ลู่วิ่งพร้อมระบบลดแรงสั่นสะเทือน ( Treadmill with Vibration Isolation Stabilization System)หรือเรียกย่อว่าTVISคือลู่วิ่งสำหรับใช้บนสถานีอวกาศนานาชาติออกแบบมาเพื่อให้นักบินอวกาศสามารถวิ่งได้โดยไม่ทำให้การทดลองทางวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการที่อยู่ติดกันสั่นสะเทือน ลู่วิ่งบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ไม่จำเป็นต้องอธิบายในที่นี้) ประกอบด้วยลู่วิ่งรุ่นดั้งเดิม, TVIS รุ่นดั้งเดิม, BD-2 (БД-2), ลู่วิ่งรับน้ำหนักแบบผสมผสานที่มีแรงต้านภายนอก (Combined Operational Load-Bearing External Resistance TreadmillหรือCOLBERT ) และลู่วิ่ง 2 (เรียกย่อว่าT2 ) บางรุ่นมีชื่อเดียวกัน บางรุ่นมีดีไซน์เหมือนกัน บางรุ่นมีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกัน บางรุ่นใช้ระบบลดแรงสั่นสะเทือน (แบบพาสซีฟ) ที่แตกต่างกัน บางรุ่นก็ไม่ชัดเจนว่าแตกต่างกันอย่างไร อย่างไรก็ตาม TVIS รุ่นดั้งเดิมถูกสร้างขึ้นตามที่ NASA เรียกว่าหน่วยทดสอบเชิงรายละเอียด (Detailed Test Objective หรือ DTO) และไม่ได้มีไว้เพื่อรองรับลูกเรือ 6 คนของสถานีอวกาศนานาชาติ ดังนั้น T2 จึงถูกสร้างขึ้นเป็นระบบที่ทนทานซึ่งลูกเรือสามารถใช้งานได้ทุกวัน

ชื่อของลู่วิ่ง (COLBERT) เกิดขึ้นจากการประกวดตั้งชื่อที่NASAจัดขึ้นสำหรับโมดูล Tranquility Stephen Colbertนักแสดงตลกและพิธีกรรายการโทรทัศน์ใช้รายการThe Colbert Report ของเขา เพื่อกระตุ้นให้ผู้ชมเขียนโหวตให้ใช้ชื่อ "Colbert" ในการประกวด หลังจากประกาศผลการประกวดแล้ว NASA ตัดสินใจใช้ชื่อของ Colbert สำหรับลู่วิ่งใหม่แทนที่จะตั้งชื่อโมดูล Tranquilityตามชื่อของเขา^{[ 1 ]}

หลังจากมีการสร้างสถานีอวกาศที่สามารถอยู่อาศัยได้เป็นเวลานาน การสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักได้แสดงให้เห็นว่ามีผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ มนุษย์ปรับตัวได้ดีกับสภาพทางกายภาพบนพื้นผิวโลก เมื่ออยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน ระบบทางสรีรวิทยาต่างๆ จะเริ่มเปลี่ยนแปลงและเสื่อมสภาพ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักจะเป็นเพียงชั่วคราว แต่ปัญหาสุขภาพในระยะยาวอาจตามมาได้

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดที่มนุษย์ประสบในช่วงชั่วโมงแรกของการไร้น้ำหนักคือกลุ่มอาการปรับตัวในอวกาศหรือ SAS ซึ่งมักเรียกกันว่าอาการป่วยในอวกาศ อาการของ SAS ได้แก่คลื่นไส้และอาเจียนเวียนศีรษะปวดศีรษะอ่อนเพลียและรู้สึกไม่สบายตัวโดยรวม กรณีแรกของ SAS ถูกรายงานโดยนักบินอวกาศGherman Titovในปี 1961 ตั้งแต่นั้นมา ผู้คนมากถึง 75% ที่เคยเดินทางไปในอวกาศประสบกับภาวะนี้^{[ 2 ]}ระยะเวลาของอาการป่วยในอวกาศแตกต่างกันไป แต่ไม่มีกรณีใดที่นานเกิน 72 ชั่วโมง หลังจากนั้นร่างกายจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่

