home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Our Solar System / Our Solar System.iso / shuttle / sts52 / sts-52.kit
Encoding:
Text File  |  1992-09-17  |  90.1 KB  |  1,893 lines

  1. STS-52 PRESS KIT
  2.                                  OCTOBER, 1992
  3.  
  4.  
  5.  
  6. PUBLIC AFFAIRS CONTACTS
  7.  
  8. NASA Headquarters
  9.  
  10. Office of Space Flight/Office of Space Systems Development
  11. Mark Hess/Jim Cast/Ed Campion
  12.  
  13.  
  14. Office of Space Science and Applications
  15. Paula Cleggett-Haleim/Mike Braukus/Brian Dunbar
  16.  
  17.  
  18. Office of Commercial Programs
  19. Barbara Selby
  20.  
  21.  
  22. Office of Aeronautics and Space Technology
  23. Drucella Andersen/Les Dorr
  24.  
  25.  
  26. Office of Safety & Mission Quality/Office of Space 
  27. Communications
  28. Dwayne Brown
  29.  
  30.  
  31.  
  32. Ames Research Center                Langley Research Center
  33. Jane Hutchison                      Jean Drummond Clough
  34.  
  35.  
  36. Dryden Flight Research Facility     Lewis Research Center
  37. Nancy Lovato                        Mary Ann Peto
  38.  
  39.  
  40. Goddard Space Flight Center     Marshall Space Flight Center
  41. Susan Marucci                   June Malone
  42.  
  43.  
  44. Jet Propulsion Laboratory            Stennis Space Center
  45. James Wilson                         Myron Webb
  46.  
  47.  
  48. Johnson Space Center                 Wallops Flight Center
  49. James Hartsfield                     Keith Koehler
  50.  
  51.  
  52. Kennedy Space Center
  53. Lisa Malone
  54.  
  55.  
  56.  
  57. CONTENTS
  58.  
  59. GENERAL BACKGROUND
  60.      General Release                  3
  61.      Media Services Information       6
  62.      Quick-Look-Facts                 7
  63.      Summary of Major Activities      8
  64.      Payload and Vehicle Weights      9
  65.      Trajectory Sequence of Events    10
  66.      Space Shuttle Abort Modes        11
  67.      Pre-Launch Processing            12
  68.  
  69. CARGO BAY PAYLOADS
  70.      Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS)      13
  71.      U.S. Microgravity Payload (USMP)          18
  72.      Attitude Sensor Package (ASP)             21
  73.      Canadian Experiments (CANEX)              22
  74.      Space Technology And Science Experiments  23
  75.      Tank Pressure Control Experiment (TPCE)   29
  76.  
  77. MIDDECK PAYLOADS
  78.      Physiological Systems Experiment (PSE)        29
  79.      Heat Pipe Performance Experiment (HPP)        31
  80.      Shuttle Plume Impingement Experiment (SPIE)   32
  81.      Commercial Materials Dispersion Apparatus
  82.           ITA Experiment (CMIX)                    32
  83.      Crystals by Vapor Transport Experiment (CVTE) 35
  84.      Commercial Protein Crystal Growth (CPCG)      36
  85.  
  86. CREW BIOGRAPHIES & MISSION MANAGEMENT
  87.      STS-52 Crew Biographies                       39
  88.      Mission Management for STS-52                 42
  89.      Shuttle Missions                              45
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99. RELEASE:  92-153                              October 1992
  100.  
  101.  
  102. COLUMBIA TO DEPLOY LAGEOS-II, SERVE AS TECHNOLOGY TESTBED
  103.  
  104.     Shuttle flight STS-52 will be an ambitious mission, demonstrating the
  105. versatility of orbiter Columbia as a satellite launcher, science platform and
  106. technology testbed.  Launch is planned for Oct. 15 from the Kennedy Space
  107. Center, Fla. The 9-day, 20-hour and 54-minute mission is scheduled to land on
  108. Oct. 25 at the Kennedy center.
  109.  
  110.     A crew of six and 11 major payloads will be aboard Columbia's 13th mission,
  111. the 51st Space Shuttle flight.  Mission Commander is James Wetherbee with
  112. Michael Baker the Pilot. Mission specialists are Charles Lacy Veach, William
  113. Shepherd and Tamara Jernigan. Steve MacLean is the Payload Specialist and the
  114. third Canadian citizen to fly aboard the Shuttle.
  115.  
  116. LAGEOS 2 - Small Satellite, Big Results
  117.  
  118.     Columbia will eject the LAGEOS-II satellite from the cargo bay on the
  119. second mission day.  Built by the Italian Space Agency using NASA blueprints,
  120. this small, 900-pound satellite will help geologists fill in important details
  121. about the Earth. The first LAGEOS was launched in 1976.  Adding a second
  122. spacecraft will enable researchers to gather twice the data.
  123.  
  124.     "The satellite may be small, but the data returned is big time science,"
  125. says Program Scientist Dr. Miriam Baltuck. This information will be
  126. particularly useful for monitoring regional fault movement in earthquake-prone
  127. areas.
  128.  
  129.     Baltuck said geologists use this information to monitor the extremely slow
  130. movements of the Earth's crustal plates, to measure and understand the "wobble"
  131. in the Earth's axis of rotation, collect information on the Earth's size and
  132. shape and more accurately determine the length of the day.
  133.  
  134.     Baltuck explained that ground-based researchers from 30 countries will
  135. participate in collecting and analysing the data received from the satellite .
