1994 жылғы STS-66 ғарыш сапары

Кіріспе

1994 жылғы американдық экипажды ғарыш сапары

STS-66 – «Space Shuttle» бағдарламасының миссиясы, «Атлантис» ғарыш кемесімен орындалды. STS-66 1994 жылғы 3 қарашада сағат 11:59:43.060 EDT уақытымен NASA-ның Кеннеди ғарыш орталығының 39 B ұшыру платформасынан ұшырылды. «Атлантис» 1994 жылғы 14 қарашада сағат 10:33:45 EST уақытымен Эдвардс әуе базасына қонды.

Миссияның басты оқиғалары

Атмосфералық қолданбалар және ғылымдар зертханасы – 3 (ATLAS 03) STS 66 ғарыш кемесіндегі негізгі жүк болды. Ол Күннің энергиясын зерттеу және оның Жердің климаты мен қоршаған ортасына қалай әсер ететінін анықтау үшін Spacelab бағдарламасын жалғастырды. ATLAS 03 миссиясы күздің аяғында шаттлдан Солтүстік жарты шардың ортаңғы атмосферасын егжей-тегжейлі өлшеуді алғаш рет жүзеге асырды. Антарктикадағы озон қабатының азаю кезеңіндегі ұшу, ғалымдарға озон қабатының ортаңғы ендіктерге тигізетін ықтимал әсерін, Антарктика ауасының қалпына келуін және қыс маусымы жақындағанда солтүстік атмосфераның қалай өзгеретінін зерттеуге мүмкіндік берді. ATLAS 03 зерттеулерімен қатар, миссияға атмосфераны зерттеуге арналған криогенді инфрақызыл спектрометр телескобы, яки CRISTA құрамын орналастыру және қайтару кірді. Шаттл паллет спутнигіне орнатылған бұл жүк, атмосфераның өзгеруін зерттеуге және 1991 жылы "Дискавери" ғарыш кемесімен ұшырылған Жоғарғы атмосфераны зерттеу спутнигінен алынған мәліметтерді толықтыруға арналған. CRISTA SPAS – АҚШ пен Германияның бірлескен ғылыми жобасы. "Атлантис" ғарыш кемесінің жүк бөлімінде Шаттлдың Күнді кері шашырататын ультракөк сәуле өлшегіші (SSBUV 7) және ATLAS-ты толықтыратын эксперимент (ESCAPE II) сияқты басқа да жүктер болды. Ортаңғы палубадағы жүктерге Физиологиялық және анатомиялық кеміргіштер эксперименті (PARE/NIR R), ақуыз кристалдарын өсіруге арналған жылулық камера (PCG TES), ақуыз кристалдарын өсіруге арналған жеке шкаф (PCG STES), Ғарыштағы тіндердің жоғалуы/Ұлттық денсаулық сақтау институты (STL/NIH C), Ғарыштық үдеуді өлшеу жүйесі (SAMS) және Жылу құбырының тиімділігі 2 эксперименті (HPP 2) кірді. STS 66 миссиясы Күннің энергиясы, Жер атмосферасының химиялық құрамы және осы факторлардың жаһандық озон деңгейіне тигізетін әсері туралы мәліметтерді жинау бойынша жүргізілген жан-жақты жұмысты одан әрі дамытты. Атмосфералық қолданбалар және ғылым зертханасы 3 (ATLAS 3) құрамындағы жеті құралдың барлығы ATLAS бағдарламасының алғашқы екі ұшуында да қолданылды. Ғарышқа орналастырылған құралдардың басқа ешбір жиынтығы атмосфералық өлшеулердің осындай кең ауқымын қамтамасыз етпейді. Сондай-ақ, негізгі жүк ретінде NASA және Германия Ғарыш агенттігі (DARA, қазір DLR) бірлесіп жүзеге асырған ғылыми миссиялар сериясын жалғастыратын Атмосфераны зерттеуге арналған криогенді инфрақызыл спектрометрлер және телескоптар спутнигі (CRISTA SPAS) қарастырылды. ATLAS 3 және