STS-50
STS-50![]() | |
이름 | 우주 수송 시스템-48 |
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미션 타입 | 미소 중력 연구 |
교환입니다. | NASA |
COSPAR ID | 1992-034a |
새캣 | 22000 |
미션 기간 | 13일, 19시간, 30분, 4초 (표준) |
주행 거리 | 9,200,000 km (5,700,000 mi) |
궤도 완료 | 221 |
우주선 속성 | |
우주선 | 우주왕복선 컬럼비아 |
발사 질량 | 116,693 kg (257,264파운드) |
착륙 질량 | 103,814 kg (228,871파운드) |
페이로드 질량 | 12,101 kg (26,678파운드) |
승무원 | |
승무원 수 | 7 |
회원들 | |
임무 개시 | |
발매일 | 1992년 6월 25일 16:12:23 UTC |
로켓 | 컬럼비아 우주왕복선 |
발사장소 | 케네디 우주 센터, LC-39A. |
청부업자 | 록웰 인터내셔널 |
임무 종료 | |
상륙일 | 1992년 7월 9일 11:42:27 UTC |
착륙 지점 | 케네디 우주 센터 SLF 33 활주로 |
궤도 파라미터 | |
레퍼런스 시스템 | 지구 중심 궤도 |
정권 | 지구 저궤도 |
근지 고도 | 302 km (188 mi) |
아포기 고도 | 309km(192mi) |
기울기 | 28.46° |
기간 | 90.60분 |
인스트루먼트 | |
Astroculture-1(ASC) 결정 성장로(CGF) 드롭 물리 모듈(DPM) 장기 궤도선 의료 프로젝트(EDOMP) 범용 바이오프로세서 장치(GBA) 글로브 박스 설비(GBX) 고분자막처리(IPMP)에 관한 연구 단백질 결정 성장(PCG) 셔틀 아마추어 무선 실험(SAREX-II) 공간가속도측정시스템(SAMS) 고체 표면 연소 실험(SSCE) 표면 장력 구동 대류 실험(STDCE) 자외선 플룸 계측기(UVPI) 제올라이트 결정 성장(ZCG) | |
![]() STS-50 미션 패치 ![]() 엘렌 S. 베이커, 케네스 D Bowersox, Bonnie J. Dunbar, Richard N. 리처드, 칼 J. 미드, 유진 H 트린, 로렌스 J. 델루카스 |
STS-50은 컬럼비아 궤도선의 12번째 임무인 NASA 우주왕복선 임무였다.컬럼비아호는 허리케인 다비의 [1][2]잔해에 의한 에드워드 공군 기지의 악천후로 케네디 우주 센터에 사상 처음으로 착륙했다.
승무원
위치 | 우주 비행사 | |
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사령관 | 리처드 N리처드 세 번째 우주 비행 | |
파일럿 | 케네스 D.바우어삭스 첫 번째 우주 비행 | |
미션 스페셜리스트 1 | 보니 던바 세 번째 우주 비행 | |
미션 스페셜리스트 2 | 엘렌 S. 베이커 두 번째 우주 비행 | |
미션 스페셜리스트 3 | 칼 J. 미드 두 번째 우주 비행 | |
페이로드 스페셜리스트 1 | 로렌스 J. 델루카스 유일한 우주 비행 | |
페이로드 스페셜리스트 2 | 유진 H.트린 유일한 우주 비행 |
지원팀
위치 | 우주 비행사 | |
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페이로드 스페셜리스트 1 | 조지프 프롤 첫 번째 우주 비행 | |
페이로드 스페셜리스트 2 | 앨버트 사코 주니어 첫 번째 우주 비행 |
승무원 좌석 배치
좌석[3] | 시작하다 | 랜딩 | 좌석 1-4는 비행 갑판에 있습니다.5번에서 7번 좌석은 미드덱에 있습니다. |
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S1 | 리처드 | 리처드 | |
S2 | 바우어삭스 | 바우어삭스 | |
S3 | 던바 | 미드 | |
S4 | 제빵사 | 제빵사 | |
S5 | 미드 | 던바 | |
S6 | 델루카스 | 델루카스 | |
S7 | 트린 | 트린 |
미션의 하이라이트
미국 미소중력연구소 1호는 재료과학, 유체물리학, 생명공학 등의 실험을 한 우주실험실 임무였다.이는 우주왕복선의 첫 번째 비행으로, 연장 궤도선(EDO) 하드웨어를 장착하여 더 긴 비행 기간을 가능하게 했다.