  136. The researchers will bounce laser beams off the mirror-covered spacecraft and
  137. log how long it takes the beams to make the round-trip voyage.
  138.  
  139.     "We know the speed that light travels," said Baltuck. "So by plugging that
  140. into our formula, we can measure precisely the distances between stations on
  141. the Earth and the satellite."
  142.  
  143. USMP Makes Debut
  144.  
  145.     A major new materials processing payload makes its debut on STS-52 -- the
  146. first United States Microgravity Payload (USMP-1).  The payload consists of
  147. three experiments mounted on a new carrier, derived from the previously flown
  148. Materials Science Lab, in Columbia's cargo bay.
  149.  
  150.     "This is an excellent use of the Shuttle to perform microgravity
  151. experiments that are primarily operated remotely from the ground," said Program
  152. Manager David Jarrett. This type of remote operations will help prepare the
  153. science community for Space Station Freedom prior to its permanently manned
  154. operational phase.
  155.  
  156.     Experiments on USMP-1 will explore using the unique space environment to do
  157. research that is not possible on Earth. The science, while basic in nature,
  158. could impact applications on Earth in areas such as computer memory, metals and
  159. semiconductors.  Another experiment will measure the Shuttle's vibrations,
  160. information critical to scientists understanding the current experiments and
  161. planning future experiments.
  162.  
  163. Canada Provides Variety of Experiments
  164.  
  165.     Canadian Payload Specialist MacLean will perform a bevy of experiments
  166. called CANEX-2. Many of these experiments are extensions of work carried out by
  167. Dr. Marc Garneau as part of the CANEX group of experiments that flew in 1984.
  168.  
  169.     CANEX-2 is actually 10 separate investigations.  Results from CANEX-2 have
  170. potential applications in machine vision systems for use with robotic equipment
  171. in space and in environments such as mines and nuclear reactors.  Other
  172. potential applications relate to the manufacturing of goods, the development of
  173. new protective coatings for spacecraft materials, improvements in materials
  174. processing, and a better understanding of Earth's stratosphere which contains
  175. the protective ozone layer.
  176.  
  177.     Greater knowledge of human adaptation to microgravity is another objective
  178. of the CANEX-2 payload.  MacLean will conduct experiments on back pain, body
  179. water changes and the effect of weightlessness on the vestibular system.
  180.  
  181. Columbia, An Orbiting Testbed
  182.  
  183.     Columbia will be turned into an orbiting test-bed for other STS-52
  184. experiments.  One, called the Attitude Sensor Package built by the European
  185. Space Agency, will gather information on the performance and accuracy of new
  186. sensors.  Space is the best place to test these sensors.  The data returned
  187. could be used in the design of sensors for future spacecraft.
  188.  
  189.     Other space technology experiments will examine how very cold liquids
  190. behave in space, the use of heat pipe technology for temperature control, and
  191. the effects of atomic oxygen on different materials -- technologies that may
  192. have important contributions to the design of future spacecraft.
  193.  
  194. Commercial Office Payloads
  195.  
  196.     Major payloads, sponsored by NASA's Commercial Programs Office, will
  197. examine a compound for possible use in combating diseases which involve loss of
  198. bone mass; thin-film membrane research which has potential application in the
  199. biotechnology and pollution control field; and a new facility for growing
  200. semiconductor crystals which permits interaction from the crew to achieve
  201. optimum growth.
  202.  
  203.     A commercial protein crystal growth facility will fly on STS-52. Scientists
  204. hope the new facility will result in more crystals that are better ordered,
  205. larger and more uniform in size than their ground-based counterparts.
  206.  
  207.     With the exception of the Canadian Payload Specialist, there are no
  208. "rookie" astronauts on this flight.  STS-52 will mark Wetherbee's second
  209. Shuttle flight.  He was the Pilot on the STS-32 Columbia mission.  Baker also
  210. will be making his second flight, but his first as a Pilot. Baker was a mission
  211. specialist on STS-43.
  212.  
  213.     Veach, Shepherd and Jernigan are Shuttle veterans.  Veach previously flew
  214. on STS-39, and Shepherd has two previous flights, STS-27 and -41.  Jernigan
  215. last flew on STS-40, a Columbia mission devoted to life sciences research.
  216.  
  217.     MacLean is one of six Canadian astronauts selected in December 1983.  In
  218. addition to his CANEX-2 duties, he is the Program Manager for the Advanced
  219. Space Vision System experiment.
  220.  
  221.                    -end of general release-
  222.  
  223.  
  224. MEDIA SERVICES INFORMATION
  225.  
  226.  
  227. NASA Select Television Transmission
  228.  
  229.     NASA Select television is available on Satcom F-2R, Transponder 13, located
  230. at 72 degrees west longitude; frequency 3960.0 MHz, audio 6.8 MHz.
  231.  
  232.     The schedule for television transmissions from the orbiter and for mission
  233. briefings will be available during the mission at Kennedy Space Center, Fla;
  234. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.; Ames-Dryden Flight Research
  235. Facility, Edwards, Calif.; Johnson Space Center, Houston and NASA Headquarters,
  236. Washington, D.C. The television schedule will be updated to reflect changes
  237. dictated by mission operations.
  238.  
  239.     Television schedules also may be obtained by calling COMSTOR 713/483-5817.
  240. COMSTOR is a computer data base service requiring the use of a telephone modem.
  241. A voice recording of the television schedule is updated daily at noon Eastern
  242. time.
  243.  
  244. Status Reports
  245.  
  246.     Status reports on countdown and mission progress, on- orbit activities and
  247. landing operations will be produced by the appropriate NASA newscenter.
