STS-62 fue una misión del programa del Transbordador Espacial volada a bordo del Transbordador Espacial Columbia . Las cargas útiles principales fueron el paquete de experimentos de microgravedad USMP-02 y la carga útil de ingeniería y tecnología OAST-2, ambas en la bahía de carga del orbitador. La misión de dos semanas también incluyó una serie de experimentos biomédicos centrados en los efectos de los vuelos espaciales de larga duración. El aterrizaje fue narrado en el especial de Discovery Channel de 1994 sobre el programa del transbordador espacial y sirvió como apertura del programa. También se llevó una guitarra mochilero CF Martin a bordo del Columbia durante la misión.
El primer día de vuelo (viernes 4 de marzo) consistió en operaciones de ascenso y reconfiguración del orbitador para apoyar las operaciones orbitales, un encendido OMS -2 para circularizar la órbita del Columbia a una distancia de 160 por 163 millas náuticas (296 por 302 km) órbita, activación USMP-2, operaciones PSE, activación APCG, operaciones CPCG, verificación RMS, operaciones DEE, activación CGBA. Las puertas del compartimento de carga útil se abrieron a las 10:26 am EDT.
El segundo día de vuelo (sábado 5 de marzo), los astronautas se turnaron en las instalaciones de ejercicios de la cabina de la tripulación en un esfuerzo por frenar los efectos de la atrofia muscular. El piloto Andrew M. Allen y el especialista de misión Charles D. Gemar también pasaron tiempo en el contenedor de presión negativa de la parte inferior del cuerpo. Los especialistas de la misión Pierre J. Thuot y Marsha S. Ivins iniciaron el Experimento de crecimiento de cristales de proteínas (PCGE) y el Experimento de sistemas fisiológicos (PSE), mientras que los científicos en tierra en el Centro de control de operaciones de carga útil controlaron otros once experimentos montados en la bahía de carga útil del orbitador. . Los controladores de la misión en Houston también investigaron un problema en un sensor de presión de la línea de combustible en una de las tres unidades de energía auxiliar (APU) de Columbia . Se detectaron presiones más altas de lo normal y luego volvieron a la normalidad después de que los ingenieros encendieron los calentadores de la unidad. Las APU proporcionaron energía hidráulica para operar sistemas de aterrizaje clave y sólo uno de los tres fue necesario para un aterrizaje exitoso. Sin embargo, las reglas de vuelo exigían una misión más corta en caso de que se perdiera una sola unidad. [ cita necesaria ]
En el tercer día de vuelo (domingo 6 de marzo), después de una mañana de estudios médicos, la tripulación pasó la última mitad del día haciendo ejercicio y continuando estudiando el comportamiento de un modelo de estructura de la estación espacial en ingravidez. El piloto Allen y los especialistas de la misión Ivins y Gemar dieron cada uno un turno en una bicicleta estática montada en la cubierta central del Columbia . La bicicleta estática había sido durante mucho tiempo un elemento básico de los vuelos lanzadera para permitir ejercicios que contrarrestaran el efecto de la ingravidez en los músculos. La bicicleta a bordo de Columbia , sin embargo, presentaba un nuevo sistema de montaje de resortes amortiguadores que se evaluó como un método para mantener al mínimo las vibraciones del ejercicio, que podrían perturbar los experimentos sensibles.
Además, Gemar instaló un modelo de estructura de armadura similar a un andamio que podría aplicarse al diseño de una futura estación espacial en la cubierta inferior. El modelo, conectado a grabadoras sensibles en un casillero del transbordador, se utilizó para determinar las características de tales estructuras en órbita. El modelo y sus reacciones se estudiaron en varias configuraciones diferentes durante el día.
Otras actividades para la tripulación incluyeron fotografías del brillo creado cuando la piel exterior del orbitador interactuaba con el oxígeno atómico en órbita y el seguimiento continuo de los experimentos de crecimiento de cristales de proteínas en la cabina.
Aunque no son muy visibles excepto para los científicos terrestres que los vigilan, la amplia variedad de cargas útiles externas del Columbia continuaron sus investigaciones a lo largo del día. Los segundos experimentos de carga útil de microgravedad de los Estados Unidos (USMP-2) continuaron produciendo una gran cantidad de datos para los científicos sobre el terreno.
