Введение
1999 год - американский пилотируемый космический полёт для запуска рентгеновской обсерватории «Чандра».
Устройство мест для экипажа
Места для взлета, посадки и размещения: Места 1–4 находятся на главной палубе. Места 5–7 находятся на средней палубе. С1 Коллинз Коллинз С2 Эшби Эшби С3 Тогнини Коулман С4 Хоули Хоули С5 Коулман Тогнини.
Проблемы во время восхождения
Во время последовательности зажигания основного двигателя золотая шпилька, использовавшаяся для заглушения окислительного порта в двигателе номер три (правом) космического челнока, сорвалась и была с силой выброшена, ударив внутреннюю поверхность сопла двигателя и разорвав три охлаждающие трубки, содержащие водород. Эти разрывы привели к утечке выше по потоку от главной камеры сгорания. Это аномальное событие и автоматическая реакция на утечку контроллером правого двигателя не нарушали никаких критериев готовности к запуску, и взлет прошел нормально. Однако примерно через 5 секунд после взлета короткое замыкание вывело из строя основной цифровой блок управления центрального двигателя, DCU A, и резервный блок управления правого двигателя, DCU B. Центральный и правый двигатели продолжали работать на оставшихся DCU на протяжении всего управляемого полета на орбиту. Резервный набор DCU в каждом контроллере двигателя спас «Колумбию» и ее экипаж от потенциальной катастрофы, поскольку отключение двух двигателей в этот момент полета привело бы к очень рискованному аварийному прерыванию запуска без гарантии успеха. Позже было установлено, что короткое замыкание было вызвано неправильно проложенной проводкой, которая терлась о выступающую головку винта. Эта проблема с проводкой привела к широкомасштабной проверке проводки во всех орбитальных аппаратах. Из-за утечки в правом двигателе его контроллер зафиксировал снижение мощности или тяги, косвенно измеряемое как давление в главной камере сгорания, поскольку утекающий водород не сгорал в двух предкамерах SSME или в главной камере сгорания. Чтобы вернуть двигатель к заданной тяге, контроллер немного больше открыл клапаны окислителя. Утечка водорода и увеличение расхода окислителя привели к тому, что правый двигатель отклонился от желаемого соотношения смешивания кислорода и водорода 6,03 и работал при более высокой, чем обычно, температуре. Увеличение расхода окислителя во время подъема привело к преждевременному отключению всех трех двигателей в конце расчетного времени работы из-за низкого уровня жидкого кислорода, зафиксированного во внешнем баке. Несмотря на то, что преждевременное отключение привело к скорости ниже целевой, аппарат безопасно достиг намеченной орбиты и успешно завершил миссию. Этот инцидент привел к изменению регламента технического обслуживания, требующего удаления и замены поврежденных окислительных портов, а не их намеренной заглушки, как это практиковалось ранее. За три дня до этого, при первой попытке запуска, запуск был остановлен на T-7 секундах, непосредственно перед последовательностью зажигания SSME, из-за того, что старший оператор консоли вручную инициировал прерывание отсчета. Позже было установлено, что оператор консоли, контролировавший концентрацию водородного газа в заднем отсеке космического челнока, где расположены три SSME, зафиксировал резкий скачок концентрации водорода выше красной линии критериев готовности к запуску для одной пробы непосредственно перед запуском основного двигателя. Последующая диагностика и анализ показали, что наиболее вероятной причиной была аномалия данных, возникшая в масс-спектрометре в области высокого вакуума прибора для одной пробы. Производительность системы была нормальной до прерывания и во время последующих попыток запуска.
Цели миссии
Основной целью миссии STS 93 было развертывание рентгеновской обсерватории Чандры (ранее Advanced X-ray Astrophysics Facility) с помощью разгонного блока Inertial Upper Stage. На момент запуска Чандра была самой совершенной рентгеновской обсерваторией, когда-либо созданной. Она предназначена для наблюдения рентгеновского излучения из высокоэнергетических областей Вселенной, таких как горячий газ в остатках сверхновых звезд. Другие полезные нагрузки на STS 93 включали космический эксперимент MSX, эксперимент по модификации ионосферы шаттла с помощью импульсного локального выхлопа (SIMPLEX), систему ультрафиолетовой визуализации юго-запада (SWUIS), эксперимент "Желирование золей: прикладные исследования в микрогравитации" (GOSAMR), эксперимент "Потеря космической ткани – B" (STL B), легкий гибкий шарнир солнечной батареи (LFSAH), модуль культивирования клеток (CCM), эксперимент любительской радиосвязи шаттла – II (SAREX – II), EarthKAM, исследования роста растений в микрогравитации (PGIM), коммерческий универсальный биопроцессор (CGBA), микроэлектромеханическую систему (MEMS) и биологические исследования в контейнерах (BRIC). Эксперимент по модификации ионосферы шаттла с помощью импульсного локального выхлопа (SIMPLEX) исследовал источник очень высокочастотного (VHF) радиолокационного отражения, вызванного шаттлом и его двигателями OMS. Главный исследователь использовал собранные данные для изучения влияния орбитальной кинетической энергии на ионосферные неоднородности и понимания процессов, происходящих при выбросе