für die ersten Tests zu Wasser gelassen 22. Mai: Das Habitat wird zum Einsatzort (Stage II) vor Panama City in Florida geschleppt 23. Mai: Erste Versuche zum Absenken. Durch ein Missverständnis sinkt das Habitat unkontrolliert auf eine Tiefe von 18,3 m (60 Fuß) und läuft etwa halb voll Wasser. Daher wird sie wieder gehoben und zurückgeschleppt. 26. Mai: Die Anlage wird ein weiteres Mal zu Wasser gelassen 27. Mai: Erfolgreiches Absenken und Testbetrieb von 30 Stunden ohne Besatzung 28. Mai: Nach erfolgreichen Tests wird das Habitat geborgen und samt Versorgungsschiff an Land geschleppt 6. Juni: Beginn des Transports nach Bermuda 12. Juni: Ankunft in Argus Island 14. Juli: Beginn der Absenkung durch Ballastierung auf 1360 kg (3000 Pfund) negativen Auftrieb. Durch ein nicht korrekt verschlossenes Ventil strömt Wasser in das Habitat, was wiederum zu Kurzschlüssen und diversen Schäden an Habitatseinrichtungen führt. Der Einsatz wird abgebrochen und man kehrt zum Hafen zurück. 18. Juli: Erneuter Absenk-Versuch, diesmal jedoch nicht vom Versorgungsschiff, sondern von einem fest installierten Kran der Forschungsplattform Argus Island, mit dessen Hilfe das Habitat erfolgreich auf einer Tiefe von 50 m auf dem Meeresboden aufsetzt. 19. Juli: Beginn der 24-stündigen Testphase ohne Besatzung 20. Juli: Die erste Besatzung wird per Druckkammer abgesenkt. Beginn der bemannten Operation 29. Juli: Abbruch der Operation wegen schlechter Wetterverhältnisse. Beginn der Bergung mit einer Aufstiegsgeschwindigkeit von 0,3 m (1 Fuß) pro 20 Minuten. Dieser Vorgang lief problemlos bis auf eine Tiefe von 33,5 m (110 Fuß), als man beschließt, wegen hohen Wellengangs zu pausieren. Umsteigen der Besatzung in die tauchfähige Druckkammer. Nach mehreren Stunden gelingt die Bergung des Habitats und Sealab wird an Land geschleppt. 1. August: Die Besatzung verlässt die Druckkammer 4. August: Mit einer Pressekonferenz wird Sealab I offiziell beendet.
Resultat Sealab I galt als erfolgreich abgeschlossen und demonstrierte, dass … „… Menschen nützliche Arbeiten auf Tiefen von mehr als 60 m besser durchführen können, indem sie durch ein Habitat fest in die Unterwasser-Umgebung integriert werden, anstelle von kurzen, kostenintensiven Vorstößen und der Rückkehr zum Oberflächendruck, um seine Lebensbedürfnisse zu befriedigen“ und „keine nachteiligen physiologischen Auswirkungen durch die Einwirkung der experimentellen Bedingungen auf die Aquanauten des Sealab-I-Projekts auftreten.“
Dokumentierte Probleme Aufgrund eines Missverständnisse während des ersten Absenkvorgangs sinkt das Habitat zuerst auf eine Tiefe von 3 m (10 Fuß). Da die Luken an der Unterseite offen waren, strömte durch den erhöhten Druck und die somit ausgelöste Komprimierung der Luft im Habitat Wasser in den Innenraum. Dadurch erhöhte sich das Gewicht, was zu weiterem Absinken führte. Das Habitat sank schließlich bis auf eine Tiefe von 18,3 m (60 Fuß) und lief zur Hälfte voll Wasser. Zu dem Zeitpunkt hatte es einen negativen Auftrieb von 454 kg (1000 Pfund). Für zukünftige Missionen wurde empfohlen, die Luken beim Absenken zu verschließen, was allerdings zu einer völlig veränderten druckfesten Konstruktionsplanung geführt hätte. Bei einem Außenbord-Einsatz stieß Sanders W. Manning mit seiner Ausrüstung versehentlich an Teile der Sealab-Struktur, woraufhin sich sein Gaskontroll-Ventil schloss. Nachdem sein Sauerstoff auf dem Rückweg zum Habitat verbraucht war, wurde er im Haischutzkäfig unter dem Eingang ohnmächtig. Durch die Anwendung von Erste-Hilfe-Maßnahmen konnte er jedoch gerettet werden