Полет STS-57: Возвращение EURECA и научные эксперименты в космосе

Введение

1993 Американский пилотируемый космический полет

STS-57 — пилотируемая миссия Spacehab, запущенная НАСА 21 июня 1993 года с Космического центра Кеннеди во Флориде.

Основные моменты миссии

Миссия была запущена в день летнего солнцестояния. В течение десяти дней полета астронавты успешно провели множество биомедицинских и материаловедческих экспериментов внутри модуля SPACEHAB. Два астронавта участвовали в выходе в открытый космос (EVA), а европейский извлекаемый носитель (EURECA) был извлечен экипажем и помещен в грузовой отсек корабля "Эндевор". EURECA был выведен на орбиту с космического шаттла "Атлантис" в августе 1992 года (STS-46) и содержал несколько экспериментов для изучения долгосрочного воздействия микрогравитации. Неправильно установленный электрический разъем на дистанционном манипуляторе "Эндевора" (Canadarm), установленный с отклонением в 180° от правильного положения, не позволил EURECA подзаряжать свои аккумуляторы от энергии орбитального аппарата. Правило полета, требующее фиксации антенны, было отменено, и EURECA был опущен в грузовой отсек без закрепления антенны. Специалисты миссии Дэвид Лоу и Питер Висфорд безопасно закрепили двойные антенны EURECA на научном спутнике во время выхода в открытый космос. Дэвид Лоу был закреплен на ножке на конце роботизированной руки "Эндевора", а специалист миссии Нэнси Дж. Карри Грегг расположила руку так, чтобы Дэвид Лоу мог аккуратно прижать антенны к запорным механизмам EURECA. Операторы грузового отсека затем привели в действие замки, чтобы зафиксировать каждую антенну. Пятичасовой пятьдесятминутный выход в открытый космос завершил основную цель миссии STS-57 – извлечение научного спутника EURECA. После этого Лоу и Висфорд выполнили маневры в рамках сокращенной внекорабельной деятельности (EVA) – детального испытательного задания (DTO) – с использованием роботизированной руки. Работы, связанные с каждой областью исследования – манипулированием с массой, точной настройкой массы и высоким крутящим моментом – были завершены, при этом оба члена экипажа EVA поочередно работали с роботизированной рукой. Лоу и Висфорд завершили выход в открытый космос и вернулись в шлюзовую камеру "Эндевора" незадолго до 15:00 по центральному времени. В течение остальной части миссии экипаж работал над экспериментами в модуле Spacehab, расположенном на нижней палубе шаттла. Эти эксперименты включали изучение позы тела, среды космического корабля, роста кристаллов, металлических сплавов, переработки сточных вод и поведения жидкостей. Среди экспериментов была оценка оборудования для технического обслуживания, которое может быть использовано на космической станции "Фридом". Часть, связанная с диагностическим оборудованием эксперимента "Инструменты и диагностическая система", выполняла Нэнси Дж. Карри Грегг. Используя электронные измерительные приборы, включая осциллограф и мультиметр, Карри Грегг проводила испытания на макете печатной платы и общалась с наземными контроллерами посредством компьютерных сообщений о предлагаемых процедурах ремонта и их результатах. 22 июня 1993 года все шесть членов экипажа поговорили с президентом Клинтоном. Кроме того, Брайан Даффи и Джефф Висфорд провели эксперименты по переносу жидкостей в невесомости без образования пузырьков. Эксперимент, названный "Эксперимент по получению и восполнению запасов жидкости" (FARE), изучал фильтры и процессы, которые могли бы улучшить методы дозаправки космических аппаратов на орбите. Перемещая воду между прозрачными резервуарами на средней палубе "Эндевора", инженеры оценили поведение жидкостей во время работы рулевых двигателей шаттла для небольших маневров. Дженис Восс работала над экспериментом "Жидкая капсула зоны плавления" (LEMZ), в котором использовался процесс, называемый выращиванием кристаллов в плавающей зоне. Низкая гравитация в космическом полете позволяет выращивать большие кристаллы в космосе. Рон Грэб, Брайан Даффи и Дженис Восс участвовали в исследовании нейтрального положения тела. Летные хирурги отмечали на предыдущих полетах, что основная поза тела меняется в условиях микрогравитации. Это изменение позы, иногда называемое "скрючиванием в невесомости", является дополнением к удлинению позвоночника во время космических миссий. Чтобы лучше задокументировать это явление в течение космической миссии, в начале и конце миссии были сделаны фото- и видеосъемки членов экипажа в расслабленном положении. Исследователи учли эти данные при разработке спецификаций будущих космических аппаратов, чтобы сделать рабочие места и жилые помещения более эффективными и удобными для астронавтов. Карри Грегг выполнила электронную часть оценки факторов, влияющих на человека. Она установила рабочую платформу, затем подключила ноутбук и выполнила смоделированную компьютерную процедуру для системы управления космической станцией. 28 июня 1993 года Карри Грегг провела импровизированный сантехнический ремонт в Эксперименте по летным испытаниям систем контроля окружающей среды, исследовании оборудования для очистки сточных вод, которое может быть использовано на будущих космических аппаратах. В EFE использовался раствор воды и йодида калия для имитации сточных вод, который затем прокачивался через серию фильтров для очистки. Во время полета экспериментаторы заметили уменьшение потока воды через устройство и решили провести техническое обслуживание. Карри Грегг ослабила соединение на одном из водопроводов внутри эксперимента, обернула ослабленное соединение впитывающей пеленкой и, используя бортовой ноутбук, в течение примерно 20 минут изменила направление насоса в эксперименте, чтобы попытаться удалить засорение. Затем она снова затянула соединение и возобновила нормальную работу эксперимента. Наземные экспериментаторы в течение полутора часов контролировали EFE, чтобы убедиться, что засорение было устранено.

