Dlouhodobá expozice - Long Duration Exposure Facility

Dlouhodobá expozice
LDEF přes užitečné zatížení bay.jpg
LDEF, krátce před nasazením, letí na RMS rameno Raketoplán Vyzývatel přes Baja California.
Typ miseMateriálový výzkum
OperátorNASA
ID COSPARU1984-034B
SATCAT Ne.14898
webová stránkacrgis.ndc.nasa.gov/historický/Dlouho_Doba trvání_Vystavení_Zařízení_ (LDEF)
Trvání mise2076 dní
Ujetá vzdálenost1,374,052,506 km (853,796,644 mi)
Oběžné dráhy dokončeny32,422
Vlastnosti kosmické lodi
VýrobceLangley
Odpalovací mše9 700 kg (21 400 lb)
Začátek mise
Datum spuštění6. dubna 1984, 13:58:00 (06.04.1984, 1984: 58Z) UTC
RaketaRaketoplán Vyzývatel
STS-41-C
Spusťte webKennedy LC-39A
Konec mise
Obnoveno uživatelemRaketoplán Columbia
STS-32
Datum zotavení12. ledna 1990, 15:16 (01.01.199015: 17Z) UTC
Datum přistání20. ledna 1990, 09:35:37 UTC
Místo přistáníEdwards Dráha 22
Orbitální parametry
Referenční systémGeocentrický
RežimNízká Země
Excentricita7,29E-4
Perigeová nadmořská výška473,0 km (293,9 mil)
Apogee nadmořská výška483,0 km (300,1 mil)
Sklon28,5 stupňů
Doba94,2 minut
 

NASA je Dlouhodobá expozicenebo LDEF (vyslovuje se „eldef“), byl a školní autobus válcovité zařízení určené k poskytování dlouhodobých experimentálních údajů o vesmír prostředí a jeho účinky na vesmírné systémy, materiály, operace a vybrané výtrusy „přežití.[1][2] Bylo umístěno na nízkou oběžnou dráhu Země Raketoplán Vyzývatel v dubnu 1984. Původní plán požadoval, aby byl LDEF obnoven v březnu 1985, ale po řadě zpoždění byl nakonec na Zemi vrácen Columbia v lednu 1990.[2]

Úspěšně prováděla vědecké a technologické experimenty po dobu přibližně 5,7 let, které odhalily širokou a podrobnou sbírku údajů o životním prostředí ve vesmíru. 69 měsíců LDEF ve vesmíru poskytlo vědecké údaje o dlouhodobých účincích expozice vesmíru na materiály, komponenty a systémy, z nichž mají prospěch konstruktéři kosmických lodí NASA dodnes.[3]

Dějiny

Vědci identifikovali potenciál plánovaného raketoplánu dodat užitečné zatížení do vesmíru a ponechat jej tam pro dlouhodobé vystavení drsným vesmír prostředí a na samostatné misi načíst užitečné zatížení a vrátit jej na Zemi k analýze. Koncept LDEF se vyvinul z kosmické lodi navržené NASA Langley Research Center v roce 1970 ke studiu prostředí meteoroidů, Meteoroid a expoziční modul (MEM).[1] Projekt byl schválen v roce 1974 a LDEF byl postaven v NASA Langley Research Center.[3]

LDEF měl být znovu použit a znovu nasazen novými experimenty, snad každých 18 měsíců.[4] ale po neúmyslném prodloužení mise 1 byla samotná struktura považována za experiment a před uložením byla intenzivně studována.

Spuštění a nasazení

The STS-41-C posádka Vyzývatel nasadil LDEF 7. dubna 1984 na téměř kruhovou oběžnou dráhu ve výšce 275 námořních mil.[5]

Design a struktura

Tvar struktury LDEF byl 12stranný hranol (aby se vešel do prostoru nákladního prostoru raketoplánu) a byl vyroben výhradně z nerezová ocel. Tam bylo 5 nebo 6 experimentů na každé z 12 dlouhých stran a několik dalších na koncích. Byl navržen tak, aby letěl jedním koncem obráceným k Zemi a druhým směrem od Země.[6] Kontrola postoje LDEF bylo dosaženo s gravitační gradientová stabilizace a setrvačné rozdělení k udržení stability ve třech osách na oběžné dráze. Proto nebyl vyžadován pohon ani jiné systémy řízení polohy, čímž se LDEF zbavil akceleračních sil a nečistot z tryskových střel.[3] K dispozici byl také magnetický / viskózní tlumič, který po nasazení zastavil počáteční vibrace.[6]

Měl dva drapáky. FRGF a aktivní (rigidní snímání) drapák použitý k odeslání elektronického signálu k zahájení 19 experimentů, které měly elektrické systémy.[6] To aktivovalo Experiment Initiate System (EIS)[7]:1538 který vyslal 24 iniciačních signálů k 20 aktivním experimentům. Vysílající astronauti viděli šest indikací iniciace [8]:109 vedle aktivního drapáku.[8]:111

Inženýři původně zamýšleli, že první mise bude trvat asi jeden rok a že několik dlouhodobých expozičních misí bude používat stejný rámec. Expoziční zařízení bylo skutečně použito pro jedinou 5,7letou misi.

