STS-50 (amerikanisches Mikroernst-Laboratorium 1) war eine USA-Raumfähre-Mission, die 12. Mission Columbias orbiter. Columbia ist am Raumfahrtzentrum von Kennedy zum ersten Mal jemals wegen des schlechten Wetters an Edwards gelandet, der durch die Reste des Orkans Darby verursacht ist.

Mannschaft

Aushilfsmannschaft

Missionsrahmen

• Masse:
• Orbiter, der mit der Nutzlast landet:
• Nutzlast:

Erdnähe:Apogäum:

• Neigung: 28.5°
• Periode: 90.6 Minuten

Missionshöhepunkte

Das amerikanische Mikroernst-Laboratorium 1 war eine spacelab Mission, mit Experimenten in der materiellen Wissenschaft, flüssigen Physik und Biotechnologie. Es war der erste Flug von Raumfähre mit der Hardware von Extended Duration Orbiter (EDO), längere Flugdauern erlaubend.

Primäre Nutzlast, amerikanisches Mikroernst-Laboratorium 1 (USML-1), hat seinen ersten Flug gemacht; gezeigt hat Modul von Spacelab unter Druck gesetzt. USML-1 zuerst in der geplanten Reihe von Flügen, um amerikanische Mikroernst-Forschungsanstrengung in mehreren Disziplinen vorzubringen. Durchgeführte Experimente waren: Crystal Growth Furnace (CGF); Drop Physics Module (DPM); Surface Tension Driven Convection Experiments (STDCE); Zeolite Crystal Growth (ZCG); Protein Crystal Growth (PCG); Glovebox Möglichkeit (GBX); Space Acceleration Measurement System (SAMS); Generic Bioprocessing Apparatus (GBA); Astroculture-1 (ASC); Extended Duration Orbiter Medical Project (EDOMP); Solid Surface Combustion Experiment (SSCE).

Sekundäre Experimente waren: Untersuchungsin die Polymer-Membranenverarbeitung (IPMP); Pendelamateurradioexperiment II (SAREX II); und Ultraviolettes Wolke-Instrument (UVPI).

Hauptmissionsausführungen

• Vollendet zuerst gewidmeter USA-Mikroernst-Laborflug, der den Grundstein für Raumstationsfreiheitswissenschaftsoperationen legt.
• Vollendet 31 Mikroernst-Experimente in fünf grundlegenden Gebieten: flüssige Dynamik, Kristallwachstum, Verbrennen-Wissenschaft, biologische Wissenschaft und Technologiedemonstration.
• Eingeführt mehrere neue Mikroernst-Experiment-Möglichkeiten für vielfache Benutzer und vielfache Flüge (einschließlich des Kristallwachstumsbrennofens, Fall-Physik-Moduls und der Oberflächenspannung Gesteuertes Konvektionsexperiment).
• Demonstriert die Leistungsfähigkeit von interaktiven Wissenschaftsoperationen zwischen Besatzungsmitgliedern und Wissenschaftlern auf dem Boden, um Wissenschaftsrückkehr zu optimieren.
• Vollendete längste Periode des Protein-Kristallwachstums im Raumfähre-Programm.
• Durchgeführte wiederholende Kristallwachsen-Experimente, wo chemische Zusammensetzungen gestützt auf mikroskopischen Beobachtungen von Wachstumsprozessen verändert wurden.
• Vollendete längste Raumfähre-Mission (13 Tage 19 Stunden 30 Minuten) und der erste Flug von Extended Duration Orbiter (EDO) des Raumfähre-Programms.
• Demonstrierte Vielseitigkeit der neuen Möglichkeit von Glovebox für die Besatzungsmitglied-Wechselwirkung mit vielfachen Experimenten für die maximale Wissenschaft.

