La Instalación de Exposición de Larga Duración de la NASA , o LDEF (pronunciada "eldef"), era una instalación cilíndrica diseñada para proporcionar datos experimentales a largo plazo sobre el entorno del espacio exterior y sus efectos en los sistemas, materiales, operaciones y supervivencia de esporas seleccionadas del espacio. [2] [3] Fue colocado en órbita terrestre baja por el transbordador espacial Challenger en abril de 1984. El plan original requería que el LDEF fuera recuperado en marzo de 1985, pero después de una serie de retrasos finalmente fue devuelto a la Tierra por Columbia en Enero de 1990. [3]
Llevó a cabo con éxito experimentos de ciencia y tecnología durante aproximadamente 5,7 años que han revelado una recopilación amplia y detallada de datos ambientales espaciales. Los 69 meses de LDEF en el espacio proporcionaron datos científicos sobre los efectos a largo plazo de la exposición espacial en materiales, componentes y sistemas que han beneficiado a los diseñadores de naves espaciales de la NASA hasta el día de hoy. [4]
Los investigadores identificaron el potencial del transbordador espacial planeado para entregar una carga útil al espacio, dejarla allí para una exposición prolongada al duro entorno del espacio exterior y recuperarla para analizarla en una misión separada. El concepto LDEF evolucionó a partir de una nave espacial propuesta por el Centro de Investigación Langley de la NASA en 1970 para estudiar el entorno de los meteoroides, el Módulo de Exposición y Meteoroides (MEM). [2] El proyecto fue aprobado en 1974 y el LDEF se construyó en el Centro de Investigación Langley de la NASA . [4]
LDEF estaba destinado a ser reutilizado y redesplegado con nuevos experimentos, quizás cada 18 meses. [5] pero después de la extensión involuntaria de la misión 1, la estructura en sí fue tratada como un experimento y estudiada intensamente antes de ser almacenada.
La tripulación STS-41-C del Challenger desplegó LDEF el 7 de abril de 1984 en una órbita casi circular a una altitud de 257 millas náuticas. [6]
La forma de la estructura del LDEF era un prisma de 12 lados (para adaptarse a la bahía de carga útil del transbordador) y estaba hecha completamente de acero inoxidable . Hubo 5 o 6 experimentos en cada uno de los 12 lados largos y algunos más en los extremos. Fue diseñado para volar con un extremo hacia la tierra y el otro alejado de la tierra. [7] El control de actitud de LDEF se logró con estabilización de gradiente de gravedad y distribución inercial para mantener la estabilidad de tres ejes en órbita. Por lo tanto, no se requirieron sistemas de propulsión u otros sistemas de control de actitud, lo que dejó al LDEF libre de fuerzas de aceleración y contaminantes provenientes de los disparos de aviones. [4] También había un amortiguador magnético/viscoso para detener cualquier oscilación inicial después del despliegue. [7]
Tenía dos dispositivos de agarre . Un FRGF y una pinza activa (detección de rigidez) se utilizaban para enviar una señal electrónica para iniciar los 19 experimentos que tenían sistemas eléctricos. [7] Esto activó el Sistema de inicio de experimentos (EIS) [8] : 1538 que envió 24 señales de iniciación a los 20 experimentos activos. Había seis indicaciones de iniciación que eran visibles para los astronautas en despliegue [9] : 109 junto al dispositivo de agarre activo. [9] : 111
Originalmente, los ingenieros pretendían que la primera misión durara aproximadamente un año y que varias misiones de exposición de larga duración utilizaran el mismo marco. En realidad, la instalación de exposición se utilizó para una única misión de 5,7 años.
La instalación LDEF fue diseñada para recopilar información vital para el desarrollo de la Estación Espacial Freedom (que finalmente se construyó como Estación Espacial Internacional ) y otras naves espaciales, especialmente las reacciones de diversos materiales de construcción espacial a la radiación, los cambios extremos de temperatura y las colisiones con el espacio. asunto.
