Facilitate de expunere pe durată lungă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Facilitatea de expunere pe durată lungă (LDEF)
Imaginea vehiculului
LDEF peste payload bay.jpg
Satelitul LDEF, cu puțin timp înainte de poziționarea sa, zboară peste RMS al Space Shuttle Challenger peste Golful California .
Date despre misiune
Operator NASA
ID NSSDC 1984-034B
SCN 14898
Vector Naveta spațială Challenger
STS-41-C
Lansa 6 aprilie 1984 la 13:58:00UTC
Locul lansării Kennedy LC-39A
Sfârșitul funcționării 12 ianuarie 1990 la 15:16 UTC
Aterizare 20 ianuarie 1990 la 09:35:37 UTC
Site de aterizare Edwards Runway 22
Durată 2.076 zile
Proprietatea navei spațiale
Masa 9.700 kg
Constructor Centrul de cercetare Langley
Parametrii orbitali
Orbită Geocentric
Data inserării orbitei 7 aprilie 1984
Apogeu 483 km
Perigeu 473 km
Perioadă 94,2 minute
Înclinare 28,5 °
Excentricitate 0,000729
Distanta parcursa 1.374.052.506 km
Editați datele pe Wikidata · Manual

Facilitatea de expunere pe durată lungă ( LDEF) a fost un satelit cilindric de mărimea unui autobuz școlar , proiectat și construit pentru a furniza date experimentale despre mediul spațial și efectele acestuia asupra sistemelor spațiale, asupra materialelor utilizate în construcția acestuia din urmă., asupra operațiunilor pe care le-au efectuat și asupra supraviețuirii unor tipuri de spori . [1] [2] Satelitul a fost plasat pe o orbită terestră joasă de Space Shuttle Challenger în timpul misiunii STS-41-C , în aprilie 1984. Planul original de zbor al LDEF prevedea că va fi recuperat în martie 1985, dar , după o serie de întârzieri, a fost readus pe Pământ abia în ianuarie 1990 de către Naveta Spațială Columbia , în timpul misiunii STS-32 . [2]

Satelitul a efectuat experimente științifice și tehnologice mai mult de cinci ani și jumătate, oferind o colecție largă și detaliată de date despre mediul spațial. Starea de 69 de luni a LDEF în spațiu a furnizat date experimentale cu privire la efectele pe termen lung ale expunerii la mediul spațial a materialelor, componentelor și sistemelor, de care beneficiază și astăzi proiectanții navetei spațiale ale NASA. [3]

Istorie

Când oamenii de știință și-au dat seama de potențialul navetei spațiale nou proiectate de a transporta o marfă în spațiu, lăsați-o acolo pentru expunerea pe termen lung la mediul spațial dur și, cu o altă misiune, o recuperați și o readuceți pe Pământ, s-au deschis ușile către o serie întreagă de proiecte de acest tip. Prototipul LDEF a evoluat apoi dintr-un proiect de navetă propus în 1970 de Centrul de Cercetare Langley al NASA pentru studiul expunerii la meteoroizi spațiali, modulul de expunere și meteorologie (MEM). [1] Proiectul LDEF a fost aprobat în 1974, iar satelitul a fost apoi construit chiar de Centrul de Cercetare Langley. [3]

LDEF a fost conceput pentru a fi reutilizat și pus înapoi pe orbită, de fiecare dată cu noi experimente, aproximativ la fiecare 18 luni [4] , dar, după prelungirea inițială neplanificată a primei misiuni, structura în sine a fost considerată o parte integrantă a unui experiment și studiat temeinic la întoarcere înainte de a fi depozitat definitiv.

Lansați și lansați

După plecarea pe 6 aprilie 1984 de la Complexul de lansare Kennedy Space Center 39 , echipajul misiunii STS-41-C a Space Shuttle Challenger a pus LDEF pe orbită pe 7 aprilie 1984 plasându-l pe o traiectorie aproape circulară la o înălțime de aproximativ 480 km. [5]

Proiectare și structură

LDEF avea forma unei prisme cu douăsprezece fețe de aproximativ 9,15 m înălțime, 4,3 m lățime și cântărind mai mult de 9.700 kg. Pe fiecare dintre fețele laterale fuseseră stabilite cinci sau șase experimente și altele erau plasate pe celelalte două fețe. [6] În total, cele 57 de experimente plasate pe LDEF au fost plasate în 86 de locuri amplasate pe diferitele fețe. [7]

LDEF pe orbită. Diversele site-uri care găzduiesc diferite experimente sunt evidente pe fețele satelitului.