Raumfähre Columbia hat in die Höhe geschnellt, um für den längsten Pendelflug in der Geschichte zu umkreisen. Columbia hat fast 14 Tage später aufgesetzt, mit Daten und von einem wichtigen Gefolge von Mikroernst-Experimenten angehäuften Mustern zurückkehrend. Pendelmission STS-50 hat das erste USA-Mikroernst-Laboratorium (USML-1) zum Raum getragen, langfristige Mikroernst-Experimente durchführend. Mikroernst ist ein Begriff, der sich auf eine Gravitationsbeschleunigung bezieht, die wenn im Vergleich zur Gravitationsanziehungskraft an der Oberfläche der Erde klein ist. Durch die Handlung des freien Falles (z.B, Raumfähre-Umkreisen-Erde), werden die lokalen Effekten des Ernstes außerordentlich reduziert, so eine Mikroernst-Umgebung schaffend.

Während Columbias verlängerter Mission haben Wissenschaftler-Besatzungsmitglieder, innerhalb von Spacelab langes in Columbias Nutzlast-Bucht getragenes Modul arbeitend, mehr als 30 Mikroernst-Untersuchungen und Tests geführt. Um die wissenschaftliche Rückkehr von der Mission zu maximieren, haben Experimente vierundzwanzigstündig stattgefunden. Die Untersuchungen sind unter fünf grundlegenden Gebieten der Mikroernst-Wissenschaftsforschung gefallen: Flüssige Dynamik (die Studie dessen, wie Flüssigkeiten und Benzin auf die Anwendung oder Abwesenheit von sich unterscheidenden Kräften antworten), Material-Wissenschaft (die Studie des Material-Festwerdens und Kristallwachstums), Verbrennen-Wissenschaft (die Studie der Prozesse und Phänomene des Brennens), Biotechnologie (die Studie von Phänomenen, die mit Produkten verbunden sind, abgeleitet aus lebenden Organismen), und Technologiedemonstrationen, die sich bemüht haben, experimentelle Konzepte für den Gebrauch in zukünftigen Pendelmissionen und auf der Raumstationsfreiheit zu beweisen.

Drei neue Hauptexperiment-Möglichkeiten wurden auf USML-1 geweht. Sie waren der Kristallwachstumsbrennofen, Oberflächenspannung Gesteuerter Konvektionsexperiment-Apparat und Fall-Physik-Modul. Ein zusätzliches Stück der neuen Hardware auf diesem Flug war vielseitiger Glovebox, der "spielerische" Manipulation von kleinen Experimenten erlaubt hat, während er die Mannschaft von den Flüssigkeiten, dem Benzin oder den beteiligten Festkörpern isoliert hat. Einige der USML-1-Experimente werden unten beschrieben.

Experimente von Spacelab

Crystal Growth Furnace (CGF) ist eine Mehrwegmöglichkeit, um Kristallwachstum im Mikroernst zu untersuchen. Es ist dazu fähig, automatisch bis zu sechs große Proben bei Temperaturen bis zu 1,600 Grad Celsius zu bearbeiten. Zusätzliche Proben können nach dem Durchführen manuellen Beispielaustausches bearbeitet werden. Zwei Methoden des Kristallwachstums, Richtungsfestwerdens und Dampf-Transports, wurden auf USML-1 verwendet. Indem sie die Zusammensetzung und den Atombau von ohne den vorherrschenden Einfluss des Ernstes angebauten Kristallen analysieren werden, werden Wissenschaftler in Korrelationen zwischen Flüssigkeitsströmungen während des Festwerdens und der Defekte in einem Kristall Einblick gewinnen. CGF hat seit 286 Stunden und bearbeitet sieben Proben, noch drei als vorgesehenes, einschließlich zwei Galliums arsenide Halbleiter-Kristalle funktioniert. Gallium arsenide Kristalle wird in einheitlichen Hochleistungsdigitalstromkreisen, optoelektronischen einheitlichen Stromkreisen und Lasern des festen Zustands verwendet. Besatzungsmitglieder sind im Stande gewesen, Proben mit besonders bestimmtem flexiblem Glovebox auszutauschen, die zusätzlichen Experiment-Operationen zur Verfügung zu stellen.