The mission was launched on the summer solstice. During the course of the ten day flight, the astronauts successfully conducted scores of biomedical and materials sciences experiments inside the pressurized SPACEHAB module. Two astronauts participated in a spacewalk (EVA) and European Retrievable Carrier (EURECA) was retrieved by the crew and stowed inside Endeavours payload bay. EURECA had been deployed from the Space Shuttle Atlantis in August 1992 (STS 46) and contained several experiments to study the long term effects of exposure to microgravity. An improperly installed electrical connector on Endeavours Remote Manipulator System (Canadarm), installed 180° off its correct position, prevented EURECA from recharging its batteries with orbiter power. A flight rule requiring antenna stowage was waived and EURECA was lowered into the payload bay without latching its antenna. Mission specialists David Low and Peter Wisoff safely secured EURECA's dual antennas against the science satellite during the spacewalk. David Low was mounted on a foot restraint on the end of Endeavours robotic arm while Mission specialist Nancy J. Currie Gregg positioned the arm so David Low could gently push the arms against EURECA's latch mechanisms. Payload controllers then drove the latches to secure each antenna. The five hour, fifty minute spacewalk completed STS 57 mission's primary goal of retrieving the EURECA science satellite. Afterwards, Low and Wisoff completed maneuvers for an abbreviated extravehicular activity (EVA) Detailed Test Objective (DTO) using the robot arm. Activities associated with each of the areas of investigation — mass handling, mass fine alignment and high torque — were completed with both EVA crewmen taking turns on the robot arm. Low and Wisoff wrapped up their spacewalk and returned to Endeavour's airlock shortly before 3:00 p. m. CDT. During the rest of the mission, the crew worked on experiments in the Spacehab module in the Shuttle's lower deck. These experiments included studying body posture, the spacecraft environment, crystal growth, metal alloys, wastewater recycling and the behavior of fluids. Among the experiments was an evaluation of maintenance equipment that may be used on Space Station Freedom. The diagnostic equipment portion of the Tools and Diagnostics System experiment was performed by Nancy J. Currie Gregg. Using electronics test instruments including an oscilloscope and electrical test meter, Currie Gregg conducted tests on a mock printed circuit board and communicated with ground controllers via computer messages on suggested repair procedures and their results. On June 22, 1993, all six crew members talked with President Clinton. In addition, Brian Duffy and Jeff Wisoff ran experiments in transferring fluids in weightlessness without creating bubbles in the fluid. The experiment, called the Fluid Acquisition and Resupply Experiment (FARE), studied filters and processes that could improve methods of refueling spacecraft in orbit. By transferring water between diameter transparent tanks on Endeavours middeck, engineers evaluated how the fluids behaved while the shuttle's steering jets fired for small maneuvers. Janice Voss worked on the Liquid Encapsulated Melt Zone (LEMZ) experiment, which used a process called
floating zone crystal growth. The low gravity conditions of space flight permit large crystals to be grown in space. Ron Grabe, Brian Duffy and Janice Voss participated in the Neutral Body Position study. Flight surgeons had noted on previous flights that the body's basic posture changes while in microgravity. This postural change, sometimes called the "zero g crouch", is in addition to the to lengthening of the spine during space missions. To better document this phenomenon over the duration of a space mission, still and video photography of crew members in a relaxed position were taken early and late in the mission. Researchers included these findings in the design specifications of future spacecraft to make work stations and living areas more efficient and comfortable for astronauts. Currie Gregg conducted the electronics procedures portion of the Human Factors Assessment. She set up a work platform, then hooked up a notebook computer and went through a simulated computer procedure for a space station propulsion system. On June 28, 1993, Currie Gregg performed an impromptu plumbing job on the Environmental Control Systems Flight Experiment, a study of wastewater purification equipment that may be used aboard future spacecraft. The EFE used a solution of water and potassium iodide to simulate wastewater, which was then pumped through a series of filters to purify it. During the flight, experimenters observed a reduced flow of water through the device and opted to perform maintenance. Currie Gregg loosened a fitting on one water line inside the experiment, wrapped the loose fitting with an absorbent diaper, and, using a laptop computer on board, reversed a pump on the experiment for about 20 minutes in an attempt to flush out the clog. She then retightened the fitting and resumed normal operation of the experiment. Ground experimenters proceeded to monitor the EFE for about an hour and a half to ensure the clog had been cleared.

Знак миссии

Пять звезд и форма роботизированной руки на эмблеме символизируют числовое обозначение полета в последовательности миссий Системы космических перевозок. Общие очертания SpaceHab изображены в виде внутренней красной подкладки нашивки. Также видна EURECA с тремя желтыми следами, представляющими собой элементы знака отличия астронавтов (EURECA заменяет традиционную звезду наверху), а орбитальный корабль вращается вокруг Земли.