STS-50 (el laboratorio de la microgravedad de los E. 1) era una misión de la lanzadera de espacio de Estados Unidos, la 12ma misión de la órbita de Colombia, y era aterrizaje de primer de Colombia del en el KSC .
Equipo
Comandante: Richard N. Richards (3)Piloto: Kenneth D. Bowersox (1)
Comandante de la carga útil: Bonnie J. Dunbar (3)
Especialista de misión 2: Panadero de Ellen S. (2)
Especialista de misión 3: Carl J. Meade (2)
Especialista 1 de la carga útil: Lorenzo J. DeLucas (1)
Especialista 2 de la carga útil: Eugene H. Trinh (1) Especialista alterno de la carga útil: José M. Prahl (no volado)
Especialista alterno de la carga útil: Albert Sacco (no volado)
Parámetros de la misión
masa del : Aterrizaje de la órbita del con la carga útil: 103.814 kilogramosCarga útil del : 12.101 kilogramos
perigeo del : 302 kilómetros
apogeo del : 309 kilómetros
inclinación del : 28.5°
período del : minuto de 90.6
Puntos culminantes de la misión
El laboratorio 1 de la microgravedad de los E. era una misión de Spacelab, con experimentos en ciencia material, la física flúida y biotecnología. Era el primer vuelo de una lanzadera de espacio con el hardware ampliado de la órbita (EDO) de la duración, permitiendo duraciones de vuelo más largas.
Carga útil primaria, microgravedad Laboratory-1 de los E. (USML- 1), hizo su primer vuelo; módulo a presión ofrecido de Spacelab. USML-1 primero en la serie prevista de vuelos para avanzar esfuerzo de investigación de la microgravedad de los E. en varios disciplinas. Los experimentos conducidos eran: Horno del crecimiento cristalino (CGF); Módulo de la física de la gota (DPM); Experimentos conducidos de la convección de la tensión de superficie (STDCE); Crecimiento cristalino de la zeolita (ZCG); Crecimiento cristalino de la proteína (PCG); Facilidad de la guantera (GBX); Sistema de medida de la aceleración del espacio (SAMS); Aparato genérico de Bioprocessing (GBA); Astroculture-1 (ASC); Proyecto médico de la órbita extendida de la duración (EDOMP); Experimento sólido de la combustión superficial (SSCE).
Los experimentos secundarios eran: Investigaciones en el proceso de la membrana del polímero (IPMP); Experimento de radio aficionado de la lanzadera II (SAREX II); e instrumento ultravioleta del penacho (UVPI).
Realizaciones de misión importantes
Primer vuelo dedicado terminado del laboratorio de la microgravedad de Estados Unidos que pone el trabajo de tierra para las operaciones de la ciencia de la libertad de la estación espacial.Terminado 31 experimentos de la microgravedad en cinco campos fundamentales: dinámica flúida, crecimiento cristalino, ciencia de la combustión, ciencia biológica, y demostración de la tecnología.
Introdujo varias nuevas instalaciones del experimento de la microgravedad para los usuarios múltiples y los vuelos múltiples (horno incluyendo del crecimiento cristalino, módulo de la física de la gota, y el experimento conducido de la convección de la tensión de superficie).
Demostró la eficacia de las operaciones interactivas de la ciencia entre los crewmembers y los científicos en la tierra para la vuelta óptima de la ciencia.
Período más largo terminado de crecimiento cristalino de la proteína en programa de la lanzadera de espacio.
Los experimentos growing cristalinos iterativos conducidos donde las composiciones químicas fueron alteradas basaron sobre observaciones microscópicas de los procesos del crecimiento.
El misión en la que participa un trasbordador más largo terminado del espacio (13 días 19 horas 30 minutos) y el primer ampliaron el vuelo de la órbita (EDO) de la duración del programa de la lanzadera de espacio.