und hatte außer einer starken Blutung im Auge keine weiteren Verletzungen, so dass er seinen Dienst fortsetzen konnte. Der Unfall Mannings wurde u. a. darauf zurückgeführt, dass bei den Aquanauten nach mehreren problemlosen Tagen eine Mentalität der Unbesorgnis eingetreten war, die zur Nichtbefolgung von Tauchregeln wie dem Buddy-System (partnerweises Tauchen), Buddy-Check (Gegenprüfung der Tauchausrüstung durch den Partner) oder Nicht-Informierung der Oberflächenzentrale führte. Im Anschluss an diesen Unfall wurde die ursprüngliche Disziplin wieder umgesetzt. Beim Betreten des luftgefüllten Bereichs durch zwei Aquanauten ohne MK VI-Geräte kam es bei beiden zu einer plötzlichen Stickstoff-Narkose. Im Nachhinein wurde auch dieser Raum mit der Helium-Mixtur geflutet, um weitere Unfälle dieser Art zu vermeiden. Es zeigte sich, dass Strukturen von der Größe des Sealab I-Habitats nur sehr schwer von einem Schiff abgesenkt werden können, weil sich jede Bewegung durch Wellen und Wind parallel auf das abzusenkende Habitat übertragen. Man sah daher vom Versorgungs-Leichter ab und benutzte die fest installierte Plattform Argus Island. Die Tauchanzüge, deren Material durch den erhöhten Druck zusammengepresst wurde und sich nicht mehr wie gewünscht entspannte, erwiesen sich dadurch als unzureichend für die geplanten Taucheinsätze. Die Schlauchverbindungen (Hookah) zwischen Taucher und Habitat arbeiteten nicht zufriedenstellend, so dass eine Überarbeitung des Systems für folgende Projekte empfohlen wurde. Die Atemgasmischung wurde auf 4 % Sauerstoff, 17 % Stickstoff und 79 % Helium gehalten. Die Aquanauten hätten jedoch einen höheren Partialdruck an Sauerstoff bevorzugt, um ein höheres Niveau an Wohlbefinden zu erreichen.
Sealab II mini|Unterwasserlabor Sealab II Sealab II fand zwischen dem 28. August und 14. Oktober 1965 etwa 1 km vor der Seebrücke des Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, Kalifornien auf einer Tiefe von 62,5 m (205 Fuß) statt. Es wurde vom Amt für Marineforschung (Office of Naval Research) als Teil der Man-in-the-Sea-Serie des Tieftauchsystem-Programms (Deep Submergence System Program) durchgeführt, um den Nutzen von Stationen am Meeresboden zu erforschen.
Während der Missionen führten die Aquanauten Nullzeit-Ausstiege bis auf Tiefen von 81 m (266 Fuß) bzw. 91 m (330 Fuß) durch.
Wie schon Sealab I bestand die Atmosphäre innerhalb des Habitats aus einer Helium-Sauerstoff-Stickstoff-Mischung unter Umgebungsdruck.
Drei Teams verbrachten jeweils 15 Tage in der Anlage. Der Astronaut Scott Carpenter wohnte als einziger 30 Tage in Sealab II, während der er ein Telefonat mit Gordon Cooper führte, der sich in der Gemini-Kapsel im Erdorbit befand.
Im Gegensatz zu Sealab I, das in den warmen Gewässern Bermudas stattfand, war es in Kalifornien wesentlich kühler. Die Wassertemperatur betrug an der Oberfläche 21,11 °C (70 °F), jenseits der Sprungschicht auf 18,3 m (60 Fuß) sank sie auf 12,8 °C (55 °F), während das umgebende Wasser auf der Einsatztiefe von 62,5 m (205 Fuß) weniger als 10 °C (48–50 °F) kalt war.
Spezifikation Das Habitat bestand aus einem Stahlzylinder mit einem Durchmesser von 3,66 m (12 Fuß) und einer Länge von 17,37 m (57 Fuß), hatte folglich also eine Nutzfläche von etwa 63,57 m². Es war dazu in der Lage, einem Innendruck von etwa 8,75 bar (125 psig) zu widerstehen und war gemäß den ASME Druckbehälter-Standards (ASME boiler code for unfired pressure vessels) konstruiert.
Es enthielt elf Bullaugen mit einem Durchmesser von je 60 cm (2 Fuß) und dem gleichen Druckwiderstand von 8,75 bar.