Satelitul a fost conceput pentru a zbura cu ambele părți, sus sau jos, întotdeauna orientate spre centrul Pământului. Stabilizarea orientării LDEF a fost realizată prin tehnica gradientului gravitațional și o distribuție a masei care vizează obținerea și menținerea unei stabilități triaxiale pe orbită. Ca rezultat, nu a fost nevoie de niciun sistem de propulsie sau alte sisteme de control al atitudinii , care să facă LDEF liber de forțe de accelerație și contaminanți care rezultă din combustie. [3] Pentru a conține și a încetini oscilația inițială datorată lansării pe orbită, a existat și un sistem de amortizoare magnetice și vâscoase . [6]

LDEF a fost echipat cu două cârlige, numite „ Grapple Fixture ” (literal: aplicații grapple), utilizate pentru a facilita aderența cu brațul robotic al navetei spațiale, sistemul de manipulare la distanță . Una dintre cele două cuplaje a fost echipată cu conexiuni electrice, astfel încât, în momentul punerii pe orbită, a fost posibil să se trimită prin ea un semnal de pornire către cele 19 experimente echipate cu sisteme electrice. [6] Sistemul de inițiere a experimentului (EIS) [8] a fost, de asemenea, activat și a returnat semnale vizuale de inițializare cu succes. Șase dintre acestea puteau fi văzute de echipajul care efectuase lansarea. [9]

Experimente

O diagramă a poziționării diferitelor experimente în satelitul LDEF.

Satelitul LDEF a fost conceput pentru a aduna informații esențiale pentru dezvoltarea viitoarelor stații spațiale și a altor vehicule, în special despre reacția diferitelor materiale de construcție la coliziunea cu diverși meteoroizi spațiali.

În total, cincizeci și șapte de experimente științifice și tehnologice dezvoltate de agențiile guvernamentale și universități din SUA, Canada, Danemarca, Franța, Germania, Irlanda, Olanda, Elveția și Marea Britanie au făcut parte din misiunea LDEF (și au fost efectiv efectuate) (treizeci și trei au fost implicate companii private, douăzeci și una de universități, șapte centre NASA și nouă laboratoare ale Departamentului Apărării din SUA). [3] [7]

Prin urmare, a fost planificat să se efectueze studii privind efectele mediului spațial asupra:

  • materiale, acoperiri și sisteme termice,
  • propulsie și putere a navei spațiale,
  • fibre optice și cristale pure utilizate în componentele electronice,
  • supraviețuirea semințelor de roșii și a sporilor bacterieni (examinată într-un regim gravitațional scăzut). [3] [10]

Unele dintre aceste experimente au fost echipate cu un capac conceput să se deschidă după punerea pe orbită și să se închidă după aproximativ un an [11], unul dintre acestea a fost, de exemplu, experimentul Space Environment Effects (M0006). [12]

Nu au existat instrumente de telemetrie la bord, dar unele dintre experimentele active au înregistrat date datorită unui magnetofon magnetofon alimentat de un acumulator litiu-ion , [11] precum experimentele Advanced Photovoltaic Experiment (S0014) (care au înregistrat date o dată pe zi) [13] și Efecte asupra mediului spațial asupra sistemelor de fibră optică (M004). [14]

Șase dintre cele șapte experimente active care aveau nevoie pentru a înregistra date au folosit unul sau două module Experiment Power and Data System (EPDS). Fiecare modul EPDS conținea un modul de proces și control, un magnetofon și două baterii litiu-ion. Celălalt experiment (S0069) a folosit un modul cu bandă magnetică pe patru căi care nu face parte din modulele EPDS. [8]

Cel puțin unul dintre experimentele de la bord, Experimentul suprafețelor de control termic (TCSE), a folosit microprocesorul RCA 1802 . [15]

În plus față de misiunea principală menționată mai sus a LDEF, în timpul șederii sale pe orbită, satelitul a colectat și materiale interstelare care vizează favorizarea studiului și înțelegerii formării Căii Lactee și a elementelor grele. [3]