Surface Tension Driven Convection Experiment (STDCE) war das erste Raumexperiment, um Stand der Technik - Instrumente zu verwenden, um quantitative Daten auf der Oberfläche geSpannungssteuerte Flüsse auf der Oberfläche von Flüssigkeiten über eine breite Reihe von Variablen in einer Mikroernst-Umgebung zu erhalten. Sehr geringe Oberflächentemperaturunterschiede sind genügend, um feine Flüssigkeitsströmungen auf der Oberfläche von Flüssigkeiten zu erzeugen. Solche Flüsse, die auf als "thermocapillary" verwiesen sind, bestehen auf flüssigen Oberflächen auf der Erde. Jedoch, thermocapillary Flüsse auf der Erde sind sehr schwierig zu studieren, weil sie häufig durch viel stärkere geAusgelassenheitssteuerte Flüsse maskiert werden. Im Mikroernst werden geAusgelassenheitssteuerte Flüsse außerordentlich reduziert, die Studie dieses Phänomenes erlaubend. STDCE hat die ersten Beobachtungen des Thermocapillary-Flusses in einer Gekrümmt-Oberflächenflüssigkeit zur Verfügung gestellt und hat demonstriert, dass Oberflächenspannung eine starke treibende Kraft für die flüssige Bewegung ist.

Drop Physics Module (DPM) hat die Studie von Flüssigkeiten ohne die Einmischung eines Behälters erlaubt. Flüssigkeiten auf der Erde nehmen die Gestalt des Behälters, der sie hält. Außerdem können die Materialien, die den Behälter zusammensetzen, die Flüssigkeiten unter der Studie chemisch verseuchen. Der DPM verwendet akustische (gesunde) Wellen, um einen Fall im Zentrum eines Raums einzustellen. Indem sie Fälle auf diese Weise studieren, haben Wissenschaftler die Gelegenheit, grundlegende flüssige Physik-Theorien in den Gebieten der nichtlinearen Dynamik, kapillaren Wellen und Oberfläche rheology (Änderungen in der Form und dem Fluss der Sache) zu prüfen. Besatzungsmitglieder, durch die Manipulation der Schallwellen, sind im Stande gewesen, sogar Fälle rotieren zu lassen, in Schwingungen zu versetzen, zu verschmelzen, und zu spalten. In einem anderen Test sind die Besatzungsmitglieder im Stande gewesen, den ersten zusammengesetzten Fall, einen Fall innerhalb eines Falls zu schaffen, um einen Prozess zu untersuchen, der schließlich verwendet werden konnte, um lebende Zellen innerhalb einer halbdurchlässigen Membran für den Gebrauch in medizinischen Versetzungsbehandlungen kurz zusammenzufassen.

Die Glovebox Möglichkeit hat sich vielleicht erwiesen, die am meisten vielseitige neue in den letzten paar Jahren eingeführte Raumlaborausrüstung zu sein. Der Glovebox bietet Besatzungsmitgliedern die Gelegenheit an, viele verschiedene Arten von Testtätigkeiten und Demonstrationen und Materialien (sogar toxische, irritierende oder potenziell ansteckende) zu manipulieren, ohne direkten Kontakt mit ihnen herzustellen. Der Glovebox hat ein Darstellungsfeld (Fenster) in einen sauberen Arbeitsraum, eingebaute Handschuhe für die Manipulation von Proben und Ausrüstung, einem negativen Luftdruck-System, einem Filtersystem und einer Zugang-Tür für vorübergehende Materialien und Experimente in und aus dem Arbeitsbereich. Der primäre Gebrauch von Glovebox sollte Protein-Kristalle auswählend mischen und ihr Wachstum kontrollieren. Der Glovebox hat Besatzungsmitgliedern erlaubt, Zusammensetzungen regelmäßig zu ändern, um das Wachstum, einen ersten für den Raum zu optimieren. Andere innerhalb von Glovebox geführte Tests haben Studien auf Kerze-Flammen, das Faser-Ziehen, die Partikel-Streuung, die Oberflächenkonvektion in Flüssigkeiten und die flüssigen/Behälter Schnittstellen eingeschlossen. Sechzehn Tests und Demonstrationen insgesamt wurden innerhalb von Glovebox geführt. Der Glovebox hat auch Besatzungsmitgliedern die Gelegenheit zur Verfügung gestellt, Aushilfsoperationen auf dem Allgemeinen Bioprocessing Apparat durchzuführen, die nicht geplant wurden.