  248.  
  249. Briefings
  250.  
  251.     A mission press briefing schedule will be issued prior to launch.  During
  252. the mission, change-of-shift briefings by a flight director and the science
  253. team will occur at least once per day.  The updated NASA Select television
  254. schedule will indicate when mission briefings are planned.
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260. STS-52 QUICK LOOK
  261.  
  262. Launch Date and Site:            Oct. 15, 1992
  263.                       Kennedy Space Center, Fla. -- Pad 39B
  264.  
  265. Launch Window:                   11:10 a.m. EDT (1510 GMT) to
  266.                                  1:37 p.m. EDT (1737 GMT)
  267.  
  268. Orbiter:                         Columbia's 13th Flight
  269.  
  270. Orbit/Inclination:      160 x 163 nm (LAGEOS)/ 28.45 degrees
  271.                         110 x 111 nm (CANEX)/   28.45 degrees
  272.  
  273. Landing Time/Date:      8:04 a.m. EDT (1204 GMT)/Oct. 25
  274.  
  275. Primary Landing Site:   Kennedy Space Center, Fla.
  276.  
  277. Abort Landing Sites
  278. Return To Launch Site Abort:   Kennedy Space Center, Fla.
  279. TransAtlantic Abort Landing:   Banjul, The Gambia -- Prime
  280.                             Ben Guerir, Morroco -- Alternate
  281.                             Moron, Spain -- Alternate
  282. Abort-Once-Around:          Edwards AFB, Calif. -- Prime
  283.                             KSC, Fla./White Sands, N.M.
  284.                             -- Alternates
  285.  
  286. Crew:                       James Wetherbee - Commander
  287.                             Michael Baker - Pilot
  288.                             Charles Lacy Veach - MS1
  289.                             William Shepherd - MS2
  290.                             Tamara Jernigan - MS3
  291.                             Steven MacLean - PS1
  292.  
  293. Cargo Bay Payloads:     Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS)
  294.                         U.S. Microgravity Payload (USMP-1)
  295.                         Canadian Experiments (CANEX-2)
  296.                         Attitude Sensor Package (ASP)
  297.                         Tank Pressure Control Exp. (TPCE)
  298.  
  299. Middeck Payloads:       Commercial Protein Crystal Growth 
  300.                         (CPCG)
  301.                         Commercial Materials ITA Exp. (CMIX)
  302.                         Crystals by Vapor Transport Exp.
  303.                         (CVTE)
  304.                         Heatpipe Performance Experiment
  305.                         (HPP)
  306.                         Physiological Systems Experiment
  307.                         (PSE)
  308.                         Shuttle Plume Impingement Exp. (SPIE)
  309.  
  310.  
  311. STS-52 SUMMARY OF MAJOR ACTIVITIES
  312.  
  313. Flight Day One
  314. Launch/Post Insertion
  315. LAGEOS Checkout
  316.  
  317. Flight Day Two
  318. LAGEOS Deploy
  319. Robot Arm (RMS) Checkout
  320. Heatpipe Performance Experiment (HPP)
  321.  
  322. Flight Day Three
  323. Lower Body Negative Pressure (LBNP)
  324. Space Vision Systems Operations (CANEX)
  325. HPP
  326.  
  327. Flight Day Four
  328. HPP
  329. Commercial Protein Crystal Growth (CPCG)
  330.  
  331. Flight Day Five
  332. LBNP/HPP
  333.  
  334. Flight Day Six
  335. LBNP/CPCG/HPP
  336. Phase Partitioning in Liquids (CANEX)
  337. Crystals by Vapor Transport Experiment Setup/Activation
  338.  
  339. Flight Day Seven
  340. LBNP/CPCG
  341. Phase Partitioning in Liquids
  342.  
  343. Flight Day Eight
  344. LBNP
  345. Material Exposure in Low Earth Orbit (CANEX)
  346. Attitude Sensor Package Maneuvers
  347.  
  348. Flight Day Nine
  349. LBNP/SVS Operations
  350. Material Exposure in Low Earth Orbit (MELEO)
  351. Orbiter Glow Experiment (OGLOW)
  352.  
  353. Flight Day Ten
  354. Canadian Target Assembly Release
  355. Flight Control Surface Checkout
  356. Reaction Control System Hotfire
  357. Cabin Stow
  358.  
  359. Flight Day Eleven
  360. Deorbit Preparation
  361. Deorbit Burn and Landing at Kennedy Space Center
  362.  
  363.  
  364. STS-52 VEHICLE AND PAYLOAD WEIGHTS
  365.  
  366.  
  367. Vehicle/Payload                           Pounds
  368.  
  369. Orbiter Columbia Empty and three SSMEs    181,502
  370.  
  371. Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS)       5,512
  372.  
  373. LAGEOS Support Equipment                   2,214
  374.  
  375. U.S. Microgravity Payload (USMP-1)         8,748
  376.  
  377. Attitude Sensor Package (ASP)                632
  378.  
  379. Canadian Experiments (CANEX-2)               301
  380.  
  381. Commercial Protein Crystal Growth (CPCG)      63
  382.  
  383. Heatpipe Performance Experiment (HPP)        100
  384.  
  385. Physiological Systems Experiment (PSE)       142
  386.  
  387. Detailed Supplementary Objectives (DSO)       96
  388.  
  389. Total Vehicle at Solid Rocket Booster Ignition 4,511,341
  390.  
  391. Orbiter Landing Weight                         214,289
  392.  
