Facilité d'exposition de longue durée - Long Duration Exposure Facility

Facilité d'exposition de longue durée
LDEF sur la charge utile bay.jpg
LDEF, peu de temps avant son déploiement, vole sur le bras RMS de la navette spatiale Challenger au - dessus de la Basse-Californie .
Type de mission Recherche de matériaux
Opérateur Nasa
Identifiant COSPAR 1984-034B
SATCAT n° 14898
Site Internet crgis .ndc .nasa .gov /historic /Longue _Durée _Exposition _Facilité _(LDEF)
Durée de la mission 2076 jours
Distance parcourue 1 374 052 506 km (853 796 644 mi)
Orbites terminées 32 422
Propriétés du vaisseau spatial
Fabricant Langley
Lancer la masse 9 700 kg (21 400 lb)
Début de mission
Date de lancement 6 avril 1984, 13:58:00  UTC ( 1984-04-06UTC13:58Z )
Fusée Navette spatiale Challenger
STS-41-C
Site de lancement Kennedy LC-39A
Fin de mission
Récupéré par Navette spatiale Columbia
STS-32
Date de récupération 12 janvier 1990, 15:16  UTC ( 1990-01-12UTC15:17Z )
Date d'atterrissage 20 janvier 1990, 09:35:37 UTC
Site d'atterrissage Edwards piste 22
Paramètres orbitaux
Système de référence Géocentrique
Régime Terre basse
Excentricité 7.29E-4
Altitude du périgée 473,0 km (293,9 mi)
Altitude d'apogée 483,0 km (300,1 mi)
Inclination 28,5 degrés
Période 94,2 minutes
 

NASA de longue durée Facilité d'exposition ou LDEF (prononcé « eldef »), était un autobus scolaire -sized installation cylindrique destiné à fournir des données expérimentales à long terme sur l' espace extra - atmosphérique environnement et ses effets sur les systèmes spatiaux, les matériaux, les opérations et sélectionnées survie des spores . Il a été placé en orbite terrestre basse par la navette spatiale Challenger en avril 1984. Le plan initial prévoyait que le LDEF soit récupéré en mars 1985, mais après une série de retards, il a finalement été ramené sur Terre par Columbia en janvier 1990.

Il a mené avec succès des expériences scientifiques et technologiques pendant environ 5,7 ans qui ont révélé une collection large et détaillée de données environnementales spatiales. Les 69 mois de LDEF dans l'espace ont fourni des données scientifiques sur les effets à long terme de l'exposition à l'espace sur les matériaux, les composants et les systèmes qui ont profité aux concepteurs d'engins spatiaux de la NASA à ce jour.

Histoire

Les chercheurs ont identifié le potentiel de la navette spatiale prévue pour livrer une charge utile dans l'espace, la laisser là pour une exposition à long terme à l' environnement spatial hostile et, lors d'une mission distincte, récupérer la charge utile et la renvoyer sur Terre pour analyse. Le concept LDEF a évolué à partir d'un vaisseau spatial proposé par le Langley Research Center de la NASA en 1970 pour étudier l'environnement météoroïde, le Meteoroid and Exposure Module (MEM). Le projet a été approuvé en 1974 et LDEF a été construit au Langley Research Center de la NASA .

Le LDEF était destiné à être réutilisé, et redéployé avec de nouvelles expériences, peut-être tous les 18 mois. mais après l'extension involontaire de la mission 1, la structure elle-même a été traitée comme une expérience et intensivement étudiée avant d'être stockée.

Lancement et déploiement

L' équipage STS-41-C de Challenger a déployé LDEF le 7 avril 1984, sur une orbite presque circulaire à une altitude de 275 milles marins.

Conception et structure

La forme de la structure LDEF était un prisme à 12 côtés (pour s'adapter à la baie de charge utile de l'orbiteur de la navette) et entièrement en acier inoxydable . Il y avait 5 ou 6 expériences sur chacun des 12 côtés longs et quelques autres sur les extrémités. Il a été conçu pour voler avec une extrémité face à la terre et l'autre loin de la terre. Le contrôle d'attitude de LDEF a été obtenu avec une stabilisation du gradient de gravité et une distribution inertielle pour maintenir la stabilité sur trois axes en orbite. Par conséquent, la propulsion ou d'autres systèmes de contrôle d'attitude n'étaient pas nécessaires, ce qui rend le LDEF exempt de forces d'accélération et de contaminants provenant des tirs de jets. Il y avait aussi un amortisseur magnétique/visqueux pour arrêter toute oscillation initiale après le déploiement.

Il avait deux appareils de grappin . Un FRGF et un grappin actif (rigidize sensing) utilisé pour envoyer un signal électronique pour lancer les 19 expériences qui avaient des systèmes électriques. Cela a activé le système d'initiation d'expérience (EIS) qui a envoyé 24 signaux d'initiation aux 20 expériences actives. Il y avait six indications d'initiation qui étaient visibles pour les astronautes en déploiement à côté du dispositif de grappin actif.

Les ingénieurs avaient initialement prévu que la première mission durerait environ un an et que plusieurs missions d'exposition de longue durée utiliseraient le même cadre. L'installation d'exposition a en fait été utilisée pour une seule mission de 5,7 ans.

Expériences

L'installation LDEF a été conçue pour glaner des informations vitales au développement de la Station spatiale Freedom (qui a finalement été construite sous le nom de Station spatiale internationale ) et d'autres engins spatiaux, en particulier les réactions de divers matériaux de construction spatiaux aux radiations, aux changements de température extrêmes et aux collisions avec l'espace. question.

