La Instalación de Exposición de Larga Duración de la NASA , o LDEF (pronunciado "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 espaciales, materiales, operaciones y la supervivencia de esporas seleccionadas . [2] [3] Fue colocada en órbita terrestre baja por el transbordador espacial Challenger en abril de 1984. El plan original preveía que la LDEF se recuperara en marzo de 1985, pero después de una serie de retrasos finalmente fue devuelta a la Tierra por el Columbia en enero de 1990. [3]
Durante 5,7 años aproximadamente, el LDEF llevó a cabo experimentos científicos y tecnológicos que permitieron obtener una amplia y detallada recopilación de datos ambientales espaciales. Los 69 meses que pasó 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 su análisis 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 Meteoritos (MEM). [2] El proyecto fue aprobado en 1974 y el LDEF se construyó en el Centro de Investigación Langley de la NASA . [4]
Se pretendía que el LDEF fuera reutilizado y redistribuido con nuevos experimentos, quizás cada 18 meses. [5] Pero después de la extensión no intencionada de la misión 1, la estructura en sí misma fue tratada como un experimento y estudiada intensivamente antes de ser almacenada.
La tripulación STS-41-C del Challenger desplegó el LDEF el 7 de abril de 1984 en una órbita casi circular a una altitud de 257 millas náuticas. [6]
La estructura del LDEF tenía forma de prisma de 12 lados (para adaptarse a la bahía de carga útil del transbordador) y estaba hecha completamente de acero inoxidable . Había 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 orientado hacia la Tierra y el otro alejado de ella. [7] El control de actitud del LDEF se logró con estabilización por gradiente de gravedad y distribución inercial para mantener la estabilidad de tres ejes en órbita. Por lo tanto, no se requirió propulsión u otros sistemas de control de actitud, lo que hizo que el LDEF estuviera libre de fuerzas de aceleración y contaminantes de los disparos de los reactores. [4] También había un amortiguador magnético/viscoso para detener cualquier oscilación inicial después del despliegue. [7]
Tenía dos dispositivos de agarre . Un FRGF y un dispositivo de agarre activo (detección de rigidez) utilizado para enviar una señal electrónica para iniciar los 19 experimentos que tenían sistemas eléctricos. [7] Esto activó el Sistema de Iniciación 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 que se desplegaban [9] : 109 junto al dispositivo de agarre activo. [9] : 111
Los ingenieros originalmente tenían previsto que la primera misión durara aproximadamente un año y que varias misiones de exposición de larga duración utilizarían el mismo marco. La instalación de exposición se utilizó en realidad 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 la Estación Espacial Internacional ) y otras naves espaciales, especialmente las reacciones de varios materiales de construcción espacial a la radiación, los cambios extremos de temperatura y las colisiones con materia espacial.
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 que funcionaba con una batería de dióxido de azufre y litio, [10] por ejemplo , el Experimento Fotovoltaico Avanzado (S0014), que registraba 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 de 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 científicos y tecnológicos —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 baja gravedad, por ejemplo, el 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 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 la deshidratación inducida por vacío. [15] [16]
Si se protegían de la radiación ultravioleta del sol , las esporas de B. subtilis podían sobrevivir en el espacio hasta seis años, especialmente si se las incrustaba en arcilla o polvo de meteorito (meteoritos artificiales). Los datos pueden respaldar la probabilidad de transferencia interplanetaria de microorganismos dentro de los meteoritos, la denominada hipótesis de la litopanspermia . [16]
El experimento Space Exposed Experiment Developed for Students (SEEDS) permitió a los estudiantes la oportunidad de cultivar semillas de tomate de control y experimentales que habían sido expuestas a LDEF, comparar e informar los resultados. Se enviaron 12,5 millones de semillas por avión y los 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 por exposición espacial podría producir una fruta venenosa. Si bien es incorrecto, el informe sirvió para generar conciencia sobre 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 semillas terrestres. [18]
En el lanzamiento del LDEF, la recuperación estaba prevista 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, luego indefinidamente debido al desastre del Challenger . Después de 5,7 años, su órbita se había reducido a aproximadamente 175 millas náuticas (324 km) y era probable que se quemara al reingresar en poco más de un mes. [6] [9] : 15
Finalmente, el Columbia lo recuperó en la misión STS-32 el 12 de enero de 1990. [19] El Columbia se acercó al LDEF de tal manera que minimizara la posible contaminación del LDEF por los gases de escape del propulsor. [20] Mientras el LDEF todavía estaba conectado al brazo RMS, un extenso estudio de 4,5 horas fotografió cada bandeja de experimentos 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]
El Columbia aterrizó en la Base Aérea Edwards el 20 de enero de 1990. [4] Con el LDEF todavía en su compartimento, el Columbia fue transportado de regreso en el Shuttle Carrier Aircraft al Centro Espacial Kennedy el 26 de enero. Se tomaron medidas especiales para garantizar la protección contra la contaminación del compartimento de carga útil durante el vuelo de traslado. [4]
Entre el 30 y el 31 de enero, el LDEF fue retirado de la bahía de carga útil del Columbia en la Instalación de Procesamiento de Orbitadores del KSC , colocado en un contenedor de carga útil especial y transportado al Edificio de Operaciones y Verificación. El 1 de febrero de 1990, el LDEF fue transportado en el Sistema de Ensamblaje y Transporte del LDEF a la Instalación de Ensamblaje y Encapsulamiento de Naves Espaciales – 2, donde el equipo del proyecto LDEF dirigió las actividades de desintegración. [20]