  393.  
  394.  
  395. STS-52 TRAJECTORY SEQUENCE OF EVENTS
  396.  
  397. EVENT           Elapsed Time   Velocity   Mach      Altitude
  398.                 (d/h:m:s)       (fps)                (feet)
  399.  
  400. Launch         00/00:00:00
  401.  
  402.  
  403. Begin Roll Maneuver  00/00:00:10   188     .17        799
  404.  
  405.  
  406. End Roll Maneuver    00/00:00:14   299     .26      1,956
  407.  
  408.  
  409. SSME Throttle To     00/00:00:29   692     .62      8,573
  410. 67 Percent
  411.  
  412.  
  413. Max. Dynamic Press   00/00:01:00   1,371   1.36     34,977
  414. (Max Q)
  415.  
  416.  
  417. SSME Throttle Up     00/00:01:06   1,576    1.63     42,771
  418. (104 Percent)
  419.  
  420.  
  421. SRB Separation       00/00:02:04   4,111    3.84    151,131
  422.  
  423.  
  424. Main Engine Cutoff   00/00:08:31   24,512   22.73    363,666
  425. (MECO)
  426.  
  427.  
  428. Zero Thrust          00/00:08:37    24,509           362,770
  429.  
  430.  
  431. Fuel Tank Separation  00/00:08:50
  432.  
  433.  
  434. OMS-2 Burn            00/00:39:55
  435.  
  436.  
  437. Deorbit Burn           09/19:54:00
  438. (orbit 158)
  439.  
  440.  
  441. Landing at KSC         09/20:54:00
  442. (orbit 159)
  443.  
  444. Apogee, Perigee at MECO:      156 x   35 nautical miles
  445. Apogee, Perigee after OMS-2:  163 x 160 nautical miles
  446.  
  447.  
  448. SPACE SHUTTLE ABORT MODES
  449.  
  450.      Space Shuttle launch abort philosophy aims toward safe and intact recovery
  451. of the flight crew, orbiter and its payload.  Abort modes include:
  452.  
  453.      * Abort-To-Orbit (ATO) -- Partial loss of main engine thrust late enough
  454. to permit reaching a minimal 105-nautical mile orbit with orbital maneuvering
  455. system engines.
  456.  
  457.      * Abort-Once-Around (AOA) -- Earlier main engine shutdown with the
  458. capability to allow one orbit around before landing at either Edwards Air Force
  459. Base, Calif., White Sands Space Harbor, N.M., or the Shuttle Landing Facility
  460. (SLF) at the Kennedy Space Center, Fla.
  461.  
  462.      * Trans-Atlantic Abort Landing (TAL) -- Loss of one or more main engines
  463. midway through powered flight would force a landing at either Banjul, The
  464. Gambia; Ben Guerir, Morocco; or Moron, Spain.
  465.  
  466.      * Return-To-Launch-Site (RTLS) -- Early shutdown of one or more engines
  467. without enough energy to reach Banjul would result in a pitch around and thrust
  468. back toward KSC until within gliding distance of the Shuttle Landing Facility.
  469.  
  470.      STS-52 contingency landing sites are Edwards Air Force Base, the Kennedy
  471. Space Center, White Sands Space Harbor, Banjul, Ben Guerir and Moron.
  472.  
  473.  
  474. STS-52 Prelaunch Processing
  475.  
  476.      With three other vehicles at various processing stages, the KSC's Shuttle
  477. team began work on July 10 to ready Columbia for its 13th voyage into space -
  478. the day after its unscheduled landing at KSC. Columbia was towed to Orbiter
  479. Processing Facility (OPF) bay 1 where post-flight inspections and tests were
  480. accomplished.
  481.  
  482.      In August, technicians installed the Shuttle orbiter main engines.  Engine
  483. 2030 is in the number 1 position, engine 2015 is in the number 2 position and
  484. engine 2028 is in the number 3 position.
  485.  
  486.      Following completion of space vehicle assembly and associated testing, the
  487. Terminal Countdown Demonstration Test with the STS-52 flight crew was scheduled
  488. for late September.
  489.  
  490.      A standard 43-hour launch countdown is scheduled to begin 3 days prior to
  491. launch.  During the countdown, the orbiter's fuel cell storage tanks and all
  492. orbiter systems will be prepared for flight.
  493.  
  494.      About 9 hours before launch, the external tank will be filled with its
  495. flight load of a half million gallons of liquid oxygen and liquid hydrogen
  496. propellants.  About 2 and one-half hours before liftoff, the flight crew will
  497. begin taking their assigned seats in the crew cabin.
  498.  
  499.      Columbia's end-of-mission landing is planned at Kennedy Space Center's
  500. Shuttle Landing Facility. KSC's landing and recovery team will perform convoy
  501. operations on the runway to safe the vehicle and prepare it for towing to the
  502. OPF.
  503.  
  504.      Columbia's next flight, STS-55, targeted for early next year, is a 10-day
  505. mission with the German Spacelab D-2 module.
  506.  
  507.  
  508. LASER GEODYNAMICS SATELLITE (LAGEOS) II
  509.  
  510.      The Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS) II, like its predecessor launched
  511. in 1976, is a passive satellite dedicated exclusively to laser ranging.  Laser
  512. ranging involves sending laser beams from Earthto the satellite and recording
  513. the round-trip travel time.  This measurement enables scientists to precisely
  514. measure the distances between laser ranging stations on the Earth and the
  515. satellite.
  516.  
