Spacelab

Spacelab Art, met laboratorium interieur, 1981

Wubbo ockels In het lab, 1985

Mercuric jodide Kristallen gegroeid op Spacelab 3

Spacelab was een herbruikbaar laboratorium ontwikkeld door European Space Agency (ESA) en gebruikt op bepaalde ruimtevluchten gevlogen door de Ruimteschip. Het laboratorium bestond uit meerdere componenten, waaronder een module onder druk, een niet -drukkende drager en andere gerelateerde hardware gehuisvest in de ladingbaai van de shuttle. De componenten werden in verschillende configuraties gerangschikt om aan de behoeften van elke ruimtevaart te voldoen.

Spacelab -componenten vlogen op een totaal van ongeveer 32 shuttle -missies, afhankelijk van hoe dergelijke hardware en missies worden getabeld. Spacelab stelde wetenschappers in staat om experimenten uit te voeren in microzwaartekracht in geocentrische baan. Er was een verscheidenheid aan spacelab-geassocieerde hardware, dus een onderscheid kan worden gemaakt tussen de belangrijkste Spacelab-programmamissies met Europese wetenschappers die missies uitvoeren in de Spacelab bewoonbare module, missies met andere Spacelab-hardware-experimenten en andere en andere Space Transportation System (STS) Missies die een onderdeel van spacelab -hardware gebruikten. Er is enige variatie in tellingen van Spacelab -missies, deels omdat er verschillende soorten ruimtemissies waren met een groot bereik in de hoeveelheid gedeflankeerde spacelab -hardware en de aard van elke missie. Er waren minstens 22 grote ruimtemissies tussen 1983 en 1998, en ruimtekaarthardware werd gebruikt op een aantal andere missies, waarbij enkele van de spacelab -pallets al in 2008 werden gevlogen.^[1]

Achtergrond en geschiedenis

Artist's Impression of the Spacelab 2 Mission, met enkele van de verschillende experimenten in de Payload Bay.

In augustus 1973, NASA en European Space Research Organisation (ESRO), nu European Space Agency of ESA, ondertekende een Memorandum van begrip (MOU) om een ​​wetenschappelijk laboratorium te bouwen voor gebruik op space shuttle -vluchten.^[2] De bouw van spacelab werd in 1974 gestart door Entwicklungsring -aldus (Erno), een dochteronderneming van VFW-FOKKER GMBH, na fusie met Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) genaamd MBB/Erno, en samengevoegd tot EADS Space Transportation in 2003. De eerste labmodule, LM1, werd gedoneerd aan NASA in ruil voor vluchtmogelijkheden voor Europese astronauten. Een tweede module, LM2, werd gekocht door NASA voor eigen gebruik van Erno.^[3]

De bouw van de Spacelab-modules begon in 1974 door wat toen het bedrijf Erno-VFW-Fokker was.^[4]

Spacelab is belangrijk voor ons allemaal om minstens vier goede redenen. Het breidde het vermogen van de shuttle uit om wetenschappelijk onder de orbit uit te voeren. Het bood een geweldige kans en een voorbeeld van een grote internationale joint venture waarbij overheid, industrie en wetenschap betrokken was bij onze Europese bondgenoten. De Europese inspanning bood de vrije wereld enkele jaren een echt veelzijdig laboratoriumsysteem voordat het mogelijk zou zijn geweest als de Verenigde Staten had het zelf moeten financieren. En ten slotte bood het Europa van de systeemontwikkelings- en managementervaring die ze nodig hadden om naar de exclusieve bemande ruimtevluchtarena te verhuizen.

-NASA -beheerder, Spacelab: een internationaal succesverhaal^[5]

Europese astronauten bereiden zich voor op hun Spacelab Mission, 1984.

Diagram van Spacelab Pallet -module

In de vroege jaren zeventig verlegde NASA zijn focus van de maanmissies naar de Space Shuttle, en ook ruimteonderzoek.^[6] De Beheerder van NASA Op het moment verlegde de focus van een nieuw ruimtestation naar Space Laboratory voor geplande ruimtevaart.^[6] Hierdoor kunnen technologieën voor toekomstige ruimtestations worden onderzocht en de mogelijkheden van de space shuttle voor onderzoek benutten.^[6]

Spacelab werd geproduceerd door de European Space Research Organisation (ESRO), een consortium van tien Europese landen, waaronder:^[7]

• Oostenrijk
• België
• Denemarken
• Frankrijk
• West-Duitsland/Duitsland
• Italië
• Nederland
• Spanje
• Zwitserland
• Verenigd Koninkrijk

Componenten

STS-42 met Spacelab-hardware in de Orbiter Bay met uitzicht op de aarde.