ผลเสียที่สำคัญที่สุดของการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานคือกล้ามเนื้อลีบและการเสื่อมสภาพของโครงกระดูกหรือภาวะกระดูกพรุนจากการเดินทางในอวกาศผลกระทบเหล่านี้สามารถลดลงได้ด้วยการออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ ผลกระทบที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ การกระจายตัวของของเหลวในร่างกาย การทำงานของระบบหัวใจ และหลอดเลือด ช้าลง การผลิตเม็ดเลือดแดง ลดลง ความผิดปกติของการทรงตัว และระบบภูมิคุ้มกัน อ่อนแอลง อาการเล็กน้อย ได้แก่ การสูญเสียมวลร่างกาย คัดจมูก นอนไม่หลับ ท้องอืดและหน้าบวม ผลกระทบเหล่านี้จะเริ่มกลับคืนสู่สภาพปกติอย่างรวดเร็วเมื่อกลับสู่โลก

เพื่อป้องกันผลกระทบบางประการที่เกี่ยวข้องกับสภาวะไร้น้ำหนัก ลู่วิ่งที่มีระบบแยกการสั่นสะเทือนและระบบรักษาเสถียรภาพที่ออกแบบมาสำหรับสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้รับการประเมินครั้งแรกในระหว่างภารกิจ STS-81ลูกเรือสามคนวิ่งและเดินบนอุปกรณ์ซึ่งลอยได้อย่างอิสระในสภาวะไมโครกราวิตี้ที่เกิดขึ้นระหว่างการโคจร ในช่วงเวลาส่วนใหญ่ของการเคลื่อนที่ที่ศึกษามากกว่า 2 ชั่วโมง ลู่วิ่งทำงานได้ดี และการสั่นสะเทือนที่ส่งไปยังยานอยู่ในขอบเขตที่กำหนดไว้สำหรับไมโครกราวิตี้สำหรับISSการปรับปรุงลู่วิ่งและระบบสายรัด ซึ่งในที่สุดนำไปสู่การพัฒนารุ่น COLBERT ได้รับการศึกษาหลังจากเที่ยวบินแรกนี้ เป้าหมายหนึ่งของการออกแบบลู่วิ่งคือการเสนอความเป็นไปได้ในการสร้าง แรงกดที่คล้ายกับ 1 gบนส่วนล่างของร่างกายในขณะที่รักษาสภาพแวดล้อมไมโครกราวิตี้ของ ISS เพื่อความปลอดภัยของโครงสร้างและเงื่อนไขการทดลองที่ปราศจากการสั่นสะเทือน^{[ 3 ]}

ลู่วิ่งถูกออกแบบมาเพื่อช่วยให้นักบินอวกาศรักษาสุขภาพให้แข็งแรง ต่อสู้กับการสูญเสียมวลกระดูก ( ภาวะกระดูกพรุนจากการเดินทางในอวกาศ ) และการเสื่อมของกล้ามเนื้อที่มักเกิดขึ้นจากการเดินทางในอวกาศ นักบินอวกาศใช้เชือกยางยืดรัดตัวเองกับลู่วิ่งเพื่อให้สัมผัสกับอุปกรณ์ตลอดเวลาขณะอยู่ในสภาวะ ไร้แรง โน้มถ่วง^{[ 4 ]}นักวิจัยเชื่อว่าการออกกำลังกายเป็นมาตรการที่ดีในการต่อต้านการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูกและกล้ามเนื้อที่เกิดขึ้นเมื่อมนุษย์ใช้ชีวิตเป็นเวลานานโดยปราศจากแรงโน้มถ่วง^{[ 5 ]}