1차 페이로드인 U.S. Microgravity Laboratory-1(USML-1)이 첫 비행을 했다. 가압된 스페이스랩 모듈이 특징이었다.USML-1은 몇 가지 분야에서 미국의 초중력 연구 노력을 진전시키기 위해 계획된 일련의 비행에서 처음 사용되었다.수행한 실험은 다음과 같습니다.결정 성장로(CGF), 낙하 물리 모듈(DPM), 표면 장력 구동 대류 실험(STDCE), 제올라이트 결정 성장(ZCG), 단백질 결정 성장(PCG), 글로브 박스 설비(GBX) 가속 측정 시스템OMP), 고체 표면 연소 실험(SSCE).
2차 실험은 다음과 같다.고분자막처리(IPMP), 셔틀 아마추어 무선실험(SAREX-II) 및 자외선 플룸 기기(UVPI)에 대한 조사.
주요 미션 성과
- 우주정거장 프리덤 과학업무의 토대를 마련하는 최초의 미국 미소중력연구소-1 전용 비행 완료.
- 유체역학, 결정성장, 연소과학, 생물과학, 기술 시연 등 5개 기본분야에서 31개 미세중력실험 완료.
- 다중 사용자 및 다중 비행을 위한 몇 가지 새로운 미소 중력 실험 시설(결정 성장로, 낙하 물리학 모듈 및 표면 장력 기반 대류 실험 포함)을 도입했습니다.
- 과학 수익의 최적화를 위해 현장에 있는 승무원과 과학자들 간의 상호작용적 과학 운영의 효율성을 입증했다.
- 우주왕복선 프로그램에서 최장 기간 단백질 결정 성장 완료.
- 성장 과정의 현미경 관찰에 근거해 화학 조성을 변경하는 반복적인 결정 성장 실험을 실시.
- 당시 최장기 우주왕복선 미션(13일 19시간 30분)을 완료하고 우주왕복선 프로그램의 첫 비행시간 연장 궤도선(EDO) 비행을 했다.
- 승무원이 최대한의 과학성을 위해 여러 실험을 통해 상호작용을 할 수 있는 새로운 Globbox 시설의 다기능성을 입증했습니다.
우주왕복선 컬럼비아호가 역사상 가장 긴 우주왕복선 비행을 위해 로켓을 쏘아 올렸다.컬럼비아호는 약 14일 후에 중요한 미세 중력 실험으로부터 수집한 데이터와 표본을 가지고 돌아왔다.우주왕복선 미션 STS-50은 최초의 미국 미소중력연구소-1(USML-1)을 우주로 운반하여 장기간의 미소중력 실험을 수행하였다.미중력은 지구 표면의 중력 인력에 비해 작은 중력 가속도이다.자유낙하(예: 지구 궤도를 도는 우주왕복선)의 작용을 통해 중력의 국소적인 영향이 크게 감소하여 미소 중력 환경을 조성한다.
컬럼비아호의 연장 임무 동안, 컬럼비아호의 페이로드 베이에 실려 있는 스페이스랩의 긴 모듈 안에서 일하는 과학자 승무원들은 30개 이상의 미세 중력 조사와 테스트를 수행했다.이 임무에서 얻는 과학적 이익을 극대화하기 위해, 실험은 24시간 내내 이루어졌다.조사는 미세 중력 과학 연구의 5가지 기본 분야로 분류되었다: 유체 역학(액체와 가스가 다른 힘의 적용 또는 부존재에 어떻게 반응하는지에 대한 연구), 재료 과학(물질 응고 및 결정 성장에 대한 연구), 연소 과학(연소의 과정과 현상에 대한 연구), 생물,chnology(생물에서 파생된 제품과 관련된 현상에 대한 연구) 및 미래의 우주왕복선 임무 및 우주정거장 자유에 사용할 실험 개념을 증명하기 위한 기술 시연.