Experimenty

Zařízení LDEF bylo navrženo tak, aby shromažďovalo informace zásadní pro rozvoj EU Svoboda vesmírné stanice (to bylo nakonec postaveno jako Mezinárodní vesmírná stanice ) a další kosmické lodě, zejména reakce různých vesmírných stavebních materiálů na záření, extrémní změny teploty a kolize s vesmírnou hmotou.

Některé z experimentů měly kryt, který se otevřel po nasazení a byl navržen tak, aby se uzavřel asi po roce,[9] např., Efekty vesmírného prostředí (M0006).[10]

Neexistovala žádná telemetrie, ale některé aktivní experimenty zaznamenávaly data na magnetický magnetofon, který byl napájen lithiovou baterií s oxidem siřičitým,[9] např.Pokročilý fotovoltaický experiment (S0014), který zaznamenával data jednou denně,[11] německá studie solárních článků (S1002),[11]:91 a účinky vesmírného prostředí na systémy optických vláken (M004).[10]:182

Šest ze sedmi aktivních experimentů, které potřebovaly zaznamenat data, používalo jeden nebo dva Experimentujte s výkonovým a datovým systémem (EPDS) moduly.[7]:1545 Každý EPDS obsahoval zpracovatelský a kontrolní modul, magnetofon a dva LiSO2 baterie.[7]:1536 Jeden experiment (S0069) používal 4pásmový magnetický páskový modul, který nebyl součástí EPDS.[7]:1540

Padesát sedm vědeckých a technologických experimentů - zahrnujících vládní a univerzitní vyšetřovatele z Spojené státy, Kanada, Dánsko, Francie, Německo, Irsko, Holandsko, Švýcarsko a Spojené království - letěl na misi LDEF.[3] Na LDEF bylo provedeno celkem 57 experimentů.[2] Mezihvězdné plyny by také byly uvězněny ve snaze najít vodítka k tvorbě mléčná dráha a vývoj těžších prvků.[3] Příkladem je zkoumání účinků expozice na:

a fyzika s nízkou gravitací - např. růst krystalů.[12]

Alespoň jeden z palubních experimentů, Thermal Control Surfaces Experiment (TCSE), používal RCA 1802 mikroprocesor.[13]

Výsledky experimentu

EXOSTACK

V německém experimentu EXOSTACK 30% Bacillus subtilis výtrusy přežilo téměř 6 let vystavení vesmíru, když bylo uloženo do krystalů soli, zatímco 80% přežilo v přítomnosti glukóza, které stabilizují strukturu buněčných makromolekul, zejména při vakuové indukované dehydrataci.[14][15]

Pokud je stíněn proti slunečnímu záření UV, spory B. subtilis byli schopni přežít ve vesmíru až 6 let, zvláště pokud byli zalití v jílu nebo meteoritovém prášku (umělých meteoritech). Data mohou podporovat pravděpodobnost meziplanetárního přenosu mikroorganismů uvnitř meteoritů, tzv lithopanspermie hypotéza.[15]

SEMENA

Experiment vyvinutý pro studenty (SEEDS) umožnil studentům získat větší kontrolu a experiment rajče semena, která byla vystavena na LDEF, porovnání a hlášení výsledků. Bylo přeletěno 12,5 milionu semen a studenti od základní po postgraduální školu vrátili NASA 8 000 zpráv. The L.A. Times chybně ohlásil, že a DNA mutace z expozice vesmíru by mohla přinést jedovaté ovoce. Zpráva byla nesprávná, ale sloužila ke zvýšení povědomí o experimentu a vytvoření diskuse.[16] Vesmírná semena vyklíčila dříve a rostla rychleji než kontrolní semena. Vesmírná semena byla poréznější než suchozemská semena.[17]

Načítání

LDEF po načtení.