ลู่วิ่งแบบเดิมที่มีระบบป้องกันการสั่นสะเทือน (TVIS) ซึ่งติดตั้งฝังอยู่ในพื้นของโมดูลบริการ Zvezdaถูกปลดประจำการในเดือนมิถุนายน 2013 และถูกนำไปทิ้งบนเรือProgress (50P) ของรัสเซียในเดือนกรกฎาคม 2013 และถูกแทนที่ด้วยลู่วิ่ง БД-2 ของรัสเซีย

วิศวกรการบินของภารกิจ Expedition 20 ไมเคิล บาร์แรตต์และโคอิจิ วากาตะได้ทำการยกเครื่องลู่วิ่งไฟฟ้าดังกล่าวอย่างสมบูรณ์เพื่อยืดอายุการใช้งาน ลู่วิ่งไฟฟ้าทั้งสองเครื่องจะยังคงถูกใช้งานต่อไป ซึ่งจะทำให้จำนวนลู่วิ่งไฟฟ้าที่สำคัญเหล่านี้สำหรับลูกเรือสถานีอวกาศเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า

เครื่องวิ่งพร้อมระบบรักษาเสถียรภาพการแยกการสั่นสะเทือน (TVIS) ยังต้องได้รับการซ่อมแซมในปี 2545 ระหว่างการเดินทางสำรวจครั้งที่ 5ขณะที่STS-112จอดเทียบท่า วาเลอรี คอร์ซุนใช้เวลาทั้งวันในการบำรุงรักษาเครื่อง^{[ 6 ]}

ข้อบกพร่องด้านการออกแบบของระบบจ่ายไฟ COLBERT ถูกค้นพบในเดือนกันยายน พ.ศ. 2553 ^{[ 7 ]}ภายใน 10 เดือนหลังจากเริ่มใช้งาน จำเป็นต้องมีการตรวจสอบ IFM หลายวันในเดือนตุลาคมเพื่อนำ COLBERT ออกจากแร็คและเปลี่ยนส่วนประกอบพลังงานที่สำคัญ กล่องจ่ายไฟได้รับการออกแบบสำหรับการบำรุงรักษา T2 ในเวลาเดียวกันกับที่ T2 ได้รับการออกแบบ กล่องดังกล่าวถูกส่งมอบพร้อมกับ T2 เพื่อใช้ในการแก้ไขปัญหา

ในช่วงต้นปี 2009 NASA ได้จัดทำโพลออนไลน์เพื่อตั้งชื่อให้กับโมดูล Tranquility ในรายการ The Colbert Reportตอนวันที่ 3 มีนาคม 2009 พิธีกรStephen Colbertได้แนะนำให้ผู้ชมเสนอชื่อ "Colbert" สำหรับ Node 3 ในโพลออนไลน์^{[ 8 ]}ในวันที่ 23 มีนาคม 2009 มีการประกาศว่า "Colbert" ได้รับคะแนนโหวตมากที่สุด แต่ NASA ยังไม่ได้ยืนยันการใช้ชื่อนี้ในทันที

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรChaka Fattahได้ให้คำมั่นว่าจะใช้อำนาจของรัฐสภาเพื่อให้แน่ใจว่าการลงคะแนนเสียงตามระบอบประชาธิปไตยจะได้รับการเคารพทั้งในอวกาศและบนโลก เพื่อตอบสนองต่อความเป็นไปได้ที่ NASA จะล้มล้างผลการลงคะแนนเสียง^{[ 9 ]}ในรายการThe Colbert Report ตอนวันที่ 14 เมษายน 2552 นักบินอวกาศSunita Williamsได้ปรากฏตัวในรายการเพื่อประกาศว่า NASA ตัดสินใจตั้งชื่อโหนด 3 ว่า "Tranquility" ซึ่งเป็นคำตอบยอดนิยมอันดับ 8 ในการสำรวจสำมะโนประชากร และประกาศว่าจะตั้งชื่อลู่วิ่ง ใหม่ บนสถานีตามชื่อของนักแสดงตลกคนนี้ว่า Combined Operational Load-Bearing External Resistance Treadmill (COLBERT) Colbert ได้รับเชิญไปที่ฮิวสตันเพื่อทดสอบลู่วิ่ง และต่อมาไปที่ฟลอริดาเพื่อเปิดตัว^{[ 10 ]}เครื่องวิ่งถูกนำไปยังสถานีอวกาศนานาชาติในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2552 บนยานSTS-128 ^{[ 11 ]}และได้รับการติดตั้งในโมดูล Tranquility หลังจากที่โหนดมาถึงสถานีในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553 ^{[ 12 ]}

