Кіріспе
1990 жылы «Улисс» ғарыш зондын орналастыру үшін американдық ұшқыш экипажымен жасалған ғарышқа ұшу.
STS-41 – 36-шы ғарыш сапары және «Discovery» ғарыш кемесінің он бірінші миссиясы болды. Төрт күндік миссияның басты мақсаты – «Халықаралық Күн полярлық миссиясының» (ISPM) аясында «Улисс» зондын ұшыру еді.
Экипаждың отыру орындары
Орын Launch Landing Орын 1–4 Ұшу палубасында. Орын 5–7 Ортаңғы палубада. S1 Ричардс Ричардс S2 Кабана Кабана S3 Мельник Акерс S4 Шепард Шепард S5 Акерс Мельник
Миссияның басты оқиғалары
"Дискавери" 1990 жылғы 6 қазанда сағат 7:47:16-да EDT уақытымен ұшып кетті. Көтерілу сол күні сағат 7:35-те ашылған екі жарым сағаттық ұшыру терезесінен кейін 12 минуттан соң болды. STS-41 миссиясының жүк көлемі бұрынғылардан ауыр болды; "Дискаверидің" салмағы ең көп. Басты жүк – Күннің полярлық аймақтарын зерттеуге арналған Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) құрастырған "Улисс" ғарыш кемесі. "Улисске" инерциялық жоғарғы сатысы (IUS) және миссияға арналған Payload Assist Module S (PAM S) екі жоғарғы сатысы қосылды – бұл екі құрылғы алғаш рет біріктіріліп, "Улисс"ті планеталар орбитасынан тыс траекторияға жіберді. Басқа жүктер мен эксперименттердің ішінде Шаттлдың күн сәулесін кері шағылыстыратын ультракүлгін (SSBUV) эксперименті, INTELSAT күн батареясының үлгісі (ISAC), хромосомалар мен өсімдік жасушаларының бөлінуіне арналған эксперимент (CHROMEX), дауыспен басқару жүйесі (VCS), қатты беттегі жану эксперименті (SSCE), полимерлік мембраналарды өңдеуді зерттеу (IPMP), физиологиялық жүйелер эксперименті (PSE), сәулеленуді бақылау эксперименті III (RME III), Шаттл студенттерінің қатысу бағдарламасы (SSIP) және Әуе күштерінің Мауи оптикалық станциясы (AMOS) бар. "Дискавери" ұшырылғаннан кейін алты сағат өткен соң "Улисс" жүк бөлімінен босатылды. Еуропалық ғарыш агенттігі мен НАСА-ның бірлескен жобасы – "Улисс" ғарыш кемесі Күннің полярлық аймақтарын зерттеген алғашқы ғарыш кемесі болды. Оның Күнге сапары 1994 жылы Юпитерге жасалған 16 айлық сапармен басталды, онда планетаның гравитациялық күші "Улисс"ті планеталар орбиталық жазықтығынан оңтүстікке қарай лақтырып, 1994 жылы Күннің оңтүстік полюсінен өтуге бағытталды. 1995 жылы ғарыш кемесі орбиталық жазықтықты қайтадан кесіп өтіп, Күннің солтүстік полюсінен өтті. "Дискавери" Калифорниядағы Эдвардс әуе базасына қонған кезде "Улисс" бес жылдық миссиясының басым бөлігін аяқтаған еді. "Улисс" жолға шыққаннан кейін STS-41 экипажы ғылыми эксперименттердің ауқымды жоспарын іске қосты. CHROMEX 2 модулінде Кенеди ғарыш орталығы мен Стони Брук университетінің бірлескен эксперименті бойынша гүлді өсімдіктердің үлгілері өсірілді. Эксперименттің STS-29 миссиясындағы бұрынғы нұсқасы тамыр ұштарындағы жасушаларда хромосомалық зақымдануды көрсетті, бірақ Жердегі бақылау өсімдіктерінде зақымдану байқалмады. "Дискавери" кемесімен бірге алып кетілген өсімдік үлгілерін зерттеу арқылы ғалымдар тамыр жасушаларындағы генетикалық материалдың микрогравитацияға қалай жауап беретінін анықтауға үміттенеді. Алынған ақпарат болашақ ғарышкерлер үшін ұзақ мерзімді экспедицияларда, жоспарланған Space Station Freedom зерттеушілері үшін маңызды болды және Жердегі қарқынды шаруашылық тәжірибесінің жетістіктеріне үлес қосуы мүмкін. Микрогравитациядағы өрттің қалай өртелетінін түсіну – ғарыш кемесінің қауіпсіздігін жақсартуға бағытталған зерттеулердің бір бөлігі болды. "Қатты беттегі жану эксперименті" (SSCE) деп аталатын арнайы камерада қағаз жолағы өртеп, конвекциялық ағындар болмаған жағдайда жалынның қалай дамитынын және қозғалатынын түсіну үшін фильм түсірілді. Бұл экспериментті Льюис зерттеу орталығы (LeRC) және