Rezultate experimentale

EXOSTACK

În experimentul german numit EXOSTACK, 30% din sporii Bacillus subtilis incluși în cristalele de sare au supraviețuit aproape șase ani de expunere la mediul spațial; acest procent a crescut la 80% în cazul sporilor plasați în prezența glucozei , care a stabilizat structura macromoleculelor celulare, în special în timpul deshidratării induse de vid. [16] [17]

Atunci când sunt protejați de razele ultraviolete ale soarelui, sporii B. subtilis au fost capabili să supraviețuiască mai mult de șase ani în spațiu, mai ales atunci când sunt încorporați în lut sau praf de meteorit. Datele colectate au susținut, prin urmare, teoriile care au ipotezat posibilitatea unui transfer de microorganisme de la meteoriți pe Pământ, în așa-numita ipoteză a panspermiei . [17]

SEMINTE

Experimentul expus în spațiu dezvoltat pentru studenți (SEMINTE) a oferit unora studenților posibilitatea de a cultiva și controla creșterea semințelor de roșii care au fost expuse, la bordul LDEF, mediului spațial. Până la 12,5 milioane de semințe au fost zburate și destinate elevilor de gimnaziu, gimnaziu și liceu, care au returnat 8.000 de rapoarte despre cultivarea și creșterea semințelor către NASA. Rezultatele au fost că semințele care fuseseră în spațiu au germinat mai devreme decât „semințele terestre” comune și au fost chiar mai poroase. [18] Apoi a apărut un articol în Los Angeles Times în care se susținea că expunerea la un mediu spațial ar putea duce la mutații genetice, astfel încât fructele să fie otrăvitoare, ridicând astfel multă îngrijorare și atenție asupra rezultatelor experimentului precum și multe controverse cu privire la lipsa de temei a articolului în sine. [19]

Recuperare

LDEF după recuperare.

La momentul lansării LDEF, data de întoarcere așteptată era 19 martie 1985, la aproximativ unsprezece luni după ce a intrat pe orbită. [3] Cu toate acestea, recuperarea a fost amânată mai întâi în 1986 și apoi, după dezastrul navetei spațiale Challenger , care a avut loc la 28 ianuarie 1986, o dată care urmează să fie stabilită. S-a decis în cele din urmă să-l recupereze după 5,7 ani de la lansare, când altitudinea sa scăzuse la aproximativ 325 km și când era cu puțin peste o lună înainte de reintrarea în atmosferă, ceea ce ar fi dus la dezintegrarea totală a satelitului . [5] [9]

După ce a realizat 32 422 de orbite și a parcurs aproape un miliard și jumătate de kilometri, satelitul a fost recuperat pe 12 ianuarie 1990 de către naveta spațială Columbia în timpul misiunii STS-32 . [5] Columbia s-a apropiat de LDEF în așa fel încât să reducă la minimum contaminarea satelitului de propulsoarele epuizate. [20] În timp ce LDEF era încă atașat la brațul RMS, o recunoaștere de 4 ore și jumătate a fotografiat fiecare loc de experiment individual, inclusiv cele mai mari zone. [20] Cu toate acestea, operațiunile navetei au afectat experimentele, deoarece preocupările pentru siguranța umană au depășit importanța obiectivelor misiunii LDEF. [21]

Columbia a aterizat la baza aeriană Edwards pe 20 ianuarie 1990 și, cu satelitul LDEF încă în cală, a fost transportat la Centrul Spațial Kennedy pe 26 ianuarie de către unul dintre avioanele Shuttle Carrier . [3]

Între 30 și 31 ianuarie, LDEF a fost îndepărtat din Columbia în interiorul instalației de procesare a orbitatorului , plasat într-un container special și transportat, datorită sistemului special de transport denumit „Sistem de asamblare și transport LDEF”, către o structură echipată, ansamblul navei spațiale și Facilitatea de încapsulare - 2, unde echipa proiectului LDEF a asigurat recuperarea diferitelor experimente. [20]

Sosirea Columbia la Centrul Spațial Kennedy cu satelitul LDEF încă în incintă.
LDEF în interiorul zonei de încărcare Columbia în timpul fazei de îndepărtare.