Algunos de los experimentos tenían una cubierta que se abría después del despliegue y estaba diseñada para cerrarse después de aproximadamente un año, [10] por ejemplo , Space Environment Effects (M0006). [11]
No había telemetría, pero algunos experimentos activos registraron datos en una grabadora de cinta magnética alimentada por una batería de dióxido de azufre y litio, [10] por ejemplo , el Experimento Fotovoltaico Avanzado (S0014), que registró datos una vez al día, [12] el Estudio alemán de células solares (S1002), [12] : 91 y los efectos del entorno espacial en los sistemas de fibra óptica (M004). [11] : 182
Seis de los siete experimentos activos que necesitaban registrar datos utilizaron uno o dos módulos del Sistema de datos y energía experimental (EPDS). [8] : 1545 Cada EPDS contenía un módulo de procesamiento y control, una grabadora de cinta magnética y dos baterías LiSO 2 . [8] : 1536 Un experimento (S0069) utilizó un módulo de cinta magnética de 4 pistas que no formaba parte de un EPDS. [8] : 1540
Cincuenta y siete experimentos de ciencia y tecnología, en los que participaron investigadores gubernamentales y universitarios de Estados Unidos , Canadá , Dinamarca , Francia , Alemania , Irlanda , Países Bajos , Suiza y el Reino Unido , volaron en la misión LDEF. [4] [3] Los gases interestelares también quedarían atrapados en un intento de encontrar pistas sobre la formación de la Vía Láctea y la evolución de elementos más pesados. [4] Algunos ejemplos son la investigación de los efectos de la exposición en:
y física en condiciones de baja gravedad (por ejemplo, crecimiento de cristales). [13]
Al menos uno de los experimentos a bordo, el Experimento de superficies de control térmico (TCSE), utilizó el microprocesador RCA 1802 . [14]
En el experimento alemán EXOSTACK, el 30% de las esporas de Bacillus subtilis sobrevivieron a los casi 6 años de exposición al espacio exterior cuando estaban incrustadas en cristales de sal, mientras que el 80% sobrevivió en presencia de glucosa , que estabiliza la estructura de las macromoléculas celulares, especialmente durante el vacío. deshidratación inducida. [15] [16]
Si estaban protegidas contra los rayos UV solares , las esporas de B. subtilis eran capaces de sobrevivir en el espacio hasta 6 años, especialmente si estaban incrustadas en arcilla o polvo de meteorito (meteoritos artificiales). Los datos pueden respaldar la probabilidad de una transferencia interplanetaria de microorganismos dentro de los meteoritos, la llamada hipótesis de la litopanspermia . [dieciséis]
El Experimento Expuesto al Espacio Desarrollado para Estudiantes (SEEDS) les permitió a los estudiantes la oportunidad de cultivar semillas de tomate experimentales y de control que habían sido expuestas en LDEF, comparando e informando los resultados. Se transportaron 12,5 millones de semillas y estudiantes desde la escuela primaria hasta la escuela de posgrado devolvieron 8000 informes a la NASA. El LA Times informó erróneamente que una mutación del ADN debida a la exposición al espacio podría producir una fruta venenosa. Aunque incorrecto, el informe sirvió para dar a conocer el experimento y generar debate. [17] Las semillas espaciales germinaron antes y crecieron más rápido que las semillas de control. Las semillas espaciales eran más porosas que las terrestres. [18]
En el lanzamiento de LDEF, la recuperación estaba programada para el 19 de marzo de 1985, once meses después del despliegue. [4] Los cronogramas se retrasaron, posponiendo la misión de recuperación primero hasta 1986 y luego indefinidamente debido al desastre del Challenger . Después de 5,7 años, su órbita había decaído a unas 175 millas náuticas y era probable que se quemara al reingresar en poco más de un mes. [6] [9] : 15
Finalmente fue recuperado por Columbia en la misión STS-32 el 12 de enero de 1990. [19] Columbia se acercó a LDEF de tal manera que minimizara la posible contaminación de LDEF por el escape del propulsor. [20] Mientras LDEF todavía estaba conectado al brazo RMS, un extenso estudio de 4,5 horas fotografió cada bandeja de experimento individual, así como áreas más grandes. [20] Sin embargo, las operaciones del transbordador contaminaron los experimentos cuando las preocupaciones por la comodidad humana superaron los importantes objetivos de la misión LDEF. [21]
Columbia aterrizó en la Base de la Fuerza Aérea Edwards el 20 de enero de 1990. [4] Con LDEF todavía en su bahía, Columbia fue transportada de regreso en el Shuttle Carrier Aircraft al Centro Espacial Kennedy el 26 de enero. Se tomaron esfuerzos especiales para garantizar la protección contra la contaminación. del compartimento de carga útil durante el vuelo del ferry. [4]
Entre el 30 y el 31 de enero, el LDEF fue retirado del compartimiento de carga útil del Columbia en las Instalaciones de Procesamiento del Orbitador de KSC , colocado en un recipiente de carga útil especial y transportado al Edificio de Operaciones y Pago. El 1 de febrero de 1990, LDEF fue transportado en el Sistema de transporte y ensamblaje de LDEF a la Instalación de encapsulación y ensamblaje de naves espaciales – 2, donde el equipo del proyecto LDEF dirigió las actividades de desintegración. [20]