Flexibilidad demostrada de la nueva facilidad de la guantera para la interacción del crewmember con los experimentos múltiples para la ciencia máxima. El Colombia de la lanzadera de espacio alcanzó gran altura rápida y súbitamente para moverse en órbita alrededor para el vuelo de transbordador más largo de la historia. El Colombia aterrizó que volvían casi 14 días más adelante con los datos y los especímenes amontonados de una habitación importante de los experimentos de la microgravedad. El misión en la que participa un trasbordador STS-50 llevó el primer laboratorio de la microgravedad de Estados Unidos (USML-1) al espacio, conduciendo experimentos de la microgravedad de la largo-duración. La microgravedad es un término que refiere a una aceleración gravitacional que sea pequeña cuando está comparada a la atracción gravitacional en la superficie de tierra. Con la acción de la caída libre (e., tierra orbiting de la lanzadera de espacio), los efectos locales de la gravedad se reducen grandemente, así creando un ambiente de la microgravedad.
Durante el Colombia ' s amplió la misión, miembros de equipo del científico, trabajando dentro Spacelab adentro bahía de la carga útil de s de Colombia del llevado módulo largo', condujo más de 30 investigaciones y pruebas de la microgravedad. Para maximizar la vuelta científica de la misión, los experimentos ocurrieron noche y día. Las investigaciones bajaron bajo cinco campos fundamentales de la investigación de la ciencia de la microgravedad: dinámica flúida (el estudio de cómo los líquidos y los gases responden al uso o a la ausencia de fuerzas de diferenciación), ciencia material (el estudio de la solidificación de los materiales y del crecimiento cristalino), ciencia de la combustión (el estudio de los procesos y de los fenómenos de la quema), biotecnología (el estudio de los fenómenos relacionados con los productos derivados de organismos vivos), y demostraciones de la tecnología que intentaron probar los conceptos experimentales para el uso en los misión en la que participa un trasbordador futuros y en la libertad de la estación espacial.
Tres nuevas instalaciones importantes del experimento fueron voladas en USML-1. Eran los aparatos conducidos cristalinos del experimento de la convección del horno del crecimiento, de la tensión de superficie, y el módulo de la física de la gota. Un pedazo adicional de nuevo hardware en este vuelo era la guantera versátil, que permitió el " manos-on" manipulación de pequeños experimentos mientras que el aislamiento del equipo de los líquidos provee de gas o los sólidos implicados. Algunos de los experimentos USML-1 son descritos más abajo.
Experimentos de Spacelab
El horno del crecimiento cristalino (CGF) es una facilidad reutilizable para el crecimiento cristalino de investigación en microgravedad. Es capaz automáticamente de procesar hasta seis muestras grandes en las temperaturas hasta 1.600 grados de cent3igrado. Las muestras adicionales se pueden procesar sobre la ejecución de intercambio manual de la muestra. Dos métodos de crecimiento cristalino, de la solidificación direccional y de transporte del vapor, fueron utilizados en USML-1. Analizando la composición y la estructura atómica de los cristales crecidos sin la influencia dominante de la gravedad, los científicos ganarán la penetración en correlaciones entre los flujos flúidos durante la solidificación y los defectos en un cristal. El CGF funcionó por 286 horas y procesó siete muestras, tres más que programado, incluyendo dos cristales del semiconductor del arseniuro de galio. Los cristales del arseniuro de galio se utilizan en circuitos integrados digitales de alta velocidad, circuitos integrados optoelectrónicos, y láseres de estado sólido. Los miembros de equipo podían intercambiar muestras, usar una guantera flexible especialmente diseñada, para proporcionar las operaciones adicionales del experimento.
El experimento conducido de la convección de la tensión de superficie (STDCE) era el primer experimento del espacio para utilizar los instrumentos avanzados para obtener datos cuantitativos sobre flujos tensión-conducidos superficie en la superficie de líquidos sobre una amplia gama de variables en un ambiente de la microgravedad. Las diferencias muy leves de la temperatura superficial son suficientes generar flujos flúidos sutiles en la superficie de líquidos. Tal fluye, designado " thermocapillary, " existir en las superficies flúidas en la tierra. Sin embargo, los flujos thermocapillary en la tierra son muy difíciles de estudiar porque son enmascarados a menudo por flujos flotabilidad-conducidos mucho más fuertes. En microgravedad, los flujos flotabilidad-conducidos se reducen grandemente permitiendo el estudio de este fenómeno. STDCE proporcionó las primeras observaciones del flujo thermocapillary en un líquido de la curvar-superficie y demostró que la tensión de superficie es una fuerza impulsora de gran alcance para el movimiento flúido.