Notă

  1. ^ a b The Long Duration Exposure Facility , pe Langley Research Center , Langley Research Center. Adus la 4 decembrie 2017 (arhivat din original la 31 octombrie 2013) .
  2. ^ a b Carlton Allen, Long Duration Exposure Facility (LDEF) , curator.jsc.nasa.gov , NASA. Adus la 22 ianuarie 2014 .
  3. ^ a b c d e f g h Kay Grinter, Retrieval of LDEF a furnizat rezoluție, date mai bune ( PDF ), în Spaceport News , NASA, 8 ianuarie 2010, p. 7. Adus la 4 decembrie 2017 .
  4. ^ William H. Kinard, introducere LDEF , pe NASA , NASA. Adus la 4 decembrie 2017 .
  5. ^ a b c Arhiva larc LDEF , pe Langley Research Center . Accesat la 4 decembrie 2017 (arhivat din original la 29 mai 2016) .
  6. ^ a b c Structura LDEF , pe Langley Research Center . Adus la 4 decembrie 2017 (arhivat din original la 22 aprilie 2016) .
  7. ^ a b LDEF , la space.skyrocket.de , Pagini spațiale ale lui Gunter. Adus la 4 decembrie 2017 .
  8. ^ a b EA Miller, CJ Johnson, JL Levorsen, OR Mulkey, DC Porter și DW Smith, LDEF Electronic Systems: Successes, Failures and Lessons , în SAO / NASA Astrophysics Data System (ADS) , NASA, 1991, pp. 1533-1545.
  9. ^ a b HW Dursch, WS Spear, EA Miller, GL Bohnhoff-Hlavacek și J. Edelman, Analiza sistemelor hardware zburate pe LDEF-rezultatele Grupului de investigații speciale pentru sisteme. ( PDF ), pe dtic.mil , Centrul de informații tehnice pentru apărare, aprilie 1992. Accesat la 4 decembrie 2017 .
  10. ^ SP-473 Creșterea cristalelor din soluții cu gravitate redusă (A0139A) , pe NASA . Adus la 4 decembrie 2017 .
  11. ^ a b Tăvi și experimente LDEF , pe Langley Research Center . Adus la 4 decembrie 2017 (arhivat din original la 22 aprilie 2016) .
  12. ^ SP-473 Electronică și Optică , pe NASA . Adus la 4 decembrie 2017 .
  13. ^ SP-473 Advanced Photovoltaic Experiment (S0014) , pe NASA . Adus la 4 decembrie 2017 .
  14. ^ SP-473 Efecte asupra mediului spațial asupra sistemelor de fibră optică (M004) , pe NASA . Adus la 4 decembrie 2017 .
  15. ^ Experimentul suprafețelor de control termic (TCSE) ( PDF ), la ntrs.nasa.gov , NASA. Adus la 4 decembrie 2017 .
  16. ^ Paul Clancy, Căutarea vieții, Căutarea sistemului solar , Cambridge University Press , 23 iunie 2005.
  17. ^ a b Gerda Horneck, David M. Klaus și Rocco L. Mancinelli, Space Microbiology , în Microbiology and Molecular Biology Reviews , voi. 74, nr. 1, martie 2010, pp. 121-156, DOI : 10.1128 / mmbr.00016-09 , PMC 2832349 , PMID 20197502 . Adus la 4 decembrie 2017 .
  18. ^ EC Hammond, K. Bridgers și FD Berry, germinarea, ratele de creștere și analiza microscopului electronic a semințelor de roșii zburate pe LDEF , în Radiat Meas , vol. 26, n. 6, 1996, pp. 851-61, PMID 11540518 .
  19. ^ Terri Sindelar, Attack of the Killer Space Tomatoes? Nu! ( TXT ), pe nasa.gov , NASA, 17 aprilie 1992.
  20. ^ a b c Herbert J. Kramer, LDEF (Long Duration Exposure Facility) , pe portalul de observare a Pământului , NASA. Adus la 4 decembrie 2017 .
  21. ^ ME Zolensky, Lessons Learned from Three Recent Sample Return Missions ( PDF ), la lpi.usra.edu , 2011. Accesat la 4 decembrie 2017 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității LCCN ( EN ) sh85075415
Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Long_Duration_Exposure_Facility&oldid=120603576 ”