Při spuštění LDEF bylo vyhledávání naplánováno na 19. března 1985, jedenáct měsíců po nasazení.[3] Plány sklouzly a odložily misi vyhledávání nejprve na rok 1986, poté na dobu neurčitou kvůli Vyzývatel katastrofa. Po 5,7 letech se jeho oběžná dráha rozpadla na asi 175 námořních mil a bylo pravděpodobné, že na reentry shoří za něco málo přes měsíc.[5][8]:15

Nakonec to bylo obnoveno Columbia na misi STS-32 12. ledna 1990.[18] Columbia přiblížil k LDEF takovým způsobem, aby minimalizoval možnou kontaminaci LDEF výfukem propuleru.[19] Zatímco LDEF byl stále připevněn k ramenu RMS, rozsáhlý 4,5hodinový průzkum vyfotografoval každý jednotlivý podnos experimentu i větší plochy.[19] Kyvadlová doprava nicméně kontaminovala experimenty, když obavy o lidské pohodlí převažovaly nad důležitými cíli mise LDEF.[20]

Columbia přistál v Edwards Air Force Base 20. ledna 1990.[3] S LDEF stále ve své zátoce, Columbia byl převezen zpět na Shuttle Carrier Aircraft do Kennedyho vesmírné středisko 26. ledna bylo vyvinuto zvláštní úsilí k zajištění ochrany před kontaminací nákladového prostoru během letu trajektem.[3]

Mezi 30. a 31. lednem byl LDEF odstraněn z Columbianákladového prostoru v KSC Orbiter Processing Facility, umístěné ve speciální nádobě s užitečným zatížením a transportovány do budovy Operations and Checkout Building. 1. února 1990 byl LDEF transportován v LDEF Assembly and Transport System do Space Assembly and Encapsulation Facility - 2, kde projektový tým LDEF vedl deintegrační aktivity.[19]

Columbia dorazí do Kennedyho vesmírného střediska s LDEF stále v nákladovém prostoru.
LDEF je odstraněn z Columbianákladového prostoru

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Dlouhodobá expozice“. NASA. Langley Research Center. Archivovány od originál dne 31. 10. 2013. Citováno 2013-07-29.
  2. ^ A b C Allen, Carlton. „Dlouhodobá expozice (LDEF)“. NASA. Citováno 2014-01-22.
  3. ^ A b C d E F G h i Grinter, Kay (8. ledna 2010). „Načítání rozlišení poskytovaného LDEF, lepší data“ (PDF). Zprávy kosmodromu. NASA. p. 7. Citováno 2014-01-22.
  4. ^ LDEF úvod
  5. ^ A b archiv Larc LDEF
  6. ^ A b C Struktura LDEF
  7. ^ A b C d LDEF Electronic Systems: Successes, Failures and Lessons, Miller et al. 1991
  8. ^ A b C ANALÝZA SYSTÉMOVÉHO HARDWARU FLOWN NA LDEF - VÝSLEDKY ZVLÁŠTNÍ VYŠETŘOVACÍ SKUPINY SYSTÉMŮ. Dubna 1992
  9. ^ A b Zásobníky a experimenty LDEF
  10. ^ A b Elektronika a optika
  11. ^ A b Pokročilý fotovoltaický experiment (S0014)
  12. ^ Růst krystalů z roztoků s nízkou gravitací (A0139A)
  13. ^ „Experiment s tepelnou regulací (TCSE)“ (PDF). Online archivy NASA. NASA. Citováno 21. května 2016.
  14. ^ Paul Clancy (23. června 2005). Hledání života, hledání sluneční soustavy. Cambridge University Press.
  15. ^ A b Horneck, Gerda; David M. Klaus; Rocco L. Mancinelli (březen 2010). "Vesmírná mikrobiologie". Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 74 (1): 121–156. Bibcode:2010MMBR ... 74..121H. doi:10,1 128 / mmbr. 00016-09. PMC  2832349. PMID  20197502.
  16. ^ Sindelar, Terri (17. dubna 1992). „Útok kosmických rajčat Killer? Ne!“. Washington, D.C .: NASA.
  17. ^ Hammond EC, Bridgers K, Berry FD (1996). „Klíčení, rychlost růstu a analýza semen rajčete elektronovým mikroskopem přeletěná na LDEF“. Radiat Meas. 26 (6): 851–61. Bibcode:1996 RadM ... 26..851H. doi:10.1016 / S1350-4487 (96) 00093-5. hdl:2060/19950017401. PMID  11540518.
  18. ^ „Archiv LDEF“. Langley Research Center. Archivovány od originál 31. října 2013. Citováno 16. července 2010.
  19. ^ A b C Kramer, Herbert J. „LDEF (Long Duration Exposure Facility)“. NASA. Portál pro pozorování Země. Citováno 2014-01-22.
  20. ^ Zolensky, M. „Poučení ze tří posledních ukázkových návratových misí“ (PDF).

externí odkazy