Certaines expériences avaient un couvercle qui s'ouvrait après le déploiement et était conçu pour se fermer après environ un an, par exemple , Space Environment Effects (M0006).

Il n'y avait pas de télémétrie, mais certaines expériences actives enregistraient des données sur un magnétophone alimenté par une pile au lithium et au dioxyde de soufre, par exemple l'Expérience photovoltaïque avancée (S0014), qui enregistrait des données une fois par jour, l'étude allemande sur les cellules solaires (S1002 ) et les effets de l'environnement spatial sur les systèmes à fibres optiques (M004).

Six des sept expériences actives qui nécessitaient d'enregistrer des données utilisaient un ou deux modules Experiment Power and Data System (EPDS). Chaque EPDS contenait un module de traitement et de contrôle, un magnétophone et deux batteries LiSO 2 . Une expérience (S0069) a utilisé un module de bande magnétique à 4 pistes ne faisant pas partie d'un EPDS.

Cinquante-sept expériences scientifiques et technologiques - impliquant des chercheurs gouvernementaux et universitaires des États-Unis , du Canada , du Danemark , de la France , de l' Allemagne , de l' Irlande , des Pays - Bas , de la Suisse et du Royaume-Uni  - ont participé à la mission LDEF. Au total, 57 expérimentations ont été menées sur le LDEF. Les gaz interstellaires seraient également piégés pour tenter de trouver des indices sur la formation de la Voie lactée et l'évolution d'éléments plus lourds. Quelques exemples sont l'étude des effets de l'exposition sur :

et la physique en basse gravité – par exemple la croissance cristalline.

Au moins une des expériences embarquées, la Thermal Control Surfaces Experiment (TCSE), a utilisé le microprocesseur RCA 1802 .

Résultats de l'expérience

EXOSTACK

Dans l'expérience allemande EXOSTACK, 30 % des spores de Bacillus subtilis ont survécu à près de 6 ans d'exposition à l'espace lorsqu'elles étaient incrustées dans des cristaux de sel, tandis que 80 % ont survécu en présence de glucose , qui stabilise la structure des macromolécules cellulaires, en particulier pendant le vide. déshydratation induite.

Si elles étaient protégées contre les rayons UV solaires , les spores de B. subtilis étaient capables de survivre dans l'espace jusqu'à 6 ans, surtout si elles étaient incrustées dans de l'argile ou de la poudre de météorite (météorites artificielles). Les données peuvent étayer la probabilité d'un transfert interplanétaire de micro-organismes au sein des météorites, ce qu'on appelle l' hypothèse de la lithopanspermie .

DES GRAINES

L'expérience spatiale exposée développée pour les étudiants (SEEDS) a permis aux étudiants de cultiver des graines de tomates témoins et expérimentales qui avaient été exposées sur LDEF en comparant et en rapportant les résultats. 12,5 millions de graines ont été envoyées par avion, et les étudiants de l'école élémentaire aux études supérieures ont renvoyé 8 000 rapports à la NASA. Le LA Times a rapporté à tort qu'une mutation de l' ADN résultant d'une exposition à l'espace pourrait produire un fruit toxique. Bien qu'incorrect, le rapport a servi à faire connaître l'expérience et à susciter la discussion. Les graines spatiales ont germé plus tôt et ont poussé plus vite que les graines témoins. Les graines spatiales étaient plus poreuses que les graines terrestres.

Récupération

LDEF après récupération.

Au lancement de LDEF, la récupération était prévue pour le 19 mars 1985, onze mois après le déploiement. Les horaires ont glissé, reportant la mission de récupération d'abord à 1986, puis indéfiniment en raison de la catastrophe de Challenger . Après 5,7 ans, son orbite s'était détériorée à environ 175 milles marins et il était susceptible de brûler à la rentrée dans un peu plus d'un mois.

Il a finalement été récupéré par Columbia lors de la mission STS-32 le 12 janvier 1990. Columbia a approché LDEF de manière à minimiser la contamination possible de LDEF par les gaz d'échappement du propulseur. Alors que LDEF était encore attaché au bras RMS, une étude approfondie de 4,5 heures a photographié chaque plateau d'expérience individuel, ainsi que des zones plus vastes. Néanmoins, les opérations de navette ont contaminé les expériences lorsque les préoccupations concernant le confort humain l'ont emporté sur les objectifs importants de la mission LDEF.

Columbia a atterri à Edwards Air Force Base le 20 janvier 1990. Avec LDEF toujours dans sa baie, Columbia a été ramené sur le Shuttle Carrier Aircraft vers le Kennedy Space Center le 26 janvier. Des efforts particuliers ont été déployés pour assurer la protection contre la contamination de la charge utile. baie pendant le vol de ferry.

Entre le 30 et le 31 janvier, le LDEF a été retiré de la soute de Columbia dans l' installation de traitement de l'orbiteur de KSC , placé dans une boîte spéciale de charge utile et transporté vers le bâtiment des opérations et de contrôle. Le 1er février 1990, le LDEF a été transporté dans le système d'assemblage et de transport LDEF jusqu'à l'installation d'assemblage et d'encapsulation de l'engin spatial - 2, où l'équipe du projet LDEF a dirigé les activités de désintégration.

Columbia arrive au Kennedy Space Center avec LDEF toujours dans sa soute.
LDEF est retiré de la soute de Columbia

Voir également

Les références

Liens externes