USML-1에 세 개의 새로운 주요 실험 시설이 비행되었다.결정 성장로, 표면 장력 구동 대류 실험 장치 및 낙하 물리학 모듈입니다.이 비행의 새로운 하드웨어의 추가 부품은 다용도인 글로브 박스로, 승무원을 액체, 가스 또는 관련된 고형분으로부터 격리시키면서 작은 실험을 "실제로" 조작할 수 있게 했습니다.USML-1 실험의 일부는 다음과 같습니다.
우주 실험실 실험
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결정 성장로(CGF)는 미세 중력의 결정 성장을 조사하기 위한 재사용 가능한 설비입니다.최대 1,600°C(2,910°F)의 온도에서 최대 6개의 대형 샘플을 자동으로 처리할 수 있습니다.수동 시료 교환 시 추가 시료 처리가 가능합니다.USML-1에는 방향 응고와 증기 수송이라는 두 가지 결정 성장 방법이 사용되었습니다. 과학자들은 중력의 지배적인 영향을 받지 않고 성장한 결정의 성분과 원자 구조를 분석함으로써, 응고 중의 유체 흐름과 결정의 결함 사이의 상관 관계를 파악할 수 있습니다.CGF는 286시간 동안 가동돼 비화 갈륨 반도체 결정 2개를 포함해 예정보다 3개 많은 7개의 샘플을 처리했다.비화 갈륨 결정은 고속 디지털 집적회로, 광전자 집적회로 및 고체 레이저에 사용됩니다.승무원들은 특별히 설계된 유연한 글로브 박스를 사용하여 샘플을 교환하여 추가 실험 작업을 제공할 수 있었습니다.
Surface Tension Drived Convertion Experiment(STDCE; 표면 장력 구동 대류 실험)는 최첨단 기기를 사용하여 미세 중력 환경의 다양한 변수에 걸쳐 액체 표면의 표면 장력 구동 흐름에 대한 정량적 데이터를 얻은 최초의 우주 실험이었다.매우 작은 표면 온도 차이만으로도 액체 표면에 미세한 유체 흐름을 생성하기에 충분합니다."서모카피올"이라고 불리는 이러한 흐름은 지구의 유동 표면에 존재합니다.하지만, 지구상의 열전공 흐름은 종종 훨씬 더 강한 부력에 의해 가려지기 때문에 연구하기가 매우 어렵습니다.미소중력에서는 부력에 의한 흐름이 크게 감소하여 이 현상을 연구할 수 있다.STDCE는 곡면 유체에서 열전공 흐름을 최초로 관찰했으며 표면 장력이 유체 운동의 강력한 원동력임을 입증했다.
DPM(Drop Physical Module)을 사용하면 용기의 간섭 없이 액체를 연구할 수 있습니다.지구의 액체는 액체를 담는 용기의 형태를 취한다.또한 용기를 구성하는 물질은 연구 중인 액체를 화학적으로 오염시킬 수 있습니다.DPM은 음향파(음파)를 사용하여 챔버 중앙에 드롭을 배치합니다.이런 방식으로 물방울을 연구함으로써 과학자들은 비선형 역학, 모세관파, 표면 레올로지(물질의 형태와 흐름의 변화) 분야에서 기초 유체 물리학 이론을 테스트할 기회를 갖게 된다.승무원들은 음파를 조작함으로써 회전, 진동, 합체, 심지어 물방울을 쪼갤 수 있었다.또 다른 테스트에서, 연구진은 의료 이식 치료에 사용하기 위해 반투과성 막 안에 살아있는 세포를 캡슐화하는 과정을 조사하기 위해 첫 번째 화합물 방울, 즉 한 방울 내의 방울을 만들 수 있었다.