El equipo científico del Experimento de dispersión de luz de fluido crítico, o ZENO, informó que esperaban localizar la temperatura crítica del xenón en "cualquier momento". Los miembros del equipo observaron de cerca los rastros de datos de computadora que indican que su experimento estaba muy cerca de la temperatura crítica, el objetivo de un largo y metódico proceso de búsqueda "sensible". Se trataba de una búsqueda más precisa de la temperatura crítica después de determinar su ubicación dentro de una banda estrecha. Una vez localizada la temperatura, el equipo pasó casi 24 horas observando detenidamente el fenómeno que esperaron años para ver. Estudiaron las propiedades del xenón en su punto crítico, tomando sutiles mediciones ópticas en la región que lo rodea. El "punto crítico" de un fluido ocurre en una condición de temperatura y presión en la que el fluido es simultáneamente gas y líquido. Al comprender cómo se comporta la materia en el punto crítico, los científicos esperan obtener una mejor comprensión de una variedad de problemas de física que van desde cambios de fase en fluidos hasta cambios en la composición y propiedades magnéticas de los sólidos.
El Sistema de Medición de la Aceleración Espacial (SAMS) continuó midiendo el entorno de microgravedad en el portaaviones USMP-2 en apoyo de los otros cuatro experimentos a bordo. El equipo SAMS comenzó a enviar a la tripulación los resultados de su recopilación de datos durante diversas actividades del orbitador, ya que estaban interesados en cómo podían minimizar su influencia en el entorno de microgravedad. Las mediciones se realizaron con el sistema en momentos específicos cuando las perturbaciones de microgravedad fueron causadas por eventos como el ejercicio de la tripulación y el movimiento de la antena de banda Ku del orbitador . Estas observaciones también recopilaron "firmas" que el equipo pudo identificar fácilmente en datos futuros.
Un sistema relacionado, el Experimento de Investigación de Aceleración Orbital (OARE), fue administrado por el Centro Espacial Johnson de la NASA . Fue útil en misiones como la USMP-2, donde era importante caracterizar con precisión una amplia variedad de perturbaciones en el entorno de microgravedad. Trabajando estrechamente con SAMS, el OARE registró cualquier actividad de baja frecuencia, como la fricción del orbitador con la atmósfera superior enrarecida. SAMS era más adecuado para registrar actividades de mayor frecuencia, como el ejercicio de la tripulación.
El Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) continuó reuniendo datos para probar teorías sobre el efecto de los flujos de fluidos impulsados por la gravedad en la solidificación dendrítica de materiales fundidos. Al completar su primera fase de operaciones preprogramadas la noche anterior, el experimento dendrítico entró en su segunda fase de crecimiento de cristales cuando los miembros del equipo comenzaron a enviar comandos a su experimento desde tierra utilizando un conjunto único de capacidades conocidas como "teleciencia". Esto les permitió obtener los mejores datos posibles de su investigación.
El Horno de Solidificación Direccional Automatizado Avanzado (AADSF) estudió la solidificación direccional de materiales semiconductores en microgravedad. Los datos experimentales descargados del tercer día de la misión indicaron que se produjo la solidificación de un cristal de telururo de mercurio y cadmio, y el equipo científico de AADSF monitoreó constantemente este progreso lento pero constante. Probar el AADSF en microgravedad fue beneficioso porque en la Tierra, la gravedad hace que los fluidos suban o bajen dentro de la porción derretida; un líquido tibio es menos denso que uno frío y subirá a la superficie del derretimiento. Estos movimientos convectivos del material fundido contribuyen a defectos físicos en la estructura interna del cristal en crecimiento. Estos defectos afectan las características eléctricas generales de un cristal y, en consecuencia, su utilidad en dispositivos electrónicos.
El equipo de MEPHISTO informó que habían recopilado buenos datos con su horno de solidificación direccional. Durante el día, el equipo solucionó un problema descubierto la noche anterior con una problemática "medición de Seebeck". Esta señal electrónica midió los cambios en la microestructura de un metal en solidificación y se realizó en una de las tres muestras experimentales de bismuto-estaño. Se utilizaron otras técnicas de medición en las dos muestras restantes más adelante en la misión; Ambas muestras operaron nominalmente.
Los controladores de vuelo tuvieron un domingo tranquilo en el Control de la Misión sin problemas significativos a bordo de la nave espacial. Una lectura de alta presión que se vio en una línea de combustible hacia una de las tres unidades de potencia auxiliares del transbordador anteriormente en el vuelo se había disipado, y los controladores confiaron en que la APU funcionaría bien si fuera necesario. Sin embargo, continuaron observando de cerca las lecturas de esa área. La tripulación comenzó a dormir ocho horas a las 4:53 pm.
El día de vuelo 4 comenzó el lunes 7 de marzo a las 00:53 horas. El equipo comenzó el día con una mezcla de himnos de las fuerzas armadas cantados por el Glee Club de la Academia Militar de EE. UU . El popurrí honró a las cuatro ramas del servicio que estuvieron representadas por la tripulación STS-62. Durante el tiempo de la misión, el comandante Casper era coronel de la Fuerza Aérea de los EE. UU. , el piloto Allen era mayor del Cuerpo de Marines de los EE. UU. , el especialista en misiones Gemar era teniente coronel del Ejército de los EE. UU. y el especialista en misiones Thuot era comandante de la Marina de los EE. UU. .