  517.      LAGEOS is designed to provide a reference point for laser ranging
  518. experiments that will monitor the motion of the Earth's crust, measure and
  519. understand the "wobble" in the Earth's axis of rotation, collect information on
  520. the Earth's size and shape and more accurately determine the length of the day.
  521. The information will be particularly useful for monitoring regional fault
  522. movement in earthquake-prone areas such as California and the Mediterranean
  523. Basin.
  524.  
  525.      The LAGEOS II project is a joint program between NASA and the Italian
  526. space agency, Agenzia Spaziale Italiana (ASI), which built the satellite using
  527. LAGEOS I drawings and specifications, handling fixtures, dummy spacecraft and
  528. other materials provided by the Goddard Space Flight Center (GSFC), Greenbelt,
  529. Md. GSFC also tested the corner-cube retroreflectors on the surface of LAGEOS
  530. II. ASI provided the Italian Research Interim Stage (IRIS) and the LAGEOS
  531. Apogee Stage (LAS), the two upper stages that will transport LAGEOS II to its
  532. proper altitude and circularize its orbit.  NASA is providing the launch aboard
  533. Space Shuttle Columbia.
  534.  
  535. The Spacecraft
  536.  
  537.      The LAGEOS II satellite is a spherical satellite made of aluminum with a
  538. brass core.  It is only 24 inches (60 cm) in diameter yet it weighs
  539. approximately 900 pounds (405 kg).  This compact, dense design makes the
  540. satellite's orbit as stable as possible.
  541.  
  542.      The LAGEOS design evolved from several trade-offs that proved necessary to
  543. achieve the program objectives.  For example, the satellite had to be as heavy
  544. as possible to minimize the effects of non-gravitational forces, yet light
  545. enough to be placed in a high orbit.  The satellite had to be big enough to
  546. accommodate many retroreflectors, but small enough to minimize the force of
  547. solar pressure.
  548.  
  549.      Aluminum would have been too light for the entire body of the sphere.
  550. Design engineers finally decided to combine two aluminum hemispheres bolted
  551. together around a brass core.  They selected the materials to reduce the
  552. effects of the Earth's magnetic field.  LAGEOS II should remain in orbit
  553. indefinitely.
  554.  
  555.      LAGEOS II has the dimpled appearance of a large golf ball.  Imbedded into
  556. the satellite are 426 nearly equally spaced, cube-corner retroreflectors, or
  557. prisms.  Most of the retroreflectors (422) are made of suprasil, a fused silica
  558. glass.  The remaining four, made of germanium, may be used by lasers of the
  559. future.  About 1.5 inches (3.8 cm) in diameter, each retroreflector has a flat,
  560. circular front-face with a prism-shaped back.
  561.  
  562.      The retroreflectors on the surface of LAGEOS II are three-dimensional
  563. prisms that reflect light, in this case a laser beam, directly back to its
  564. source.  A timing signal starts when the laser beam leaves the ground station
  565. and continues until the pulse, reflected from one of LAGEOS II's
  566. retroreflectors, returns to the ground station.
  567.  
  568.      Since the speed of light is constant, the distance between the station and
  569. the satellite can be determined.  This process is known as satellite laser
  570. ranging (SLR).  Scientists use this technique to measure movements of the
  571. Earth's surface up to several inches per year.  By tracking the LAGEOS
  572. satellites for several years, scientists can characterize these motions and
  573. perhaps correlate them with Earth dynamics observed on the ground.
  574.  
  575. Launch, Orbit Insertion And Data Collection
  576.  
  577.      After the Shuttle releases LAGEOS II, two solid-fuel stages, the Italian
  578. Research Interim Stage (IRIS) and the LAGEOS Apogee Stage (LAS), will engage.
  579. The IRIS will boost LAGEOS II from the Shuttle's 184-mile (296 km) parking
  580. orbit to the satellite injection altitude of 3,666 miles (5,900 km).  The LAS
  581. will circularize the orbit.  This will be the first IRIS mission and will
  582. qualify the IRIS, a spinning solid fuel rocket upper stage, for use in
  583. deploying satellites from the Space Shuttle cargo bay.
  584.  
  585.      LAGEOS II's circular orbit is the same as that of LAGEOS I, but at a
  586. different angle to the Earth's equator: 52 degrees for LAGEOS II and 110
  587. degrees for LAGEOS I. The complementary orbit will provide more coverage of the
  588. seismically active areas such as the Mediterranean Basin and California,
  589. improving the accuracy of crustal-motion measurements.  It also may help
  590. scientists understand irregularities noted in the position of LAGEOS I, which
  591. appear to be linked to erratic spinning of the satellite itself.
  592.  
  593.      LAGEOS II will undergo a very intensive tracking program in its first 30
  594. days of flight.  This will allow laser ranging stations to precisely calculate
  595. and predict the satellite's orbit.  By the end of the 30 days, full science
  596. operations will have begun.
  597.  
  598.      NASA operates 10 SLR stations.  Four are Transportable Laser Ranging
  599. Systems (TLRS), built to be moved easily from location to location.  Four
  600. Mobile Laser Ranging Systems (MOBLAS) are in semi-permanent locations in
  601. Australia and North America, including GSFC. The University of Hawaii and the
  602. University of Texas at Austin operate the other two NASA systems.
  603.  
  604.      NASA and ASI have selected 27 LAGEOS II science investigators from the
  605. United States, Italy, Germany, France, the Netherlands and Hungary. The
  606. investigators will obtain and interpret the scientific results that come from
  607. measurements to the satellite.  By tracking both LAGEOS I and LAGEOS II,
  608. scientists will collect more data in a shorter time span than with LAGEOS I
  609. alone.