NASA ล้อเลียนตัวเองในข่าวประชาสัมพันธ์ที่ตลกขบขันซึ่งรวมอยู่ใน รายงานการปฏิบัติภารกิจวันที่ 6 ของเที่ยวบิน STS-128โดยอ้างว่าJon Stewartเรียกร้องให้ได้รับการยกย่องเช่นเดียวกัน แต่ปฏิเสธข้อเสนอของหน่วยงานที่จะตั้งชื่อเครื่องประมวลผลปัสสาวะของ ISS ว่า "Space Toilet Environmental Waste Accumulator/Recycling Thingy" (STEWART) ^{[ 13 ]}

วิศวกรของ NASA เริ่มพัฒนาโดยใช้แบบลู่วิ่งทางการแพทย์ของ Woodway ซึ่งหาซื้อได้ทั่วไปบนโลก และพวกเขาขอให้ Woodway ชุบนิกเกิลชิ้นส่วนและทำการดัดแปลงเพิ่มเติม แต่โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นอุปกรณ์วิ่งอยู่กับที่แบบเดียวกับรุ่นที่มีขายทั่วไป โครงสร้างที่รองรับลู่วิ่งได้รับการดัดแปลงเพื่อใช้ในอวกาศ เนื่องจากไม่มีแรงโน้มถ่วงที่จะยึดผู้ใช้งานไว้กับพื้นผิวของลู่วิ่ง นักออกแบบจึงเพิ่มสายรัดยางยืดที่รัดรอบไหล่และเอวเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้งานพุ่งไปทั่วสถานีอวกาศด้วยก้าวแรกที่หนักหน่วง นักออกแบบยังต้องหาวิธีป้องกันไม่ให้ลู่วิ่งสั่นสะเทือนสถานีอวกาศทั้งหมดทุกครั้งที่ก้าวเดิน การป้องกันการสั่นสะเทือนทำได้ค่อนข้างง่ายบนโลก แต่สถานีอวกาศลอยอยู่เช่นเดียวกับนักบินอวกาศ และมันต้องการที่จะตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวใดๆ ที่เกิดขึ้นภายในนั้น แม้แต่การกระทำเล็กๆ น้อยๆ ก็สามารถทำให้การทดลองในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงที่ละเอียดอ่อนซึ่งเกิดขึ้นภายในห้องปฏิบัติการของสถานีสั่นสะเทือนได้ การพัฒนาระบบเพื่อหยุดการสั่นสะเทือนเป็นความท้าทายที่ใหญ่ที่สุด วีเดอร์โฮฟต์กล่าว^{[ 14 ]}