CRISTA SPAS бірлескен ғылыми мақсаттары бар бірлескен миссия ретінде қарастырылды. Миссия барысында экипаж тәулік бойы зерттеу жұмыстарын жүргізу үшін екі топқа бөлінді. Жүк бөліміндегі Spacelab палетіне орнатылған ATLAS 3 құралдарына атмосфералық ізгі молекулалық спектроскопия (ATMOS) кірді, ол атмосферадағы ізгі газдар туралы бұрынғы үш ұшудан да көп деректерді жинады; Шаттлдың Күнді кері шашырататын ультракөк сәуле спектрометрі (SSBUV), ол ескіріп бара жатқан NOAA 9 спутнигіндегі озонды бақылауға калибрлеу үшін озонды өлшеді, сондай-ақ басқа ATLAS 3 құралдарымен бірлесіп өлшеулер жүргізді; Белсенді қуыстық радиациялық мониторы (ACRIM), ол 1991 жылы ұшырылған Жоғарғы атмосфераны зерттеу спутнигіндегі (UARS) бауырлас құралға калибрлеу үшін 30 орбитада Күннің жалпы радиациясын өте дәл өлшеді; Күн тұрақтысының өлшеуі (SOLCON), Бельгия тарапынан ұсынылған, ол күн радиациясын да өлшеді, бірақ жылдар бойындағы өзгерістерді қадағалау үшін анықтамалық нүкте ретінде қолданылды; Күн спектрін өлшеу (SOLSPEC), француз құралы, Күннің радиациясын толқын ұзындығына қарай өлшеді; және Күннің ультракөк сәулесінің радиациялық интенсивтілігін өлшеу құралы (SUSIM), ол өмірінің 15 жылында Күннің ультракөк сәулесінің ең жоғары дәлдігімен өлшеулер жасады. Миллиметрлік толқындық атмосфералық зонд (MAS) компьютердің істен шығуы құралдың жұмысын тоқтатқанға дейін 12 мен 60 миль (20-60 км) аралығындағы биіктікте су буының, хлор моноксидінің және озонның таралуын өлшейтін тоғыз сағаттық бақылаулар жинады. CRISTA SPAS миссияның екінші күні орбиталық аппараттың қашықтан басқару жүйесінен босатылды. Шаттлдан шамамен 25-44 миль (40-70 км) қашықтықта ұшып, жүк қайтадан жүк бөліміне оралғанға дейін сегіз күннен астам уақыт бойы деректерді жинады. CRISTA құралы атмосфераның ортаңғы бөлігіндегі ізгі газдардың орташа және ұсақ масштабты бұзылулары туралы алғашқы жаһандық ақпаратты жинады, бұл атмосфера мен Жердің энергия теңгерімінің жақсырақ модельдерін жасауға көмектеседі. Екінші CRISTA SPAS құралы, орта атмосфераның жоғары ажыратымдылық спектрографиялық зерттеуі (MAHRSI) орта атмосферада және төменгі термосферада озонды жоятын гидроксил және азот оксидінің мөлшерін 24-72 миль (40-116 км) аралығында өлшеді. MAHRSI атмосферадағы гидроксилдің алғашқы толық картасын жасады. CRISTA SPAS құрамын қайтару үшін, ғарыш кемесіне жаңа тәсіл сынақтан өтті, бұл алдағы АҚШ шаттлы/Ресей ғарыш станциясы "Мир" арасындағы байланысқа дайындық болды. "R Bar" тәсілі деп аталатын бұл тәсіл, орбиталық аппараттың қозғалтқыштарынан шығатын ластану қаупін азайта отырып, отынды үнемдеуге көмектеседі. STS 66 миссиясы "Атлантис" ғарыш кемесінің 14 жылдан астам уақытқа соңғы жеке ұшуы болды, өйткені келесі миссиялары "Мир" және ХҒС ғарыш станцияларына арналған. "Атлантис" кемесі алғашқы рет STS 125 (Соңғы Хаббл ғарыш телескопы миссиясы) миссиясына дейін жеке ұшпады.