  610.  
  611.      Data from LAGEOS II investigations will be archived in the Crustal
  612. Dynamics Data and Information System (CDDIS) at GSFC. It will be available
  613. worldwide to investigators studying crustal dynamics.
  614.  
  615. U.S. MICROGRAVITY PAYLOAD 1 (USMP)
  616.  
  617.      The first U.S. Microgravity Payload (USMP-1) will be launched aboard Space
  618. Shuttle Columbia for a 10-day mission.  The USMP program is a series of NASA
  619. missions designed for microgravity experiments that do not require the
  620. "hands-on" environment of the Spacelab. The Marshall Space Flight Center
  621. (MSFC), Huntsville, Ala., manages USMP for NASA's Office of Space Science and
  622. Applications.
  623.  
  624.      The USMP-1 payload will carry three investigations.  The Lambda-Point
  625. Experiment (LPE) will study fluid behavior in microgravity.  The Materials for
  626. the Study of Interesting Phenomena of Solidification on Earth and in Orbit,
  627. (Materiel pour l'Etude des Phenomenes Interessant la Solidification sur Terre
  628. et'en Orbite, or MEPHISTO) will study metallurgical processes in microgravity.
  629. The Space Acceleration Measurement System (SAMS) will study the microgravity
  630. environment onboard the Space Shuttle.
  631.  
  632.      In orbit, the crew will activate the carrier and the experiments, which
  633. will operate for about 6 days during the mission.  Science teams at MSFC's
  634. Payload Operations Control Center will command and monitor instruments and
  635. analyze data.
  636.  
  637.      Two Mission-Peculiar Equipment Support Structures (MPESS) in the Shuttle
  638. cargo bay make up USMP-1. Carrier subsystems mounted on the front MPESS provide
  639. electrical power, communications, data-handling capabilities and thermal
  640. control.  MSFC developed the USMP carrier.
  641.  
  642. Lambda-Point Experiment (LPE)
  643.  
  644. Principal Investigator: Dr. J.A. Lipa, Stanford University, Stanford, Calif.
  645. Project Manager: R. Ruiz, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
  646.  
  647.      The Lambda-Point Experiment will study liquid helium as it changes from
  648. normal fluid to a superfluid state.  In the superfluid state, helium moves
  649. freely through small pores that block other liquids, and it also conducts heat
  650. 1,000 times more effectively than copper.  This change occurs at liquid
  651. helium's "lambda point" (-456 degrees Fahrenheit or 2.17 degrees Kelvin).
  652. Because the transition from one phase to another causes the organized
  653. interaction of large numbers of particles, it is of great scientific interest.
  654.  
  655.      The transition from fluid to superfluid state can be studied more closely
  656. in microgravity than on Earth. Gravity causes a sample of liquid helium to have
  657. greater pressure at the bottom than at the top, in turn causing the top of the
  658. sample to become superfluid at higher temperatures.
  659.  
  660.      Onboard USMP, a sample of helium cooled far below its lambda point will be
  661. placed in a low-temperature cryostat (an apparatus used to keep something cold,
  662. such as a thermos bottle).  During a series of 2-hour runs controlled by an
  663. onboard computer, the helium's temperature will be raised through the
  664. transition point by a precision temperature- control system.  Sensitive
  665. instruments inside the cryostat will measure the heat capacity of the liquid
  666. helium as it changes phases.  The temperature of the helium sample will be
  667. maintained to within a billionth of degree during the experiment.
  668.  
  669. Materials for the Study of Interesting Phenomena of Solidification on Earth and
  670. in Orbit (MEPHISTO)
  671.  
  672. Principal Investigator: Dr. J. J. Favier, Commissariat a' l' Energie Atomique,
  673. Grenoble, France
  674.  
  675. Project Manager: G. Cambon, Centre National d'Etudes Spatiales, Toulous
  676.  
  677.      MEPHISTO is a joint American-French cooperative program.  The definition
  678. and development of the flight hardware has been led by CNES (French Space
  679. Agency) and CEA (French Atomic Energy Commission). This mission will be the
  680. first of a series of six flights, about 1 per year, provided by NASA on the
  681. USMP carrier.
  682.  
  683.      MEPHISTO will study the behavior of metals and semiconductors as they
  684. solidify to help determine the effect gravity has during solidification at the
  685. point where solid meets liquid, called the solid/liquid interface.  Data
  686. gathered from MEPHISTO will be used to improve molten materials.  For example,
  687. more resilient metallic alloys and composite materials could be designed for
  688. engines that will power future aircraft and spacecraft.
  689.  
  690.      The cylindrical-shaped MEPHISTO furnace experiment will contain three
  691. identical rod-shaped samples of a tin-bismuth alloy.  MEPHISTO will process the
  692. samples using two furnaces, one fixed and one moving.  As a run begins, the
  693. mobile furnace will move outward from the fixed furnace, melting the samples.
  694. The mobile furnace then moves back toward the fixed furnace, and the sample
  695. resolidifies.  The fixed furnace contains a stationary solid/liquid interface
  696. to be used as a reference for studying the mobile solid/liquid interface.
  697.  
  698.      MEPHISTO has been designed to perform quantitative investigations of the
  699. solidification process by using several specific diagnosis methods.  During the
  700. experiment runs, a small electrical voltage will constantly measure the
  701. temperature changes at the interface to verify solidification rates.  During
  702. the last experimental run, electrical pulses will be sent through one sample,
  703. "freezing" the shape of the interface for post-mission analysis.