글로브 박스 시설은 아마도 지난 몇 년 동안 도입된 가장 다재다능한 새로운 우주 실험실 장비임이 입증되었습니다.Glovebox는 승무원과 직접 접촉하지 않고도 다양한 종류의 테스트 활동 및 시연 및 자료(독성, 자극성 또는 잠재적으로 감염될 수 있는 것)를 조작할 수 있는 기회를 제공합니다.글로브 박스에는 깨끗한 작업 공간에 뷰포트(창), 샘플 및 장비 조작을 위한 내장 장갑, 부압 시스템, 필터 시스템 및 자재 및 실험 통과를 위한 출입문이 있습니다.글로브 박스의 주된 용도는 단백질 결정을 선택적으로 혼합하고 그 성장을 모니터링하는 것이었다.글로브 박스는 승무원들이 주기적으로 구성을 변경해 성장을 최적화하도록 허용했는데, 이는 우주 공간으로는 처음 있는 일이었다.글로브 박스 내부에서 수행된 다른 테스트에는 촛불 불꽃, 섬유 당기기, 입자 분산, 액체 표면 대류 및 액체/용기 계면에 대한 연구가 포함되었습니다.글로브 박스 안에서 총 16개의 테스트와 데모가 실시되었습니다.또한 Glovebox는 승무원들에게 계획되지 않은 범용 바이오프로세싱 장치에서 백업 작업을 수행할 수 있는 기회를 제공했습니다.
Spacelab 실험 중 다른 하나는 생물학적 물질을 처리하는 장치인 GBA(Generic Bioprocessing Device)였습니다.GBA는 수 밀리리터의 부피로 132개의 개별 실험을 처리했다.이 장치는 살아있는 세포, 생태 폐기물 처리에 사용되는 미생물, 소금물 새우와 말벌 알의 개발, 그리고 암 연구에 사용되는 다른 생물의학 실험 모델들을 연구했다.연구된 샘플 중 하나인 리포좀은 의약품을 캡슐화하는 데 사용될 수 있는 구형 구조로 구성되어 있습니다.만약 이 생물학적 산물이 적절하게 형성될 수 있다면, 종양과 같은 신체의 특정 조직에 약물을 전달하는 데 사용될 수 있을 것이다.
우주가속도측정시스템(SAMS) 기구는 임무 수행 중 미소 중력 실험에서 경험하는 낮은 수준의 가속도(미중력)이러한 데이터는 실험 데이터에서 보이는 효과가 외부 장애에 의한 것인지 여부를 확인하는 데 매우 중요하다.SAMS 기구는 20회 이상의 우주왕복선 임무를 수행했으며, 미르에서는 3.5년 동안 비행했으며, 현재 국제우주정거장에서는 새로운 버전이 출시되어 있다.
중간 갑판 미소 중력 실험
대부분의 STS-50 실험은 미국 미소중력연구소-1(USML-1)에서 이루어졌지만, 다른 실험들은 콜롬비아의 중간 갑판에서 이루어졌다.중간 갑판 실험에는 단백질 결정 성장, 아스트로컬처 및 제올라이트 결정 성장 연구가 포함되었다.
단백질 결정 성장 실험은 14번째 셔틀 비행을 했지만, USML-1은 승무원들이 글로브 박스 시설을 사용하여 성장 조건을 최적화할 수 있었던 첫 사례였다.HIV Reverse Transcriptase Complex (AIDS 복제의 화학적 열쇠인 효소)와 Factor D (인간의 면역 체계에서 중요한 효소)를 포함한 34개의 단백질 유형에서 약 300개의 샘플이 씨앗을 뿌렸다.날아온 단백질의 약 40%는 X선 회절 연구에 사용될 것이다.크기 및 수율이 증가한 것은 이 임무에 의해 제공된 결정 성장 시간이 연장되었기 때문입니다.지상의 과학자들은 각 단백질의 3차원 구조를 연구하기 위해 X선 결정학을 사용할 것이며, 결정되면 합리적인 약물 설계를 통해 각 단백질의 활동을 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.
Astroculture 실험은 미세 중력에서 식물의 성장을 지원하기 위해 사용되는 물 전달 시스템을 평가했습니다.우주에서의 식물 성장은 우주에서 장기간에 걸친 인간의 거주에 식량, 산소, 정제수, 이산화탄소 제거를 제공하는 가능한 방법으로 여겨지고 있다.유체는 지구에서와는 다르게 미세 중력에서 작용하기 때문에, 지구에서 사용되는 식물 물 공급 시스템은 미세 중력 사용에 잘 적응하지 못한다.