The Atmospheric Laboratory for Applications and Sciences – 3 (ATLAS 03) was the primary payload aboard STS 66. It continued the series of Spacelab flights to study the energy of the sun and how it affects the Earth's climate and environment. The ATLAS 03 mission made the first detailed measurements from the Shuttle of the Northern Hemisphere's middle atmosphere in late fall. The timing of the flight, when the Antarctic ozone hole was diminishing, allowed scientists to study possible effects of the ozone hole on mid latitudes, the way Antarctic air recovers, and how the northern atmosphere changes as the winter season approaches. In addition to the ATLAS 03 investigations, the mission included deployment and retrieval of the Cryogenic Infrared Spectrometer Telescope for Atmosphere, or CRISTA. Mounted on the Shuttle Pallet Satellite, the payload is designed to explore the variability of the atmosphere and provide measurements that will complement those obtained by the Upper Atmosphere Research Satellite launched aboard Discovery in 1991. CRISTA SPAS is a joint U. S./German experiment. Other payloads in Atlantis'''s cargo bay included the Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet (SSBUV 7) payload and the Experiment on the Sun Complementing ATLAS (ESCAPE II). Payloads located in the middeck include the Physiological & Anatomical Rodent Experiment (PARE/NIR R), Protein Crystal Growth Thermal Enclosure (PCG TES), Protein Crystal Growth Single Locker (PCG STES), Space Tissue Loss/National Institute of Health (STL/NIH C), Space Acceleration Measurement System (SAMS) and the Heat Pipe Performance 2 Experiment (HPP 2). STS 66 further advanced comprehensive effort to collect data about sun's energy output, chemical makeup of the Earth's middle atmosphere, and how these factors affect global ozone levels. Seven instruments on the Atmospheric Laboratory for Applications and Science 3 (ATLAS 3) also flew on first two ATLAS flights. No other collection of space based instruments provides the same extensive range of atmospheric measurements. Also considered a primary payload was the Cryogenic Infrared Spectrometers and Telescopes for the Atmosphere Shuttle Pallet Satellite (CRISTA SPAS), continuing joint NASA German Space Agency (DARA, now the DLR) series of scientific missions. ATLAS 3 and CRISTA SPAS considered as joint mission with single set of science objectives. During the mission the crew divided into two teams for around the clock research. ATLAS 3 instruments, mounted on a Spacelab pallet in the cargo bay, included Atmospheric Trace Molecule Spectroscopy (ATMOS), which collected more data on trace gases in the atmosphere than on all three of its previous flights combined; Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet Spectrometer (SSBUV), which took ozone measurements to calibrate ozone monitor on aging NOAA 9 satellite as well as cooperative measurements with other ATLAS 3 instruments; Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor (ACRIM), which took extremely precise measurements of the sun's total radiation for 30 orbits as calibration reference for sister instrument on Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) launched in 1991; Measurement of the Solar Constant (SOLCON), provided by Belgium, which also measured solar radiation but as reference point to track changes over years; Solar Spectrum Measurement (SOLSPEC), French instrument, measured the Sun's radiation as function of wavelength; and Solar Ultraviolet Spectral Irradiance Monitor (SUSIM), which collected its highest precision solar ultraviolet radiation measurements in its 15 year lifetime. Millimeter Wave Atmospheric Sounder (MAS), collected nine hours of observations, measuring distribution of water vapor, chlorine monoxide and ozone at altitudes between 12 and 60 miles (20 to ), before computer malfunction halted instrument operations. CRISTA SPAS released from orbiter's Remote Manipulator System arm on second day of mission. Flying at distance of about 25 to 44 miles (40 to ) behind the Shuttle, payload collected data for more than eight days before being retrieved and returned to the cargo bay. The CRISTA instrument gathered first global information about medium and small scale disturbances in trace gases in middle atmosphere, which could lead to better models of the atmosphere and Earth's energy balance. The second CRISTA SPAS instrument, the Middle Atmosphere High Resolution Spectrograph Investigation (MAHRSI) measured amounts of ozone destroying hydroxyl and nitric oxide in the middle atmosphere and lower thermosphere from 24 to 72 miles (40 to ). MAHRSI yielded first complete global maps of hydroxyl in atmosphere. For retrieval of CRISTA SPAS, a different approach method to the spacecraft was successfully tested as a prelude to the upcoming U. S. Shuttle/Russian Space Station Mir docking flights. Called R Bar approach, it is expected to save propellant while reducing risk of contamination to Mir systems from orbiter thruster jet firings. STS 66 was the last solo shuttle flight for Atlantis for over 14 years, as her upcoming missions were dedicated to Mir, and ISS flights. Atlantis'' would not fly solo again until STS 125 (The final Hubble Space Telescope Mission).