Миссисипи штатының университеті демеушілік етті. Атмосфералық озон қабатының азаюы – бүкіл әлемді алаңдатып отырған экологиялық мәселе. Сол кезде НАСА-ның Nimbus 7 спутнигі мен Ұлттық мұхит және атмосфера басқармасының (NOAA) Телевизиялық инфрақызыл бақылау спутнигі (TIROS) ғалымдарға озонның өзгеруін анықтауға мүмкіндік беретін күнделікті деректерді ұсынды. Годдард ғарыш ұшу орталығының Шаттлдың күн сәулесін кері шағылыстыратын ультракүлгін сәулелерін (SSBUV) түсіретін құралында спутниктердегідей озонды анықтаушы құрал бар. "Дискаверидің" өлшеулерін спутниктік бақылаулармен салыстыра отырып, ғалымдар спутниктік құралдарын мүмкіндігінше дәл көрсеткіштерді алу үшін калибрлей алды. 1990 жылы коммерциялық ұшыру құралы INTELSAT VI байланыс спутнигін Жердің төменгі орбитасында қалдырды. STS-41 миссиясынан бұрын НАСА 1992 жылы Шаттлмен құтқару миссиясын жүргізуді қарастырды. Бұл құтқару жұмысына дайындық барысында спутниктегідей күн батареялары төмен орбиталық жағдайларға ұшырасты, олар атомдық оттегінің әсерінен өзгергенін анықтау үшін. Қайтарылған батареялар мұқият тексерілгенде, олардың айтарлықтай зақымдалмағаны анықталды. Осы тұжырымға сүйене отырып, НАСА 1992 жылы STS-49 миссиясын сәтті жүзеге асырды. STS-41 миссиясына дейін жүргізілген зерттеулер микрогравитацияға бейімделу процесінде жануарлар мен адамдарда сүйек массасының жоғалуы, жүрек қызметінің нашарлауы және ұзақ уақыттан кейін (30 күннен астам) Жердегі остеопорозға ұқсас белгілердің пайда болатынын көрсетті. Эймс зерттеу орталығы мен Пенсильвания штаты университетінің жасуша зерттеу орталығы демеушілік еткен STS-41 физиологиялық жүйелер экспериментінің (PSE) мақсаты – фармакологиялық емдер осы бұзылыстардың кейбіреулерін азайтуға немесе жоюға тиімді болатынын анықтау болды. Сан-Франциско, Калифорниядағы Genentech компаниясы жасаған ақуыздар ұшу кезінде сегіз егеуқұйрыққа енгізілді, ал олармен бірге ұшқан тағы сегіз егеуқұйрыққа ем жасалмады. Полимерлік мембраналарды өңдеуді зерттеу (IPMP) эксперименті мембрана қалыптасу процесінде конвекциялық ағындардың қандай рөл атқаратынын анықтау үшін жүргізілді. Мембраналар дәрілерді тазарту, бүйрек диализі және суды тұщылату сияқты коммерциялық қолдануларда қолданылады. Бұл эксперименттің бір бөлігін Огайо штатының Колумбус қаласындағы Battelle Advanced Materials Center for the Commercial Development of Space демеушілік етті. STS-41 экипажының бос уақытында астронавттар орта мектеп оқушыларына арналған оқулық видеожазбасын жасау мақсатымен бірқатар демонстрацияларды бейнеге түсірді. Кейіннен бұл жазба НАСА-ның Мұғалімдер ресурстық орталығы арқылы бүкіл елге таратылды. Астронавттар графикалық пайдаланушы интерфейсінің қолайлылығын бағалады. Бұрынғы Шаттл экипаждары Grid Systems ноутбуктерін командалық жол интерфейсімен қолданды. Бағалауда көбінесе Macintosh Portable ноутбукі сияқты коммерциялық түрде қол жетімді жабдықтар мен бағдарламалық құралдар қолданылды. Астронавттар Portable ноутбукінің трекболы салмақсыздық жағдайында жақсы жұмыс істемейтінін анықтады. Бағалау STS-43 миссиясында жалғастырылды, осы жолы өзгертілген трекболмен жабдықталған Macintosh Portable ноутбугі қолданылды. Экипаждың қосымша жұмыстарына бортындағы телекамераларды басқару үшін дауыспен басқару жүйесімен (VCS) эксперимент жасау және ғарыш кемесінің ішіндегі экипажқа түсетін иондаушы сәулеленуді бақылау кірді. 1990 жылғы 10 қазанда сағат 6:57:19-да PDT уақытымен "Дискавери" Калифорниядағы Эдвардс әуе базасының 22-ші жолағына қонды. Тоқтау қашықтығы және тоқтау уақыты 49 секундты құрады (тежеу сынағын қоса алғанда). "Дискавери" 1990 жылғы 16 қазанда Кенеди ғарыш орталығына қайтарылды.