  704.  
  705.      The MEPHISTO apparatus allows many cycles of solidification and remelting
  706. and is particularly well-adapted for long-duration missions.  During the
  707. mission, scientists will compare the electrical signal to data from a SAMS
  708. sensor to see if the Shuttle's movement is disturbing the interface.  They then
  709. can make adjustments to the experiments if necessary.  Post-mission analysis of
  710. the space-solidified sample will allow correlation between the electrical
  711. measurements and changes in the sample.
  712.  
  713. Space Acceleration Measurement System (SAMS)
  714.  
  715. Scientific Investigator: Charles Baugher, MSFC, Huntsville, Ala.
  716.  
  717. Project Manager: R. De Lombard, Lewis Research Center, Cleveland
  718.  
  719.      The Space Acceleration Measurement System (SAMS) is designed to measure
  720. and record low-level acceleration during experiment operations.  The signals
  721. from these sensors are amplified, filtered and converted to digital data before
  722. it is stored on optical disks and sent via downlink to the ground control
  723. center.
  724.  
  725.      USMP-1 will be the first mission for two SAMS flight units in the cargo
  726. bay configuration.  The two units each will support two remote sensor heads.
  727. Two heads will be mounted in the Lambda Point Experiment (LPE) and the other
  728. two heads will be mounted to the MPESS structure near the MEPHISTO furnace.
  729.  
  730.      Some of the data will be recorded on optical disks in the SAMS units,
  731. while other data will be down-linked to the Marshall Spaceflight Center's
  732. Payload Operations Control Center.
  733.  
  734.      The down-linked SAMS data will be utilized during experiment operations by
  735. the principal investigators (PI) involved with LPE and MEPHISTO. The SAMS data
  736. also will be monitored by the SAMS project team.
  737.  
  738.      The PIs will look for acceleration events or conditions that exceed a
  739. threshold where the experiment results could be affected.  This may be, for
  740. example, a frequency versus amplitude condition, an energy content condition or
  741. simply an acceleration magnitude threshold.  Experiment operations may be
  742. changed based on the observed microgravity environment.
  743.  
  744.      SAMS flight hardware was designed and developed in-house by the NASA Lewis
  745. Research Center and Sverdrup Technology Inc. project team.  The units have
  746. flown on STS-40, STS-43, STS-42, STS-50 and STS-47 missions.
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754. ATTITUDE SENSOR PACKAGE (ASP)
  755.  
  756.      STS-52 will carry the third Hitchhiker payload to fly in space.
  757. Hitchhikers are a part of Goddard Space Flight Center's (GSFC) Shuttle Small
  758. Payloads Project (SSPP).  Hitchhiker provides quick-response, economical
  759. flights for small attached payloads that have more complex requirements than
  760. Get Away Special experiments.
  761.  
  762.      The STS-52 Hitchhiker payload carries one foreign reimbursable experiment,
  763. the Attitude Sensor Package (ASP) experiment.  This experiment was prepared by
  764. the In-Orbit Technology Demonstration Programme of the European Space Agency
  765. (ESA).
  766.  
  767.      The ASP experiment consists of three unique spacecraft attitude sensors,
  768. an on board computer and a support structure.  The primary sensor is the
  769. Modular Star Sensor (MOSS).  The other two sensors are the Yaw Earth Sensor
  770. (YESS) and the Low Altitude Conical Earth Sensor (LACES).  The ASP sensors and
  771. their support structure are assembled on a Hitchhiker small mounting plate.
  772. The Hitchhiker avionics, mounted to another small mounting plate, provides
  773. power and signal interfaces between the ASP experiment and the Shuttle.
  774.  
  775.      Often the performance of the space instruments cannot be predicted
  776. accurately on Earth because of the lack of knowledge of and actual simulation
  777. of the space environment.  The ASP experiment exposes these attitude sensors to
  778. actual space conditions, demonstrating their performance and accuracy.  This
  779. flight experience will be evaluated by ESA for possible use of these sensors on
  780. future ESA programs.
  781.  
  782.      During the mission, the ASP experiment will operate for 16 orbits from the
  783. Hitchhiker Payload Operations Control Center (POCC) located at GSFC, Greenbelt,
  784. Md. ESA personnel and contractors will operate their ground support equipment
  785. in the POCC during the Shuttle flight.
  786.  
  787.      The SSPP is managed by Goddard for NASA's Office of Space Flight. The
  788. Hitchhiker Program, managed by the SSPP, performs overall mission management
  789. duties for Hitchhiker payloads flying on the NASA Shuttle, including experiment
  790. integration on the Shuttle and operations management during the flight.
  791.  
  792.      Theodore C. Goldsmith is SSPP Project Manager. Chris Dunker is Goddard's
  793. ASP mission manager.  The In-Orbit Technology Demonstration Programme Manager
  794. for ESA is Manfred Trischberger, the ESA ASP payload Manager is Roberto Aceti
  795. and the ESA Principal Investigator is Peter Underwood. The In-Orbit Technology
  796. Demonstration Programme is part of the European Space Technology and
  797. Engineering Center, Noordwijk, The Netherlands.
  798.  
  799.  
  800.  
  801.  
  802. CANADIAN EXPERIMENTS (CANEX)
  803.  
  804. The Canadian Space Agency
  805.  
  806.      The Canadian Space Agency (CSA) was formed in 1989 with a mandate to
  807. promote the peaceful use and development of space, to advance the knowledge of
  808. space through science and to ensure that space science and technology provide
  809. social and economic benefits for Canadians.