Ein anderes der Experimente von Spacelab war Generic Bioprocessing Apparatus (GBA), ein Gerät, um biologische Materialien zu bearbeiten. Der GBA hat 132 individuelle Experimente mit Volumina von mehreren Millilitern bearbeitet. Der Apparat hat lebende Zellen, Kleinstlebewesen studiert, die in der ökologischen überflüssigen Behandlung, und der Entwicklung von Salzwasser-Garnele- und Wespe-Eiern und den anderen biomedizinischen Testmodellen verwendet sind, die in der Krebs-Forschung verwendet werden. Eine Probe, hat Liposomes studiert, bestehen Sie aus kugelförmigen Strukturen, die verwendet werden konnten, um Arzneimittel kurz zusammenzufassen. Wenn dieses biologische Produkt richtig gebildet werden kann, konnte es verwendet werden, um ein Rauschgift an ein spezifisches Gewebe im Körper wie eine Geschwulst zu liefern.

Das Instrument von Space Acceleration Measurement System (SAMS) hat die auf niedriger Stufe Beschleunigung (auch bekannt als Mikroernst) Bedingungen gemessen, die durch die Mikroernst-Experimente während der Mission erfahren sind. Diese Daten sind für die Wissenschaftler unschätzbar, um festzustellen, ob in ihren experimentellen Angaben gesehene Effekten wegen Außenstörungen sind oder nicht. Die SAMS Instrumente sind auf mehr als zwanzig Pendelmissionen, 3.5 Jahre auf Mir geflogen, und eine neue Version ist jetzt (2006) auf der Internationalen Raumstation.

Mitte Deck-Mikroernst-Experimente

Während die meisten STS-50-Experimente im amerikanischen Mikroernst-Laboratorium durchgeführt wurden, funktionierten andere Columbias Mitte Deck. Eingeschlossen Mitte Deck-Experimente waren Studien von Protein Crystal Growth, Astroculture und Zeolite Crystal Growth.

Das Experiment von Protein Crystal Growth hat seinen vierzehnten Pendelflug gemacht, aber USML-1 hat das erste Mal vertreten, als Besatzungsmitglieder im Stande gewesen sind, Wachstumsbedingungen mit der Möglichkeit von Glovebox zu optimieren. Ungefähr 300 Proben wurden von 34 Protein-Typen einschließlich der HIV-Rückseite Transcriptase Komplex entsamt (ein Enzym, das ein chemischer Schlüssel zur Erwiderung des AIDS ist), und Faktor D (ein wichtiges Enzym in menschlichen Immunsystemen). Ungefähr 40 Prozent der gewehten Proteine werden für Röntgenstrahl-Beugungsstudien verwendet. Die vergrößerte Größe und der Ertrag können der verlängerten durch diese Mission zur Verfügung gestellten Kristallwachstumszeit zugeschrieben werden. Wissenschaftler auf dem Boden werden Röntgenstrahl-Kristallographie verwenden, um die dreidimensionale Struktur jedes Proteins zu studieren, die, wenn bestimmt, im Steuern der Tätigkeit jedes Proteins durch das vernünftige Rauschgift-Design helfen kann.

Das Astroculture-Experiment hat ein Wasserliefersystem bewertet, das zu verwenden ist, für das Wachstum von Werken im Mikroernst zu unterstützen. Das Pflanzenwachstum im Raum wird auf als eine mögliche Methode geschaut, Essen, Sauerstoff zur Verfügung zu stellen, hat Wasser und Kohlendioxyd-Eliminierung für die langfristige menschliche Wohnung im Raum gereinigt. Da sich Flüssigkeiten verschieden im Mikroernst benehmen, als sie auf der Erde tun, passen sich auf der Erde verwendete Pflanzenbewässerungssysteme gut an den Mikroernst-Gebrauch nicht an.