ลู่วิ่งเครื่องแรกซึ่งถูกนำไปยังสถานีอวกาศบนยานSTS-98 [ ^{15 ] อาศัยระบบไจโรสโคปและกลไกที่ใช้พลังงานเพื่อลดการสั่นสะเทือน ระบบแยกการสั่นสะเทือนของ COLBERT ได้}รับการออกแบบให้ทำงานโดยไม่ต้องใช้พลังงาน และยังมีความน่าเชื่อถือมากกว่ารุ่นก่อนหน้า COLBERT จะวางอยู่บนสปริงที่เกี่ยวเข้ากับแดมเปอร์ ซึ่งเชื่อมต่อกับแร็คขนาดมาตรฐานที่ได้รับการเสริมความแข็งแรงอย่างกว้างขวางเพื่อรองรับพลังงานที่ผู้ใช้ COLBERT สร้างขึ้น แร็คเพียงอย่างเดียวมีน้ำหนัก 2,200 ปอนด์ ซึ่งเป็นขีดจำกัดการออกแบบตามสัญญา และยังมีเสียงดังกว่าลู่วิ่งเครื่องแรก ซึ่งเป็นข้อแลกเปลี่ยนที่ Wiederhoeft กล่าวว่าจำเป็นเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ “เสียงและความน่าเชื่อถือกำลังต่อสู้กันที่นี่” Wiederhoeft กล่าว “หากมีเวลามากกว่านี้ เราอาจจะได้ทั้งความเงียบและความน่าเชื่อถือ เราเลือกความน่าเชื่อถือ และทำเท่าที่เราทำได้กับเสียงรบกวน” ^{[ 14 ]}

การพัฒนาลู่วิ่งยังถูกนำมาใช้เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ต่อไป ผลกระทบรองที่อาจเกิดขึ้นจากการพัฒนา ได้แก่ การปรับปรุงการแยกการสั่นสะเทือนและเสียงในอุปกรณ์ที่ไวต่อเสียง เช่น อุปกรณ์ที่ใช้ในด้านออปติกไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการผลิตที่แม่นยำ^{[ 16 ]}

ต้องใช้ทีมวิศวกรเพื่อเตรียม COLBERT ให้สามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงของกระบวนการปล่อยจรวด COLBERT ต้องถูกแยกชิ้นส่วนออกเป็นชิ้นส่วนจำนวนมาก แยกใส่ถุงมากกว่าหกถุง และผูกติดกับชั้นวางภายในโมดูลบรรทุกสินค้าLeonardoซึ่งบินไปยังสถานีอวกาศนานาชาติบนยานSTS-128 [ ^{14 ] COLBERT}ถูกส่งไปยังสถานีอวกาศในปี 2010 และอยู่ในโมดูล Harmony ก่อน จากนั้นจึงถูกย้ายไปยังโมดูล Tranquilityใน ภายหลัง

ทีมบรรจุภัณฑ์ได้ดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าทุกสิ่งที่ถูกส่งขึ้นไปจะไปถึงสถานีอวกาศในสภาพที่ใช้งานได้ดี “ไม่ว่าจะเป็น COLBERT หรืออะไรก็ตาม มันก็ยังคงไม่สามารถใช้งานได้ในวงโคจรหากมันชำรุด” พีท โกเทียร์ วิศวกรบรรจุภัณฑ์ของUnited Space Alliance กล่าว “ความแตกต่างของสิ่งนี้คือมันมีขนาดใหญ่และหนัก ดังนั้นเราจึงต้องใช้ถุงที่ใหญ่ที่สุดของเรา” เขากล่าว “มันง่ายกว่าสำหรับลูกเรือหากคุณมีชิ้นส่วนทั้งหมดอยู่ในถุงเดียว แต่เมื่อคุณต้องใช้หกถุง คุณก็ทำแบบนั้นไม่ได้” คาดว่านักบินอวกาศบนสถานีอวกาศจะใช้เวลาประมาณ 20 ชั่วโมงในการประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกัน รวมถึงระบบสั่นสะเทือน หลังจากประกอบเสร็จแล้ว การดูแลเพียงอย่างเดียวที่ COLBERT ต้องการคือการหล่อลื่นตลับลูกปืนเป็นครั้งคราว^{[ 14 ]}

• อุปกรณ์ออกกำลังกายแบบฟลายวีล Orion

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับลู่วิ่งไฟฟ้าที่มีระบบลดแรงสั่นสะเทือนและรักษาเสถียรภาพ

• "เครื่องวิ่งออกกำลังกายแบบรับน้ำหนักภายนอกที่ใช้งานได้จริง (COLBERT)" (PDF) (ข่าวประชาสัมพันธ์) NASA 20 สิงหาคม 2552 เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2554