Después de completar sus actividades posteriores al sueño, la tripulación comenzó el trabajo de carga útil del día. La tripulación realizó comprobaciones del Experimento de crecimiento de cristales de proteínas y de los roedores alojados en la cubierta central como parte del Experimento de sistemas fisiológicos. Gemar también continuó su trabajo con el experimento Middeck 0-Gravity Dynamics, diseñado para estudiar el comportamiento fundamental, no lineal y dependiente de la gravedad de estructuras híbridas a escala. Comprender estas estructuras se volvió importante para los diseñadores de grandes estructuras espaciales como la Estación Espacial Internacional .
Casper realizó una presentación especial sobre el Sistema de Medición de la Aceleración Espacial . SAMS, un viajero frecuente en el transbordador, utilizó acelerómetros para tomar medidas de vibraciones y aceleraciones a bordo. Tales perturbaciones, aunque leves, podrían haber afectado los sensibles experimentos de microgravedad. Las mediciones SAMS permitieron a los científicos ajustar sus experimentos para mejorar sus resultados científicos.
Allen y Gemar tuvieron medio día libre de su apretada agenda operando los numerosos experimentos de microgravedad de la misión. Debido a la larga duración de la misión, cada miembro de la tripulación recibió dos medios días libres durante los 14 días de la misión.
Los otros astronautas pasaron la primera mitad del día trabajando con el Experimento de Dinámica de Gravedad 0 Middeck, o MODE, y un modelo de estructura de armadura que estaba bajo consideración para su uso en una futura estación espacial. Se analizó el modelo de truss, configurado para flotar libremente en la cubierta central, para determinar su comportamiento en ingravidez.
Continuaron funcionando las veinticuatro horas del día, experimentos con la carga útil de microgravedad-2 de EE. UU., la Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial-2, el instrumento ultravioleta de retrodispersión del transbordador espacial y los experimentos de exposición de materiales candidatos de duración limitada, muchos de ellos controlados por científicos en el suelo. El instrumento SSBUV operó desde el primer día del vuelo, y sus controladores de tierra hicieron planes el día 4 del vuelo para intentar detectar emisiones de dióxido de azufre de los volcanes en Centroamérica . El objetivo de las observaciones de SSBUV era investigar si tales emisiones bajas en la atmósfera eran detectables desde la órbita. Las mediciones de SSBUV en general se utilizaron para perfeccionar los satélites que monitoreaban el ozono y otros gases en la atmósfera terrestre. La tripulación comenzó su período de sueño de ocho horas a las 4:53 pm EST.
Durante las operaciones del USMP-2 en el día de vuelo 4, el equipo del Experimento de Dispersión de Luz de Fluido Crítico, o ZENO, informó durante la noche que comenzaron a ver un comportamiento en el fluido xenón diferente a cualquier otro que hubieran visto en la Tierra. Creían que esto significaba que el experimento había pasado por el punto crítico de la muestra de xenón. Mientras tanto, el equipo continuó con sus delicadas manipulaciones de temperatura para verificar lo que habían visto. Una vez que el equipo estuvo seguro de haber localizado el punto crítico, planearon realizar una serie de mediciones precisas en el área circundante utilizando dispersión de luz láser. Cuando el xenón está en su punto crítico o muy cerca de él (el punto en el que es simultáneamente líquido y gas), las manchas de la sustancia, que de otro modo sería transparente, adquieren brevemente una iridiscencia "lechosa". Más cerca del punto crítico, las áreas de color blanco lechoso son más grandes y existen por períodos más largos. Cuando una luz láser pasa a través de la muestra en estas áreas, las fluctuaciones en la densidad de la muestra hacen que la luz se disperse.
Los miembros del equipo del horno MEPHISTO comenzaron a realizar una serie de estudios de solidificación del metal y recibieron datos analizables. El lunes, el equipo avanzó mucho para superar algunas dificultades que habían estado experimentando con una de las mediciones electrónicas del experimento y completó con éxito una ejecución de Seebeck. La medición de Seebeck es una señal eléctrica que mide las variaciones de temperatura durante el crecimiento de los cristales en el límite donde el líquido se vuelve sólido: el frente de solidificación. Se utilizó MEPHISTO para realizar una serie de ciclos de fusión y solidificación en tres muestras idénticas en forma de varilla de una aleación de bismuto y estaño. Durante estos experimentos, se midieron la temperatura, la velocidad y la forma del frente de solidificación para estudiar el comportamiento de los metales y semiconductores a medida que se solidificaban.