The primary payload was the European Space Agency (ESA) built Ulysses spacecraft to explore the polar regions of Sun. Attached to Ulysses were two upper stages, the Inertial Upper Stage (IUS) and a mission specific Payload Assist Module S (PAM S), combined for first time to send Ulysses toward an out of ecliptic trajectory. Other payloads and experiments included the
Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet (SSBUV) experiment, INTELSAT Solar Array Coupon (ISAC), Chromosome and Plant Cell Division Experiment (CHROMEX), Voice Command System (VCS), Solid Surface Combustion Experiment (SSCE), Investigations into Polymer Membrane Processing (IPMP), Physiological Systems Experiment (PSE), Radiation Monitoring Experiment III (RME III), Shuttle Student Involvement Program (SSIP) and Air Force Maui Optical Site (AMOS). Six hours after Discoverys launch, Ulysses was deployed from the payload bay. Ulysses, a joint project between the European Space Agency and NASA, was the first spacecraft to study the Sun's polar regions. Its voyage to the Sun began with a sixteen month trip to Jupiter where the planet's gravitational energy was used to fling Ulysses southward out of the orbital plane of the planets and on toward a solar south pole passage in 1994. The spacecraft crossed back over the orbital plane and made a solar north pole passage in 1995. By the time Discovery touched down at Edwards Air Force Base, California, Ulysses had already traversed on its five year mission. With Ulysses on its way, the STS 41 crew began an ambitious schedule of science experiments. Flowering plant samples were grown in the CHROMEX 2 module in a Kennedy Space Center and Stony Brook University experiment. An earlier version of the experiment flown on STS 29 revealed chromosome damage in root tip cells but no damage to control plants on Earth. By studying plant samples carried on Discovery, researchers hoped to determine how the genetic material in the root cells respond to microgravity. The information gained was of importance to future space travelers on long term expeditions, researchers on the planned Space Station Freedom, and may contribute to advances in intensive farming practices on Earth. Understanding fire behavior in microgravity was part of the continuing research to improve Space Shuttle safety. In a specially designed chamber, called the Solid Surface Combustion Experiment (SSCE), a strip of paper was burned and filmed to gain an understanding of the development of flame and its movement in the absence of convection currents. This experiment was sponsored by the Lewis Research Center (LeRC) and Mississippi State University. Atmospheric ozone depletion is an environmental problem of worldwide concern. At the time, NASA's Nimbus 7 satellite and National Oceanic and Atmospheric Administration's (NOAA) Television Infrared Observation Satellite (TIROS) satellites provided daily data to permit researchers to detect ozone trends. The Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet (SSBUV) instrument, from the Goddard Space Flight Center, carried an ozone detector instrument identical to those on the satellites. By comparing Discoverys measurements with coordinated satellite observations, scientists were able to calibrate their satellite instruments to insure the most accurate readings possible. In 1990, a commercial expendable launch vehicle stranded an INTELSAT VI communications satellite in low Earth orbit. Before STS 41, NASA was evaluating a possible Shuttle rescue mission in 1992. In preparation for this rescue, solar arrays, similar to those on the satellite, were exposed to the conditions of low orbit to determine if they were in any way altered by the atomic oxygen present. When the returned arrays were closely examined, it was found that the arrays were not significantly damaged. Based on this finding, NASA went ahead and carried out STS 49 in 1992. Until STS 41, previous research had shown that during the process of adapting to microgravity, animals and humans experienced loss of bone mass, cardiac deconditioning, and after prolonged periods (over 30 days), developed symptoms similar to that of terrestrial disuse osteoporosis. The goal of the STS 41 Physiological Systems Experiment (PSE), sponsored by the Ames Research Center and Pennsylvania State University's Center for Cell Research, was to determine if pharmacological treatments would be effective in reducing or eliminating some of these disorders. Proteins, developed by Genentech of San Francisco, California, were administered to eight rats during the flight while another eight rats accompanying them on the flight did not receive the treatment. The Investigations into Polymer Membrane Processing (IPMP) experiment was conducted to determine the role convection currents play in membrane formation. Membranes are used in commercial applications for purification of medicines, kidney dialysis, and water desalination. This experiment was sponsored in part by the Battelle Advanced Materials Center for the Commercial Development of Space in Columbus, Ohio. During open periods in the STS 41 crew schedule, the astronauts video taped a number of demonstrations as part of an effort to create an educational video tape for middle school level students. The tape was later distributed nationwide through NASA's Teacher Resource Center network. The astronauts evaluated the suitability of graphical user interfaces. Previous shuttle crews used Grid Systems laptop computers with command line interfaces. The evaluation used mostly commercially available hardware and software, including a Macintosh Portable laptop. The astronauts found the Portable's trackball did not work well in weightlessness. The evaluation was continued on STS 43, this time using a Macintosh Portable with a modified trackball. Additional crew activities included experimenting with a voice command system (VCS) to control onboard television cameras and monitoring ionizing radiation exposure to the crew within the orbiter cabin. On October10,1990, at 6:57:19a. m. PDT, Discovery landed at Edwards Air Force Base, California, on runway 22. Rollout distance was and the rollout time was 49 seconds (including a braking test). Discovery was returned to Kennedy Space Center on October16,1990.