Das Experiment von Zeolite Crystal Growth hat 38 getrennte Proben bearbeitet, die in Glovebox gemischt wurden. Kristalle von Zeolite werden verwendet, um biologische Flüssigkeiten, als Zusätze in Wäscherei-Reinigungsmitteln, und in überflüssigen Reinigungsanwendungen zu reinigen.

Verlängerte Dauer orbiter (EDO)

STS-50 hat nicht nur den ersten amerikanischen Mikroernst-Laborflug, sondern auch die erste Verlängerte Dauer Orbiter Flug gekennzeichnet. Um sich auf den langfristigen (Monate) vorzubereiten, braucht die Mikroernst-Forschung an Bord der Raumstationsfreiheit, Wissenschaftler und NASA praktische Erfahrung im Handhaben progressiv längerer Zeiten für ihre Experimente. Raumfähre stellt gewöhnlich eine Woche zehn Tagen des Mikroernstes zur Verfügung. Dank der Verlängerten Dauer Orbiter Bastelsatz ist Raumfähre orbiter Columbia in der Bahn seit fast 14 Tagen geblieben, und zukünftige Missionen mit Columbia konnten nicht weniger als ein Monat dauern. Der Bastelsatz besteht aus Extrawasserstoff- und Sauerstoff-Zisternen für die Energieerzeugung, Extrastickstoff-Zisternen für die Jagdhaus-Atmosphäre und einem verbesserten Regenerationssystem, um Kohlendioxyd von der Jagdhaus-Luft zu entfernen.

Einer der praktischen Aspekte des Bleibens im längeren Raum wird die Voraussetzung sein, um Besatzungsmitglied-Gesundheit und Leistung aufrechtzuerhalten. Während STS-50 haben Besatzungsmitglieder biologische Tests als ein Teil des EDO Medizinischen Projektes geführt. Besatzungsmitglieder haben ihren Blutdruck und Herzrate kontrolliert und haben Proben der Jagdhaus-Atmosphäre während des Flugs genommen. Sie haben auch das Gerät von Lower Body Negative Pressure (LBNP) als eine Gegenmaßnahme zur normalen Verminderung von Körperflüssigkeiten bewertet, die im Raum stattfindet. Wenn die vorteilhaften Effekten des LBNP seit 24 Stunden dauern konnten, würde er Besatzungsmitglied-Leistung den Wiedereintritt und Landung verbessern.

Andere Nutzlasten

Die STS-50 Besatzungsmitglieder haben auch das Pendelamateurradioexperiment (SAREX) operiert. Durch das Experiment sind Besatzungsmitglieder im Stande gewesen, sich mit Amateurbordfunkern, eine polynesische Segelschiff-Replik im Pazifischen Ozean und ausgewählte Schulen um die Welt in Verbindung zu setzen.

Es war wohl das erste Mal, dass die Astronauten Amateurfernsehvideo von der Amateurfunk-Klub-Station (W5RRR) an JSC erhalten haben.

Das Untersuchungsexperiment des in die Polymer-Membranenverarbeitung (IPMP) ist vorher auf sechs Pendelmissionen geflogen. Es wird verwendet, um die Bildung von Polymer-Membranen im Mikroernst mit dem Ziel zu studieren, ihre Qualität und Gebrauch als Filter in biomedizinischen und industriellen Prozessen zu verbessern.

Missionsabzeichen

Das Missionsabzeichen zeigt Raumfähre in der typischen fliegenden Position für den Mikroernst. Die USML Schlagzeile streckt sich von der Nutzlast-Bucht, in der das spacelab Modul mit dem Text μg — das Symbol für den Mikroernst aus. Sowohl die Sterne als auch Streifen auf den USML Briefen sowie die hervorgehobenen Vereinigten Staaten auf der Erde unter Pendelbus zeichnen die Tatsache, dass es eine rein amerikanische Wissenschaftsmission war.

Siehe auch

• Raumwissenschaft
• Raumfähre
• Liste von Raumfähre-Missionen
• Liste von menschlichem spaceflights chronologisch

Außenverbindungen

• Missionszusammenfassung von NASA
• STS-50 Video hebt hervor