Los miembros del equipo del Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) dijeron que estaban satisfechos con el rendimiento de su aparato y los datos que adquirieron durante la USMP-2. [ cita necesaria ] Mientras se producía el crecimiento de las dendritas, dos cámaras de 35 mm tomaron fotografías para el análisis posterior a la misión. Cuando se completó un ciclo de crecimiento de dendrita, la pequeña estructura cristalina se volvió a fundir y se hizo crecer otra a una temperatura de "sobreenfriamiento" diferente. Las dendritas se cultivaron en 20 niveles diferentes de sobreenfriamiento que oscilaban hasta aproximadamente 1,3 grados Celsius. El sobreenfriamiento es el enfriamiento lento de un líquido por debajo de su punto de congelación normal, pero debido a su pureza, no se solidifica. El nivel de sobreenfriamiento está determinado por la diferencia entre la temperatura del líquido y su punto de congelación normal. IDGE fue un experimento fundamental de ciencia de materiales realizado en el entorno de microgravedad del espacio para aumentar la comprensión de los procesos de solidificación.
El Horno de Solidificación Direccional Automatizado Avanzado (AADSF) continuó funcionando sin problemas, generando un único cristal en forma de cilindro de telururo de mercurio y cadmio , un material exótico utilizado como detector de radiación infrarroja. La AADSF proporcionó a los científicos un aparato único para probar las teorías del crecimiento de los cristales semiconductores sin los efectos y limitaciones causados por la gravedad de la Tierra. La información obtenida al hacer crecer cristales de un material semiconductor en microgravedad se puede utilizar para estudiar los procesos físicos y químicos de muchos materiales y sistemas. Una mayor comprensión en estas áreas podría ayudar a los investigadores a descubrir procesos y materiales que funcionen mejor y cuesten menos de producir.
La tripulación fue despierta a las 11:53 pm para el inicio de las actividades del quinto día de vuelo. Las cargas útiles de la cubierta central ocuparon un lugar central mientras la tripulación del STS-62 trabajaba durante la segunda mitad de su quinto día en órbita. Allen y Gemar se turnaron en la Unidad de Presión Negativa de la Parte Inferior del Cuerpo, cada turno duró una hora y 45 minutos. El dispositivo en forma de saco se sellaba en la cintura para que la presión alrededor de la parte inferior del cuerpo pudiera disminuir gradualmente. La presión reducida atrajo fluidos corporales hacia las piernas y la parte inferior del torso, similar al estado normal del cuerpo en la Tierra. El protocolo LBNP se sometió a pruebas como contramedida a una condición conocida como "intolerancia ortostática", en la que una persona se siente mareada después de estar de pie. Algunos astronautas experimentaron sensaciones similares al ponerse de pie después del aterrizaje del transbordador. Allen y Gemar también realizaron una prueba en rampa de 45 minutos, pero, siguiendo las instrucciones de los controladores de tierra, terminaron la prueba 40 segundos antes. Casper, Thuot e Ivins se relajaron a bordo del Columbia durante la primera mitad del día.
En el quinto día de vuelo (martes 8 de marzo), la tripulación del Columbia continuó con un régimen diario de ejercicio diario, fotografía y monitoreo del progreso del crecimiento de cristales y experimentos de bioprocesamiento a bordo del Columbia .
Mientras tanto, los investigadores terrestres que operaban experimentos de forma remota en la bahía de carga útil del Columbia continuaron sus observaciones. Los científicos que trabajan con el instrumento Ultravioleta de Retrodispersión del Transbordador Espacial continuaron sondeando las capas de la atmósfera terrestre y registraron datos sobre las emisiones troposféricas de los volcanes mexicanos y centroamericanos ; dióxido de azufre de subproductos industriales en la troposfera sobre China y Japón; y observaciones en la mesosfera sobre el volcán mexicano Colima .
Entre los experimentos del paquete 2 de la Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial, los materiales que se están diseñando para futuras naves espaciales en el experimento SAMPIE fueron expuestos por primera vez al entorno orbital. Los resultados incluyeron la operación de una celda avanzada de energía solar e interacciones de plasma con varios materiales mientras la bahía de carga útil del orbitador apuntaba hacia la Tierra.
Otros logros de OAST-2 incluyeron diez ciclos de congelación y descongelación de una nueva tecnología de enfriamiento para futuras naves espaciales; lecturas espectrómetro de fenómenos de resplandor en la atmósfera superior con el instrumento EISG; y estudios de la interacción del orbitador con el oxígeno atómico utilizando el instrumento SKIRT.