Zeolite Crystal Growth 실험은 글로브 박스에 혼합된 38개의 개별 샘플을 처리했습니다.제올라이트 결정은 생물학적 액체를 정화하거나, 세탁 세제 첨가제로 사용하거나, 폐기물 정화 용도로 사용됩니다.
장시간 궤도선(EDO)
STS-50은 최초의 미국 미소중력연구소-1(USML-1) 비행뿐 아니라 최초의 장기 궤도선 비행이기도 했다.우주정거장 프리덤호에서 장기간(수개월)의 미세 중력 연구를 준비하기 위해, 과학자들과 NASA는 그들의 실험을 위해 더 긴 시간을 점진적으로 관리하는 실질적인 경험이 필요하다.우주왕복선은 보통 일주일에서 열흘의 초중력을 제공한다.연장 기간 궤도선 키트 덕분에, 우주왕복선 궤도선 컬럼비아호는 거의 14일 동안 궤도에 머물렀고 컬럼비아호와의 미래 임무는 한 달 동안 지속될 수 있다.키트는 전력 생산을 위한 여분의 수소 및 산소 탱크, 실내 대기를 위한 여분의 질소 탱크, 실내 공기에서 이산화탄소를 제거하기 위한 개선된 재생 시스템으로 구성됩니다.
우주에 더 오래 머무르는 것의 실질적인 측면 중 하나는 승무원의 건강과 성능을 유지하기 위한 요건일 것이다.STS-50 기간 동안 승무원들은 EDO 의료 프로젝트의 일환으로 생체 검사를 실시했다.승무원들은 그들의 혈압과 심박수를 관찰하고 비행 중 기내 분위기를 표본으로 채취했다.그들은 또한 우주에서 일어나는 체액의 정상적인 감소에 대한 대응책으로 하반신 부압(LBNP) 장치를 평가했다.만약 LBNP의 유익한 효과가 24시간 동안 지속될 수 있다면, 그것은 재진입과 착륙에 대한 승무원의 성과를 향상시킬 것이다.
기타 페이로드
STS-50 승무원들은 또한 우주왕복선 아마추어 무선 실험(SAREX)을 운영했다.선원들은 이 실험을 통해 태평양에 복제한 폴리네시아 범선인 아마추어 무선통신사들과 접촉할 수 있었고 전 세계 학교를 선정할 수 있었다.우주 비행사들이 존슨 우주 센터의 햄 라디오 클럽 방송국으로부터 아마추어 텔레비전 영상을 받은 것은 거의 처음이었다.
고분자막 처리 조사(IPMP) 실험은 이전에 6개의 셔틀 임무에서 비행한 적이 있습니다.미세중력에서 고분자막의 형성을 연구하기 위해 사용되며, 생물의학 및 산업 공정에서 필터로 사용된다.
미션 휘장
임무 휘장은 우주왕복선이 전형적인 초중력 비행 위치에 있음을 보여준다.USML 배너는 payload bay에서 확장됩니다.payload bay에는 마이크로 중력 기호인 μg라는 텍스트가 붙어 있습니다.USML 문자의 별과 줄무늬는 물론 우주왕복선 아래의 지구상에서 강조 표시된 미국도 그것이 미국만의 과학 임무였다는 사실을 묘사하고 있다.
이물질과 미세동물의 영향
콜럼비아의 "스탠드-업" 궤도 자세는 비록 미소 중력 실험에 이상적이지만, D&M (Debris and Micrometeoroid) 취약성의 관점에서는 최적과는 거리가 멀었다.이 궤도선은 40개의 방사선 파편 충돌, 8개의 창문에 대한 충격, 그리고 3개의 탄소-탄소 날개 [4]선단에 대한 충격을 받았다.
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레퍼런스
- ^ "STS-50". Retrieved 8 February 2022.
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- ^ "Preliminary Report Hurricane Darby". NOAA. 9 August 1992. Retrieved 8 February 2022.
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- ^ "STS-50". Spacefacts. Retrieved 4 March 2014.
- ^ Young, John W. (16 September 2012). "22". Forever Young: A Life of Adventure in Air and Space. University Press of Florida. p. 432. ISBN 978-0813042091.