Naast de laboratoriummodule omvatte de complete set ook vijf externe pallets voor experimenten in vacuüm gebouwd door Britse ruimtevaart (BAE) en een onder druk staande "Igloo" met de subsystemen die nodig zijn voor de configuratie-bewerking met alleen pallet. Acht vluchtconfiguraties waren gekwalificeerd, hoewel er indien nodig meer konden worden geassembleerd.

Het systeem had een aantal unieke functies, waaronder een beoogde turn-around tijd van twee weken (voor de originele space shuttle lancering turn-around tijd) en de roll-on-roll-off voor het laden in vliegtuigen (aardtransport).

Spacelab bestond uit een verscheidenheid aan verwisselbare componenten, waarbij de belangrijkste een bemanningslaboratorium was dat kon worden gevlogen in Space Shuttle Orbiter's Bay en terugkeerde naar de aarde.^[8] De bewoonbare module hoefde echter niet te worden gevlogen om een ​​Spacelab-type missie uit te voeren en er was een verscheidenheid aan pallets en andere hardware die ruimteonderzoek ondersteunen.^[8] De bewoonbare module breidde het volume voor astronauten uit om te werken in een shirt-mouwomgeving en had ruimte voor apparatuurrekken en aanverwante ondersteuningsapparatuur.^[8] Wanneer de bewoonbare module niet werd gebruikt, konden sommige ondersteuningsapparatuur voor de pallets in plaats daarvan in het kleinere worden gehuisvest Iglo, een onder druk staande cilinder verbonden met het Space Shuttle Orbiter Crew Area.^[8]

Spacelab -missie ondersteunde meestal meerdere experimenten en de Spacelab 1 Missie had experimenten op het gebied van ruimteplasma -fysica, zonne -natuurkunde, atmosferische fysica, astronomie, en Earth Observation.^[9] De selectie van geschikte modules was onderdeel van de missieplanning voor spacelab shuttle -missies, en een missie heeft bijvoorbeeld mogelijk minder bewoonbare ruimte en meer pallets nodig, of vice versa.

Bewoonbare module

Shuttle Columbia gedurende STS-50 met Spacelab -module LM1 en tunnel in zijn vrachtbaai.

De bewoonbare Spacelab -laboratoriummodule bestond uit een cilindrische omgeving aan de achterkant van de Space Shuttle Orbiter Payload Bay, verbonden met het Orbiter -bemanningscompartiment door een tunnel. Het laboratorium had een buitendiameter van 4,12 m (13,5 ft) en elk segment een lengte van 2,7 m (8 ft 10 in). De laboratoriummodule bestond uit minimaal van een kernsegment, dat alleen in een korte module configuratie. De lange module Configuratie omvatte een extra experimentsegment.^[10] Het was ook mogelijk om Spacelab -experimenten te bedienen vanuit het AFT -cockpitdek van de Orbiter.^[10]

Tien mensen in de Spacelab -module in juni 1995, ter ere van het docking van de ruimtevaarthuttle en Mir

De onder druk staande tunnel had zijn verbindingspunt bij het midden van de orbiter.^[11] Er waren twee tunnels met verschillende lengte, afhankelijk van de locatie van de bewoonbare module in de laadbaai.^[11] Toen de laboratoriummodule niet werd gebruikt, maar extra ruimte nodig was voor ondersteuningsapparatuur, een andere structuur genaamd de Iglo kan gebruikt worden.^[11]

Twee laboratoriummodules werden gebouwd, geïdentificeerd als LM1 en LM2. LM1 is te zien op de Steven F. Udvar-Hazy Center bij de Smithsonian Air and Space Museum Achter de Space Shuttle Ontdekking. LM2 was te zien in de Bremenhalle tentoonstelling in de Bremen Airport van Bremen, Duitsland van 2000 tot 2010. Het woont in het bouwen van 4C bij de nabijgelegen Airbus -verdediging en ruimte Plant sinds 2010 en kan alleen worden bekeken tijdens rondleidingen.