El módulo de la física de la gota (DPM) permitió el estudio de líquidos sin la interferencia de un envase. Los líquidos en la tierra toman la forma del envase que los sostiene. Además, los materiales que componen el envase pueden químicamente contaminar los líquidos bajo estudio. Las aplicaciones de DPM acústicas (sonido) agitan para colocar una gota en el centro de un compartimiento. Estudiando gotas de este modo, los científicos tienen la oportunidad de probar teorías flúidas básicas de la física en las áreas de dinámicas no lineares, de las ondas capilares, y de la reología superficial (cambios en la forma y el flujo de materia). los Equipo-miembros, con la manipulación de las ondas acústicas, podían girar, oscilan, combinan, e incluso parten gotas. En otra prueba, los miembros de equipo podían crear la primera gota del compuesto, una gota dentro de una gota, para investigar un proceso que se podría emplear eventual para encapsular las células vivas dentro de una membrana semipermeable para el uso en tratamientos médicos del trasplante.
La facilidad de la guantera quizás demostró ser el nuevo equipo de laboratorio más versátil de espacio introducido en los años últimos. La guantera ofrece a miembros de equipo la oportunidad de manipular muchas diversas clases de actividades y de demostraciones de la prueba y los materiales (incluso tóxico, irritación, o los potencialmente infecciosos) sin la fabricación del contacto directo con ellos. La guantera tiene un Viewport (ventana) en un espacio de trabajo limpio, guantes incorporados para la manipulación de muestras y del equipo, un sistema negativo de la presión de aire, un sistema del filtro, y una puerta de entrada para pasar los materiales y los experimentos en y del área de trabajo. El uso primario de la guantera era mezclar selectivamente cristales de la proteína y supervisar su crecimiento. La guantera permitió que los miembros de equipo cambiaran periódico las composiciones para optimizar el crecimiento, un primer para el espacio. Otras pruebas conducidas dentro de la guantera incluyeron estudios en las llamas de la vela, la tracción de la fibra, la dispersión de la partícula, la convección superficial en líquidos, e interfaces del líquido/del envase. Dieciséis pruebas y demostraciones en todas fueron conducidas dentro de la guantera. La guantera también proporcionó a miembros de equipo la oportunidad de realizar operaciones de reserva en los aparatos genéricos de Bioprocessing que no fueron planeados.
Otros de los experimentos de Spacelab eran el aparato genérico de Bioprocessing (GBA), un dispositivo para procesar los materiales biológicos. El GBA procesó 132 experimentos individuales con los volúmenes de varios mililitros. El aparato estudió las células vivas, los microorganismos usados en el tratamiento inútil ecológico, y el desarrollo de los huevos del camarón y de la avispa de salmuera, y de otros modelos biomédicos de la prueba que se utilizan en la investigación de cáncer. Una muestra estudió, los liposomas, consiste en las estructuras esféricas que se podrían utilizar para encapsular los productos farmacéuticos. Si este producto biológico se puede formar correctamente, podría ser utilizado para entregar una droga a un tejido específico en el cuerpo, tal como un tumor.
El instrumento del sistema de medida de la aceleración (SAMS) del espacio midió las condiciones bajas de la aceleración (microgravedad del aka) experimentadas por los experimentos de la microgravedad durante la misión. Estos datos son inestimables para que los científicos comprueben si los efectos considerados en sus datos experimentales son debido a los disturbios externos o no. Los instrumentos de SAMS volaron en más de veinte misión en la que participa un trasbordador, 3.5 años en el '' MIR '', y una nueva versión está actualmente ( 2006 ) en la estación espacial internacional .
experimentos de la microgravedad de la Mediados de-cubierta
Mientras que la mayoría de los experimentos STS-50 fueron conducidos en el laboratorio de la microgravedad de los E., otros funcionaban en mediados de-cubierta de s de Colombia '. Fueron incluidos en los experimentos de la mediados de-cubierta los estudios del crecimiento cristalino de la proteína, de Astroculture, y del crecimiento cristalino de la zeolita.