Tres miembros de la tripulación tuvieron medio día libre (Casper, Thuot, Ivins), y toda la tripulación recibiría medio día libre más antes de que concluyera la misión el 18 de marzo. Columbia funcionó bien y la tripulación encontró pocos problemas. o Control de Misión. La nave espacial permaneció en una órbita con un punto máximo de 302 kilómetros (163 millas náuticas) y un punto bajo de 298 kilómetros (161 millas náuticas). La tripulación comenzó a dormir ocho horas a las 2:53 p.m. CST y se despertó a las 10:53 p.m. CST para comenzar un sexto día en el espacio.
El día de vuelo 6 (miércoles 9 de marzo), los miembros de la tripulación dedicaron su tiempo al experimento secundario ubicado en la cubierta intermedia del Columbia . Gemar volvió a su trabajo con el Experimento de dinámica de gravedad 0 en Middeck. Allen se tomó un tiempo de su día para hablar con periodistas en Cleveland , Ohio; Filadelfia , Pensilvania ; y Knoxville , Tennessee . Antes de su entrevista, Allen habló sobre los exámenes médicos que realizó la tripulación antes, durante y después del vuelo. Los astronautas recolectaron muestras de sangre y orina para ayudar a los investigadores a determinar los cambios químicos regulatorios que sufre el cuerpo humano mientras está en el espacio. Las pruebas previas y posteriores al vuelo estudiaron la marcha de los miembros de la tripulación, su estabilidad al estar de pie y su capacidad de ejercicio.
Otros miembros de la tripulación comprobaron los experimentos de crecimiento de cristales de proteínas, realizaron algunos experimentos de fotografía auroral y comprobaron las ventanas del orbitador en busca de impactos de escombros. Más tarde, el día de vuelo 6, la tripulación se ejercitó utilizando el ergómetro del Shuttle.
El Control de Operaciones de la Misión Spacelab en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales informó que la segunda carga útil de microgravedad de los Estados Unidos (USMP-2) completó otro día más de operaciones exitosas en órbita a bordo del transbordador espacial Columbia .
El día anterior, los científicos del Experimento de Dispersión de Luz en Fluidos Críticos, o ZENO, concluyeron que efectivamente habían localizado la ubicación del tan buscado punto crítico del xenón. Durante las próximas 24 horas, estaba previsto realizar una serie de sutiles mediciones ópticas en la zona que rodea este fenómeno, donde el xenón se comporta tanto como líquido como como gas.
En el campo de la ciencia de materiales, el Horno de Solidificación Direccional Automatizado Avanzado (AADSF) continuó cultivando un solo cristal de telururo de mercurio y cadmio en el entorno de microgravedad de la bahía de carga útil del orbitador. Los científicos de la AADSF dijeron que la telemetría de su experimento indicó que el crecimiento de los cristales se desarrolló "excepcionalmente bien".
Después de varios días de cultivar con éxito dendritas cristalinas en microgravedad, los miembros del equipo del Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) informaron que estaban muy satisfechos con el rendimiento del IDGE, así como con la cantidad y calidad de las dendritas cultivadas hasta el momento durante la misión. . Los experimentadores del IDGE continuaron monitoreando imágenes de video de barrido lento de dendritas creciendo en su aparato para maximizar la eficiencia del instrumento y los resultados científicos.
El Sistema de Medición de la Aceleración Espacial (SAMS) continuó proporcionando un registro continuo de las vibraciones a bordo del Transbordador a los otros equipos experimentales del USMP-2. Registró mediciones detalladas para caracterizar qué tan fluida y estable es la plataforma que Columbia proporciona para los experimentos.
El día de vuelo 7 (jueves 10 de marzo), Casper informó a Allen que había sido seleccionado para el ascenso de Mayor del Cuerpo de Marines de EE. UU. a Teniente Coronel.
El día de vuelo 8 (viernes 11 de marzo), que marca el punto medio de la misión, Casper cambió varios de los sistemas de control ambiental a sus copias de seguridad para realizar comprobaciones en órbita. Los procedimientos requerían que los miembros de la tripulación cambiaran al separador de humedad alternativo, los sistemas de control de temperatura y presión de la cabina, los calentadores del orbitador y el sistema de eliminación de dióxido de carbono.
Columbia también cambió de actitud por primera vez desde el día del lanzamiento. Columbia orbitaba con su cola apuntando hacia la Tierra y la bahía de carga apuntando en la dirección de viaje o la posición "ram". Con la maniobra, Casper cerró y abrió bandejas de muestras para el experimento de exposición a materiales candidatos al entorno espacial de larga duración (LDCE). El LDCE constaba de tres placas de muestra idénticas con 264 muestras de diversos materiales utilizados en vehículos espaciales. Una de las placas de muestra estuvo expuesta al entorno espacial durante la mayor parte de la misión. Otro quedó expuesto sólo cuando el compartimento de carga útil apuntaba en la posición de ariete (o apuntaba en la dirección de viaje) y un tercero sólo cuando el orbitador no estaba en la posición de ariete.