Spacelab Lange moduleconfiguratie

Pallet

Gebonden Satellietsysteemimplementatie, geïmplementeerd vanuit Spacelab Pallet

De Spacelab-pallet is een U-vormig platform voor montage-instrumentatie, grote instrumenten, experimenten die blootstelling aan ruimte vereisen en instrumenten die een groot gezichtsveld vereisen, zoals telescopen. De pallet heeft verschillende harde punten voor het monteren van zwaar materieel. De pallet kan worden gebruikt in enkele configuratie of gestapeld eind tot eind in dubbele of drievoudige configuraties. Maximaal vijf pallets kunnen worden geconfigureerd in de baai van de ruimte shuttle met behulp van een dubbele pallet plus drievoudige palletconfiguraties.

De Spacelab -pallet werd gebruikt om beide te vervoeren Canadarm2 en Dextre naar het internationale ruimtestation is momenteel op de Canada Aviation and Space Museum, in bruikleen van NASA via de Canadian Space Agency (CSA).^[12]

Een Spacelab -pallet werd overgebracht naar de Zwitsers Museum of Transport voor permanent display op 5 maart 2010. The Pallet, bijgenaamd Elvis, werd gebruikt tijdens de achtdaagse STS-46-missie, 31 juli-8 augustus 1992, toen ESA Astronaut Claude Nicollier was aan boord van de space shuttle Atlantis Om ESA's in te zetten European Regreatief Carrier (Eureca) Wetenschappelijke missie en de gezamenlijke NASA/ASI (Italiaans ruimteagentschap) Gebonden satellietsysteem (TSS-1). De pallet droeg TSS-1 in de laadruimte van de shuttle.^[13]

Een andere Spacelab -pallet is te zien in de VS. National Air and Space Museum in Washington, D.C.^[14] Er waren in totaal tien spacelab-pallets met ruimtes.^[15]

Iglo

Op ruimtevaart waar een bewoonbare module niet werd gevlogen, maar pallets werden gevlogen, een onder druk staande cilinder bekend als de Iglo Droeg de subsystemen die nodig zijn om de Spacelab -apparatuur te bedienen.^[16] De iglo was 3 m (9,8 ft) lang, had een diameter van 1,5 m (4 ft 11 in) en woog 1.100 kg (2.400 lb).^[17] Twee iglo -eenheden werden vervaardigd, beide door België bedrijf SABCA, en beide werden gebruikt op ruimtevaart.^[17] Er werd een iglocomponent gevlogen Spacelab 2, Astro-1, Atlas-1, Atlas-2, Atlas-3 en Astro-2.^[17]

Een Spacelab Igloo is te zien bij de James S. McDonnell Space Hangar op de Steven F. Udvar-Hazy Center in de VS.^[18]

Instrument aanwijzingssysteem

De IPS was een Gimbaled -aanwijzingsapparaat, dat in staat was om telescopen, camera's of andere instrumenten te richten.^[19] IPS werd tussen 1985 en 1995 gebruikt op drie verschillende space shuttle -missies.^[19] IPS werd vervaardigd door Dorner, en twee eenheden werden gemaakt.^[19] De IP's werden voornamelijk gebouwd uit aluminium, staal en meerlagige isolatie.^[20]

IPS zou worden gemonteerd in de payload-baai van de Space Shuttle Orbiter en zou kunnen voorzien van Gimbaled 3-Axis wijzen.^[20] Het is ontworpen voor een wijzende nauwkeurigheid van minder dan 1 arcseconde (een eenheid van graad), en drie wijzende modi, waaronder aarde, zon en stellaire gerichte modi.^[21] De IPS werd gemonteerd op een pallet blootgesteld aan de ruimte in de laadbaai.^[21]

IPS -missies:^[19]

• Spacelab 2, A.K.A. STS-51-F gelanceerd 1985
• Astro-1, A.K.A. STS-35 gelanceerd in 1990^[22]
• Astro-2, A.K.A. STS-67 gelanceerd in 1995

De Spacelab 2 -missie vloog de Infrarood telescoop (IRT), dat een 15,2 cm (6,0 in) apertuur helium-gekoelde infrarood-telescoop was, waarbij licht werd waargenomen tussen golflengten van 1,7 tot 118 μm.^[23] IRT verzamelde infraroodgegevens op 60% van het galactische vlak.^[24]

• 

  Instrument Pointing System (IPS)

• 

  IP's aan het werk boven de hemel op Astro-2, 1995

• 

  Dornier Instrument aanwijzingssysteem in het Smithsonian Museum (Udvar Hazy Center)

Lijst met onderdelen

Spacelab -componenten worden geleverd, 1981.