выхлопных газов. Система ультрафиолетовой визуализации юго-запада (SWUIS) была основана на ультрафиолетовом телескопе конструкции Максутова и ультрафиолетовой чувствительной ПЗС-камере (CCD) с усилением изображения, работающей с частотой кадров видео. Ученые могут получать чувствительные фотометрические измерения астрономических объектов. Целью эксперимента "Желирование золей: прикладные исследования в микрогравитации" (GOSAMR) было исследование влияния микрогравитации на обработку золей. В частности, целью было продемонстрировать, что композитные керамические прекурсоры, состоящие из крупных частиц и мелких коллоидных золей, могут быть произведены в космосе с большей структурной однородностью. Эксперимент "Потеря космической ткани – B" (STL B) был посвящен прямому видео наблюдению клеток в культуре с использованием системы визуализации видеомикроскопа с целью демонстрации интерактивных операций в режиме реального времени для обнаружения и индуцирования клеточных реакций. Полезная нагрузка "Легкий гибкий шарнир солнечной батареи" (LFSAH) состояла из нескольких шарниров, изготовленных из сплавов с памятью формы. Шарниры развертывания с памятью формы обеспечивали контролируемое и плавное развертывание солнечных батарей и других элементов космического аппарата. LFSAH продемонстрировал эту возможность развертывания для различных конфигураций шарниров. Целями модуля культивирования клеток (CCM) были проверка моделей биохимической и функциональной потери мышечных, костных и эндотелиальных клеток, вызванной стрессом микрогравитации; оценка цитоскелета, метаболизма, целостности мембран и активности протеаз в целевых клетках; а также тестирование лекарственных препаратов для предотвращения потери ткани. Эксперимент любительской радиосвязи (SAREX II) продемонстрировал возможность любительской коротковолновой радиосвязи между шаттлом и наземными радиолюбителями. SAREX также служил образовательной возможностью для школ по всему миру, чтобы узнать о космосе, напрямую общаясь с астронавтами на борту шаттла через любительское радио. EarthKAM проводил наблюдения Земли с помощью электронной камеры (ESC), установленной в верхнем правом бортовом окне задней палубы. В эксперименте полезной нагрузки "Исследования роста растений в микрогравитации" (PGIM) использовались растения для мониторинга космической среды на предмет стрессовых условий, влияющих на рост растений. Поскольку растения не могут избежать стрессовых условий, они разработали механизмы, которые контролируют окружающую среду и направляют эффективные физиологические реакции на вредные условия. Коммерческий универсальный биопроцессор (CGBA) позволял выполнять функции обработки и хранения образцов. Универсальный биопроцессорный аппарат – изотермический модуль удержания (GBA ICM) контролировался по температуре для поддержания заданной температуры, контролировал активацию и завершение экспериментов с образцами и обеспечивал интерфейс для взаимодействия экипажа, управления и передачи данных. Полезная нагрузка "Микроэлектромеханическая система" (MEMS) исследовала характеристики набора MEMS-устройств в условиях запуска, микрогравитации и возвращения на Землю. Эти устройства включали акселерометры, гироскопы, а также датчики окружающей среды и химические датчики. Полезная нагрузка MEMS была автономной и требовала только активации и деактивации. Полезная нагрузка "Биологические исследования в контейнерах" (BRIC) была разработана для изучения влияния космического полета на мелких беспозвоночных животных и растительные образцы. Экипаж был доступен через регулярные промежутки времени для мониторинга и управления операциями с полезной нагрузкой/экспериментами. Посадка "Колумбии" в Космическом центре имени Кеннеди стала двенадцатой ночной посадкой в истории программы Space Shuttle. Пять из них были совершены на авиабазе Эдвардс в Калифорнии, а остальные – в ККК. На сегодняшний день было выполнено 19 последовательных посадок в ККК и 25 из последних 26.
Специальный груз
В 2001 году Coin World сообщил о раскрытии (в ответ на запрос по FOIA), что Монетный двор США отчеканил 39 экземпляров доллара Сакагавея 2000 года из золота в июне 1999 года на Монетном дворе в Уэст-Пойнте. Заготовки были изготовлены из специально подготовленных полуунцовых (½ тройской унции) золотых слитков American Gold Eagle. Причины чеканки неизвестны; существует предположение, что это была попытка Монетного двора предложить "премиальные" коллекционные предметы одновременно с недавно выпущенным долларом Сакагавея в 2000 году. Двадцать семь монет вскоре были переплавлены, а оставшиеся 12 находились на борту космического шаттла "Колумбия" во время миссии STS-93 в июле 1999 года. Два экземпляра затем появились на двух различных мероприятиях: один – на частном ужине для членов Конгресса в августе 1999 года, а другой – на официальной церемонии "Первого удара" в ноябре. Монеты хранились в штаб-квартире Монетного двора под охраной, пока в 2001 году их не перевезли в Форт-Нокс. Чеканка считается незаконной из-за действующих правил чеканки монет. В 2007 году Монетный двор объявил, что впервые публично представит 12 золотых долларов, побывавших в космосе, на Всемирной ярмарке денег Американской нумизматической ассоциации в Милуоки, штат Висконсин.