El especialista en misiones Ivins fue entrevistado por estudiantes de la Escuela Secundaria de Ciencias del Bronx. Los estudiantes hicieron una variedad de preguntas sobre los experimentos de microgravedad que se llevaron a cabo durante la misión sobre la vida y el trabajo en el espacio.
Además, Gemar y Allen completaron cada uno pruebas de rampa de 45 minutos en la unidad de presión negativa de la parte inferior del cuerpo y realizaron más pruebas con el Experimento de dinámica de gravedad 0 en Middeck. Los astronautas también realizaron las comprobaciones estándar del crecimiento de cristales de proteínas y experimentos con roedores ubicados en la cubierta central del Columbia.
Los controladores de vuelo en Houston dieron los toques finales a un plan para transmitir más videos digitales a la tripulación el día de vuelo 9. El plan requirió cambios de procedimiento en tierra, pero ninguna acción por parte de la tripulación. La tripulación del STS-62 comenzó su turno de sueño a la 1:53 p.m. CST y estaba programado que la despertaran a las 9:53 p.m. CST para comenzar su noveno día de operaciones orbitales.
El día de vuelo 9 (sábado 12 de marzo), el plan requería operaciones del Experimento de fotografía auroral, el experimento de crecimiento de cristales de proteínas comerciales y el experimento de exposición al entorno espacial de duración limitada (LDCE). Durante la última parte del día del sábado, la tripulación desenganchó el sistema de manipulación remota y lo utilizó para ayudar a solucionar algunos problemas de recepción anormal del instrumento de Investigación Experimental del Resplandor de la Nave Espacial en el compartimiento de carga útil. La cámara efectora del extremo del brazo se utilizó para obtener una vista aérea del EISG en funcionamiento.
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El décimo día de vuelo (domingo 13 de marzo), la tripulación disfrutó de un día de trabajo relativamente ligero, tomándose la primera mitad del día libre y pasando la segunda mitad trabajando con experimentos en el medio de la cubierta.
Durante una conferencia de prensa a bordo, la tripulación respondió a preguntas que iban desde recortes presupuestarios y seguridad hasta experimentación y vida en la entonces futura Estación Espacial Internacional. Las actividades en el Centro de Control de Misión se centraron en preparar, revisar y enviar mensajes que describen los cambios en las actividades programadas de la tripulación para el día de vuelo 11. La tripulación comenzó su turno de sueño estándar de ocho horas un poco antes de las 2 p.m. y estaba programado para despertarse a las 9:53. pm CST.
El plan del día de vuelo 11 (lunes 14 de marzo) requería dos encendidos de OMS, OMS-3 de 37,9 pies/s (11,6 m/s) en el MET 17/09:44 para bajar la órbita de la nave espacial a 140 por 157 millas náuticas ( 259 por 291 km), y un OMS-4 de 31,8 pies/s (9,7 m/s) en MET 18/09:34 para bajar la órbita aún más a 139 por 140 millas náuticas (257 por 259 km). km) órbita.
Despertados para su décimo día en el espacio con la canción "Starship Trooper" interpretada por el grupo Yes , la tripulación del Columbia comenzó el día bajando la órbita del Transbordador unos 37 kilómetros (20 millas náuticas) y cambiando el enfoque de la ciencia a bordo hacia el Segundo gran objetivo del vuelo.
Los experimentos y observaciones en la bahía de carga se centraron en la interacción del orbitador con el oxígeno atómico, el nitrógeno y otros gases en órbita, una interacción que provocó un conocido efecto brillante alrededor de las superficies de la nave espacial. La órbita más baja aumentó el efecto, y los instrumentos con el paquete Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial-2 (OAST-2) ocuparon un lugar central durante el resto de la misión.
Temprano en la mañana, Casper y Allen encendieron dos veces los motores del Sistema de Maniobra Orbital de Columbia para descender de una órbita de 157 por 161 millas náuticas (291 por 298 km) a una órbita circular de 140 millas náuticas (260 km). orbita. Poco después, las observaciones del OAST-2 comenzaron con una liberación de gas nitrógeno durante tres minutos de un recipiente en el compartimento de carga y un estudio de su efecto sobre el brillo de una placa especial, construida con materiales que se utilizarán en futuros satélites. Más tarde, Columbia , con la cola apuntando hacia la Tierra, realizó una serie de giros de 360 grados de 25 minutos de duración para permitir observaciones mediante el instrumento de prueba infrarroja cinética de la nave espacial OAST-2. Estas observaciones realizadas por ambos instrumentos marcaron el ritmo de los días siguientes del vuelo.