El experimento del crecimiento cristalino de la proteína hizo su catorceno vuelo de transbordador, pero USML-1 representado la primera vez que los miembros de equipo podían optimizar condiciones del crecimiento usar la facilidad de la guantera. Cerca de 300 muestras fueron sembradas a partir de 34 tipos de la proteína incluyendo el complejo reverso del VIH Transcriptase (una enzima que es una llave química a la réplica del SIDA ) y el factor D (una enzima importante en sistemas inmunes humanos). El cerca de 40 por ciento de las proteínas voladas será utilizado para los estudios de la difracción de radiografía. El tamaño y la producción crecientes se pueden atribuir al tiempo extendido del crecimiento cristalino proporcionado por esta misión. Los científicos en la tierra utilizarán la cristalografía de la radiografía para estudiar la estructura tridimensional de cada proteína que, cuando está determinada, puede ayudar en controlar la actividad de cada proteína con diseño racional de la droga.
El experimento de Astroculture™ evaluó un sistema de envío del agua que se utilizará para apoyar el crecimiento de plantas en microgravedad. El crecimiento vegetal en espacio se mira como método posible de proporcionar el alimento, el oxígeno, el agua purificada, y el retiro del dióxido de carbono para la habitación humana de largo plazo en espacio. Puesto que los líquidos se comportan diferentemente en microgravedad que hacen en la tierra, los sistemas de riego de la planta usados en la tierra no se adaptan bien al uso de la microgravedad.
El experimento del crecimiento cristalino de la zeolita procesó 38 muestras separadas que fueron mezcladas en la guantera. Los cristales de la zeolita se utilizan para purificar los líquidos biológicos, como añadidos en detergentes de lavadero, y en los usos inútiles de la limpieza.
Órbita extendida de la duración (EDO)
STS-50 no sólo marcó el primer vuelo del laboratorio de la microgravedad de los E., pero también el primer amplió vuelo de la órbita de la duración. Para prepararse para la investigación de largo plazo de la microgravedad (de los meses) a bordo de la libertad de la estación espacial, los científicos y la NASA necesitan experiencia práctica en el manejo de épocas progresivamente más largas para sus experimentos. La lanzadera de espacio proporciona generalmente una semana a diez días de microgravedad. Seguía habiendo los gracias al kit extendido de la órbita de la duración, el Colombia de la órbita de la lanzadera de espacio en la órbita por casi 14 días y las misiones del futuro con el Colombia podrían durar mientras un mes. El kit consiste en los tanques adicionales del hidrógeno y de oxígeno para la producción de energía, los tanques adicionales del nitrógeno para la atmósfera de la cabina, y un sistema mejorado de la regeneración para quitar el dióxido de carbono del aire de la cabina.
Uno de los aspectos prácticos de permanecer en espacio será más de largo el requisito de mantener salud y funcionamiento del miembro de equipo. Durante STS-50, los miembros de equipo condujeron pruebas biológicas como parte del proyecto médico del EDO. Los miembros de equipo supervisaron su presión arterial y ritmo cardíaco y recogieron las muestras de la atmósfera de la cabina durante el vuelo. También evaluaron el dispositivo de la presión negativa de un cuerpo (LBNP) más bajo como las contramedidas a la reducción normal de los fluídos corporales que ocurre en espacio. Si podrían los efectos beneficiosos del LBNP durar por 24 horas, mejoraría funcionamiento del miembro de equipo en reingreso y el aterrizaje.
Otras cargas útiles
Los miembros de equipo STS-50 también funcionaron el experimento de radio aficionado de la lanzadera (SAREX). Con el experimento, los miembros de equipo podían entrar en contacto con a los operadores de radio de la onda corta, una reproducción polinesia del velero hacia fuera en el Océano Pacífico, y escuelas seleccionadas en todo el mundo.
Las investigaciones en la membrana del polímero que procesaba (IPMP) el experimento han volado previamente en seis misión en la que participa un trasbordador. Se utiliza para estudiar la formación de membranas del polímero en microgravedad con la puntería de mejorar su calidad y para utilizarla como filtros en procesos biomédicos e industriales.
Insignias de la misión
Las insignias de la misión demuestran la lanzadera de espacio en la posición de vuelo típica para la microgravedad . La bandera de USML extiende de la bahía de la carga útil, en la cual el módulo del spacelab con el μg&mdash del texto; el símbolo para la microgravedad. Las estrellas y las rayas en las letras de USML tan bien como los Estados Unidos destacados en la tierra debajo de la lanzadera representan el hecho de que era una misión all-American de la ciencia.
Ver también
Ciencia de espacioLanzadera de espacio
Lista de los misión en la que participa un trasbordador del espacio
Lista de los vuelos espaciales humanos cronológicamente
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