Astro-1 Payload voorbereid, 1990.

Voorbeelden van spacelab -componenten of hardware:

• Eva Airlock
• Tunnel^[10]
• Tunneladapter^[10]
• Iglo
• Spacelabmodule^[25]
  • Voorwaartse kegel
  • Aft -eindkegel
  • Kernsegment/module^[10]
  • Experimentrekken
  • Experimentsegment/module^[25]
• Elektrische grondondersteuningsapparatuur
• Mechanische grondondersteuningsapparatuur
• Elektrische stroomverdelingssubsysteem
• Opdracht- en gegevensbeheersubsysteem
• Milieucontrolesubsysteem
• Instrument aanwijzingssysteem
• Palletstructuur
• Multifunctionele experimentsteunstructuur (MPESS)

De Verlengde duur orbiter (EDO) Montage was geen spacelab -hardware, strikt genomen. Het werd echter het meest gebruikt op spacelab -vluchten. Ook gebruikte NASA het later met de Ruimtevaarthab modules.

Spacelab -missies

Spacelab 1 Mission Patch

STS-90 Neurolab Mission Patch

STS-99 Radar Earth Observation Mission Illustratie

Uitzicht op Orbiter Bay op STS-99 met Radar Boom geïmplementeerd, 2000.

STS-94 gaat in een baan om de Microravity Research Mission met behulp van Spacelab, 1997.

Spacelab -componenten vlogen op 22 Space Shuttle -missies van november 1983 tot april 1998.^[26] De Spacelab -componenten werden in 1998 buiten gebruik gesteld, behalve de pallets. Wetenschapswerk werd verplaatst naar de Internationaal Ruimtestation (ISS) en Ruimtevaarthab Module, een drager onder druk vergelijkbaar met de Spacelab -module. Een Spacelab -pallet werd in 2000 opnieuw in gebruik genomen voor vluchten STS-99. De "Spacelab Pallet-inzetbaar 1 (SLP-D1) met Canadees Dextre (Doel behendige manipulator) "werd gelanceerd op STS-123. De Spacelab -componenten werden in totaal op 41 shuttle -missies gebruikt.

De bewoonbare modules werden in de jaren tachtig en negentig gevlogen op 16 space shuttle -missies.^[27] Spacelab -palletmissies werden 6 keer gevlogen en spacelab -pallets werden 19 keer op andere missies gevlogen.

Missienaam Acroniemen:

• Atlas: Atmospheric Laboratory for Applications and Science
• Astro: geen acroniem; Afkorting voor "astronomie"
• IML: International Microravity Laboratory
• Lite: Lidar In-Space Technology Experiment
• LMS: Life and Microravity Sciences
• MSL: Materials Science Laboratory
• SLS: Spacelab Life Sciences
• SRL: Space Radar Laboratory
• TSS: vastgebonden satellietsysteem
• USML: U.S. Microravity Laboratory
• USMP: U.S. Microravity Payload

Naast het bijdragen aan ESA -missies, Duitsland en Japan Elk financierde zijn eigen space shuttle en spacelab -missies. Hoewel oppervlakkig vergelijkbaar met andere vluchten, waren ze eigenlijk de eerste en enige niet-U.S. En niet-Europese menselijke ruimtemissies met volledige Duitse en Japanse controle.

De Deutschland-1 orbitale ruimtevliegtuigvlucht, gefinancierd door West-Duitsland, inbegrepen meer dan zeven ton van Duitse wetenschapsonderzoeksapparatuur.

De eerste West -Duitse missie Deutschland 1 (Spacelab-D1, DLR-1, NASA-aanduiding STS-61-A) vond plaats in 1985. Een tweede soortgelijke missie, Deutschland 2 (Spacelab-D2, DLR-2, NASA-aanduiding STS-55), werd voor het eerst gepland voor 1988, maar vanwege de Ruimteschip Uitdager ramp, werd uitgesteld tot 1993. Het werd de eerste Duitse menselijke ruimtemissie daarna Duitse hereniging.^[32]

De enige missie in Japan, Spacelab-J (NASA -aanduiding STS-47), vond plaats in 1992.