Ivins y Gemar se turnaron para evaluar un sistema de seguimiento para el RMS de Columbia . Como parte del experimento Dexterous End Effector (DEE), el sistema utilizó un espejo cerca del extremo del brazo, diodos emisores de luz intermitentes , una cámara en el compartimento de carga y una computadora portátil para ayudar al astronauta a alinear con precisión el brazo. El experimento del Dexterous End Effector (DEE) también analizó las fuerzas generadas por los movimientos del brazo cuando se activa su efector final magnético. Las fuerzas fueron registradas por un sensor de fuerza y torsión que también formaba parte del equipo del DEE. Cada miembro de la tripulación también realizó un turno para hacer ejercicio como había sido la rutina diaria durante el vuelo de larga duración.
Los astronautas continuaron trabajando con estos experimentos durante el resto del día y comenzaron un período de sueño de ocho horas a la 1:53 pm CST y se despertaron a las 9:53 pm. En su órbita 159, el Columbia se encontraba en excelentes condiciones y los controladores de vuelo no notaron nuevos problemas con los sistemas de la nave espacial.
Mientras las cámaras de la carga útil mostraban la vista de la Tierra desde 260 kilómetros (140 millas náuticas) de altura, la tripulación envió un mensaje especial de buenas noches, la canción de Bette Midler "From a Distance", para las personas que los vigilaban desde abajo en Houston.
El mensaje llegó al final de un ajetreado día 11 de operaciones en órbita que incluyó un cambio de enfoque de la carga útil de microgravedad-2 de los Estados Unidos para trabajar con el paquete de la Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial-2 (OAST-2).
El plan del Día de Vuelo 12 (martes 15 de marzo) requería que Gemar y Allen pasaran otra hora y 45 minutos en el LBNP, la operación del experimento Dexterous End Effector (DEE) y el experimento de Investigación Experimental del Resplandor de Naves Espaciales (EISG). . El equipo se despertó con la canción "View From Above", escrita e interpretada por Allison Brown, quien se inspiró para escribir la canción en Ivins. La tripulación del Columbia pasó la primera mitad de su duodécimo día en el espacio evaluando nuevas tecnologías para el RMS del Transbordador.
Ivins, Thuot y Gemar se turnaron para operar el brazo como parte del experimento DEE. El equipo dio buenas críticas a la tecnología durante la mañana, probándola usando el brazo de 50 pies (15 m) de largo para insertar clavijas en casquillos que tenían espacios cada vez más pequeños, que iban desde 3 milímetros (0,12 pulgadas) de espacio para los más sueltos hasta los más sueltos. 0,76 milímetros (0,030 pulgadas) para los más ajustados. Más tarde, se insertó una viga plana de 300 mm de ancho en una ranura y luego se movió hacia adelante y hacia atrás para correlacionar las lecturas del sensor de fuerza, tecnología que también fue muy elogiada por la tripulación.
Mientras las operaciones de DEE avanzaban en la cubierta de vuelo, Gemar y Allen tuvieron cada uno una sesión de rampa en el dispositivo de presión negativa de la parte inferior del cuerpo (LBNP).
La carga útil de la Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial-2 ocupó un lugar central entre las investigaciones científicas en la bahía de carga útil. La tripulación cooperó con los investigadores de la Investigación Experimental de los instrumentos de Resplandor de Naves Espaciales, colocando la cámara del brazo robótico sobre su placa de muestra entre ejecuciones de DEE. Una cámara de poca luz en el compartimiento de carga útil que se suponía había registrado los efectos de las liberaciones de nitrógeno gaseoso y su efecto sobre el brillo del transbordador falló anteriormente en la misión.
Los instrumentos ultravioleta de retrodispersión del transbordador espacial en la bahía de carga útil también continuaron tomando lecturas que se utilizaron para ayudar a calibrar los satélites en vuelo libre que monitoreaban continuamente el contenido de ozono de la atmósfera de la Tierra.
La tripulación comenzó un turno de sueño de ocho horas a la 1:53 p.m. CST y se despertaron a las 9:53 p.m. CST. Alrededor de las 2:08 am CST, se planeó un quinto encendido del Sistema de Maniobra Orbital para bajar el perigeo de la órbita del Columbia a 194 kilómetros (105 millas náuticas) para realizar mediciones adicionales del brillo de la nave espacial.
El plan del día de vuelo 13 (miércoles 16 de marzo) requería otro cambio de órbita, un encendido del OMS-5 de 56,6 pies/s (17,3 m/s) en el MET 18/11:08 que estaba planeado para bajar la órbita a 105 por 138 millas náuticas (194 por 256 km). También se incluyó más trabajo con el experimento DEE, un vertedero de aguas residuales y la operación tanto del Aparato de Bioprocesamiento Genérico Comercial (CGBA) como del experimento de Crecimiento de Cristales de Proteína Comercial (CPCG).
Casper y Allen comenzaron su decimotercer día en órbita con la vista puesta en el viaje a casa, realizando una verificación estándar de los sistemas orbitales utilizados para la entrada y el aterrizaje.
Para la primera parte de la verificación de los sistemas de control de vuelo de la mañana, la tripulación utilizó la APU 3, una de las tres unidades que suministraron energía a los sistemas hidráulicos de la nave espacial durante el lanzamiento y el aterrizaje. La APU 3, que había sido objeto de escrutinio al principio de la misión debido a lecturas de alta presión en una línea de combustible, operó normalmente durante la verificación.
Después de la verificación, la tripulación encendió los motores del Sistema de Maniobra Orbital del Columbia durante 38 segundos, bajando un lado de su órbita unos 65 kilómetros (35 millas náuticas) hasta la altitud orbital más baja de cualquier vuelo del Transbordador hasta esa fecha. Luego, Columbia se colocó en una órbita elíptica con un punto alto de 260 kilómetros (140 millas náuticas) y un punto bajo de 194 kilómetros (105 millas náuticas). La órbita inferior era necesaria para continuar las observaciones del efecto brillante creado cuando el Transbordador interactuaba con el oxígeno atómico y otros gases en órbita baja.
Durante las primeras observaciones del resplandor del transbordador en la nueva órbita, Thuot informó que el efecto del resplandor era mucho más pronunciado a menor altitud. La tripulación también activó el experimento de exposición a materiales candidatos de duración limitada, o LDCE, exponiendo materiales al entorno de órbita baja que estaban en estudio para su uso en futuras naves espaciales. La tripulación también comenzó otra serie de evaluaciones del equipo Dexterous End Effector utilizando el RMS, probando el sistema de agarre magnético, el sistema de alineación y el sensor de fuerza de la tecnología.
La tripulación se despertó con la canción "Traveling Prayer" interpretada por Billy Joel .
El plan del Día de Vuelo 14 (jueves 17 de marzo) requería un encendido en caliente del Sistema de Control de Reacción (RCS) en preparación para el vuelo de regreso, verificación del sistema de control de vuelo, almacenamiento en la cabina, desactivación del SSBUV y un recorrido final en la parte inferior del cuerpo. Dispositivo de presión negativa para Gemar. La tripulación fue despertada durante el día 14 de vuelo con la canción "Living in Paradise" de los hermanos Cazimero.
La tripulación realizó las comprobaciones finales de su nave espacial, concluyó sus experimentos y comenzó a hacer las maletas para prepararse para el regreso a la Tierra. Columbia tenía programado encender sus motores OMS a las 6:18 am CST para comenzar un descenso que culminaría con un aterrizaje en la pista de aterrizaje del transbordador del Centro Espacial Kennedy a las 8:09 am EST. Casper y Allen probaron los 38 jets de dirección principales del Columbia temprano esa mañana como estaba planeado, encontrándolos todos en buenas condiciones para el viaje a casa. Más tarde, Casper y Allen pasaron tiempo practicando aterrizajes utilizando una simulación por computadora portátil diseñada para el Shuttle. Durante este tiempo, Gemar pasó cuatro horas en el dispositivo de presión negativa de la parte inferior del cuerpo (LBNP).
Ivins apagó el brazo mecánico del Columbia y lo fijó en su soporte para el viaje a casa, y Thuot completó la operación de los dos experimentos de crecimiento de cristales de proteínas a bordo, preparándolos para la entrada y el aterrizaje.
Se llevaron a cabo varias observaciones finales del efecto de brillo del Transbordador, un fenómeno creado cuando el oxígeno atómico y otros gases impactan la nave espacial. Columbia realizó otra serie de giros para las investigaciones que incluyeron más liberaciones de gas nitrógeno de los recipientes del compartimento de carga útil.
Las últimas horas del día de la tripulación se dedicaron a guardar el equipo y preparar al Columbia para el final de la misión. Antes de la reentrada, Columbia estaba en una órbita con un punto alto de 257 kilómetros (139 millas náuticas) y un punto bajo de 194 kilómetros (105 millas náuticas).
El plan del día de vuelo 15 (viernes 18 de marzo) requería preparativos para la desorbitación y un encendido de desorbitación de 209 pies/s (63,7 m/s) en el MET 13/22:04 con un aterrizaje planificado en KSC. El aterrizaje se produjo en la pista 33 del Shuttle Landing Facility el 18 de marzo de 1994 aproximadamente a las 8:10 am EST.
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