Andere missies

• STS-92, Oktober 2000, PMA-3, ( Ontdekking)
• STS-108, December 2001, lichtgewicht missie Peculial Support Structure Carrier (LMC) ( Trachten)
• STS-123, Maart 2008, pallet ( Trachten), Dextre

Geannuleerde missies

Spacelab-4, Spacelab-5 en andere geplande ruimtemissies werden geannuleerd vanwege de late ontwikkeling van de shuttle en de Uitdager ramp.

Galerij

• 

  Spacelab in Payload Bay tijdens STS-90

• 

  Shuttle Columbia gedurende STS-9 met Spacelab -module LM1 en tunnel in zijn vrachtbaai

• 

  Geïllustreerde uitsnede van orbiter en lab

Nalatenschap

Spacelab LM2 in Speyer, Duitsland (2008)

Een goudkleurig ei drijft gewichtloos op de Spacelab D1-missie, vanwege de continue vrije val van een baan om een ​​baan te creëren microzwaartekrachtomgeving op het ruimtevaartuig, 1985.

De erfenis van Spacelab leeft voort in de vorm van de Mplms en de systemen die ervan zijn afgeleid. Deze systemen omvatten de ATV en Cygnus -ruimtevaartuig gebruikt om payloads over te dragen naar de Internationaal Ruimtestation, en de Columbus, Harmonie en Kalmte modules van de Internationaal Ruimtestation.^[33][34]

De Spacelab 2 -missie onderzocht 60% van het galactische vlak in infrarood in 1985.^[24]

Spacelab was een extreem groot programma, en dit werd versterkt door verschillende experimenten en meerdere payloads en configuraties gedurende twee decennia. In een subset van slechts één deel van de Spacelab 1 (STS-9) -missie werden bijvoorbeeld niet minder dan acht verschillende beeldvormingssystemen in de ruimte gevlogen. Inclusief die experimenten waren er in totaal 73 afzonderlijke experimenten over verschillende disciplines op de Spacelab 1 -vlucht alleen. Spacelab -missies hebben experimenten uitgevoerd in materialen, leven, zonne -energie, astrofysica, atmosferische en aardwetenschappen.^[35]

Spacelab vertegenwoordigt een grote investering in de orde van een miljard dollar van onze Europese vrienden. Maar de voltooiing ervan markeert iets even belangrijks: de toewijding van een achtervolgd, toegewijd en getalenteerd team afkomstig van ESA -regeringen, universiteiten en industrieën die er tien jaar aan vasthielden en het project doorzag. We zijn trots op uw doorzettingsvermogen en feliciteren u met uw succes.

-NASA -beheerder, 1982^[36]

Diagram, Spacelab -module en pallet

Spacelab -lay -out met tunnel, module onder druk en pallet:
1-transitionele en aansluitende tunnel tussen orbiter en spacelab.
2-payload ruimte scharnieren
3-voetstalks
4-experimentele eenheid
5-hyperbarische (?) Modules
6-externe platform
7-infrarood telescoop
8-apparaat voor het magnetische veld van de Earth Research Earth
9-payload ruimte van orbiter
10-back kant van het voorste deel van de orbiter

Zie ook

• Columbus man-gestoorde gratis flyer
• Hermes (ruimtevaartuig)
• Internationaal Ruimtestation
  • Columbus (ISS -module)
• Space Shuttle Retirement
• Ruimtestation vrijheid
• Space -Hab -module (verschillende, niet te verwarren met Spacelab)
• Spacelab, een nummer uit 1978 door Kraftwerk

Referenties

Externe links

• Spacelab -geschiedenis op NASA.gov
• Spacelab: een internationaal kort verblijf Orbiting Laboratory, NASA-EP-165 op NASA.GOV
• Science in Orbit: The Shuttle & Spacelab Experience, 1981–1986, NASA-NP-119 op NASA.GOV
• Spacelab -payloads op shuttle -vluchten op NASA.gov
• James Downey Collection, UAH Archives en Special Collections Bestanden van James A. Downey III, projectmanager voor Spacelab Payloads
• Heer, Douglas R. Spacelab Een internationaal succesverhaal, NASA-SP-487 NASA, 1 januari 1987
• SLP/2104-2: Spacelab Payload Accommodation Handbook