  810.  
  811.      To meet these objectives, CSA coordinates a variety of programs involving
  812. space science, space technology, Space Station development, satellite
  813. communications, remote sensing and human space flight.  An integral part of
  814. CSA, the Canadian Astronaut Program, supports space research and development in
  815. close cooperation with scientists and engineers in government, universities and
  816. the private sector.  These investigations focus on space science, space
  817. technology and life sciences research carried out on Earth and in space.
  818.  
  819. Canadian Experiments-2 (CANEX-2)
  820.  
  821.      CANEX-2 is a group of space technology, space science, materials
  822. processing and life sciences experiments which will be performed in space by
  823. Canadian Payload Specialist Dr. Steve MacLean during the STS-52 mission of
  824. Space Shuttle Columbia. Bjarni Tryggvason is a backup crew member and alternate
  825. to Dr. MacLean for this mission.
  826.  
  827.      The potential applications of CANEX-2 space research include machine
  828. vision systems for use with robotic equipment in space and in environments such
  829. as mines and nuclear reactors.  Other potential applications relate to the
  830. manufacturing of goods, the development of new protective coatings for
  831. spacecraft materials, improvements in materials processing, a better
  832. understanding of the stratosphere which contains the protective ozone layer,
  833. and greater knowledge of human adaptation to microgravity.
  834.  
  835.      Many of these experiments are extensions of the work carried out by Dr.
  836. Marc Garneau as part of the CANEX group of experiments that helped form his
  837. 1984 mission.
  838.  
  839. Space Vision System Experiment (SVS)
  840.  
  841. Principal Investigator: Dr. H.F. Lloyd Pinkney, National Research Council of
  842. Canada, Ottawa, Ontario.
  843.  
  844.      Space is a difficult visual environment with few reference points and
  845. frequent periods of extremely dark or bright lighting conditions.  Astronauts
  846. working in space find it difficult to gauge the distance and speed of objects
  847. such as satellites.
  848.  
  849.      The development of the Space Vision System (SVS), a machine vision system
  850. for robotic devices, such as the Canada arm, was undertaken to enhance human
  851. vision in the unfavorable viewing conditions of space.  The SVS can provide
  852. information on the exact location, orientation and motion of a specified
  853. object.  Dr. MacLean will evaluate an experimental Space Vision System for
  854. possible use in the Space Shuttle and in the construction of Space Station
  855. Freedom.
  856.  
  857.      The Space Vision System uses a Shuttle TV camera to monitor a pattern of
  858. target dots of known spacing arranged on an object to be tracked.  As the
  859. object moves, the SVS computer measures the changing position of the dots and
  860. provides a real-time TV display of the location and orientation of the object.
  861. This displayed information will help an operator guide the Canada arm or the
  862. Mobile Servicing System (MSS) when berthing or deploying satellites.
  863.  
  864.      For the CANEX-2 experiments, target dots have been placed on the Canadian
  865. Target Assembly (CTA), a small satellite carried in the Space Shuttle's cargo
  866. bay.  During the flight, a mission specialist will use the arm to deploy the
  867. CTA and take it through a series of maneuvers using the information displayed
  868. by the SVS. Dr. MacLean will evaluate SVS performance and investigate details
  869. that need to be considered to design a production model of the system.
  870.  
  871.      Beyond its possible application as a computerized eye for the Space
  872. Shuttle, a system derived from the Space Vision System may be used to help
  873. construct and maintain the Space Station. In another application, an SVS-based
  874. system could guide small, remotely-operated space vehicles for satellite
  875. retrieval and servicing.  On Earth, advances in machine vision could lead to
  876. improvements in the manufacturing of products, in auto plants for example, and
  877. to applications involving work in environments such as mines or nuclear
  878. reactors.
  879.  
  880. SPACE TECHNOLOGY AND SCIENCE EXPERIMENTS
  881.  
  882. Materials Exposure in Low-Earth Orbit (MELEO)
  883.  
  884. Principal Investigator: Dr. David G. Zimcik, Canadian Space Agency, Ottawa,
  885. Ontario.
  886.  
  887.      Plastics and composite materials used on the external surfaces of
  888. spacecraft have been found to degrade in the harsh environment of space.
  889. Evidence suggests that this degradation is caused by interaction with atomic
  890. oxygen which induces damaging chemical and physical reactions.  The result is a
  891. loss in mass, strength, stiffness and stability of size and shape.
  892.  
  893.      The MELEO experiment is an extension of work performed by the CSA which
  894. began with the Advanced Composite Materials Experiment (ACOMEX) flown on Marc
  895. Garneau's 1984 mission.  Researchers now want to extend the valuable baseline
  896. date obtained to further investigate the deterioration process, try new
  897. protective coatings and test materials designed for use on specific space
  898. hardware such as the Mobile Servicing System (MSS) for the Space Station
  899. Freedom and RADARSAT, the Canadian remote sensing satellite scheduled for
  900. launch in early 1995.
  901.  
  902.      The MELEO experiment will expose over 350 material specimens mounted on
  903. "witness plates" on the Canada arm and analyzed after the mission.  Typical
  904. spacecraft materials will be tested along with new developments in protective
  905. measures against atomic oxygen.  The specimens will be exposed in the flight
  906. direction for at least 30 hours.  Dr. MacLean periodically will photograph the
  907. specimens to record the stages of erosion.  All materials will be returned to
  908. Earth for detailed examination.
  909.  
  910.      The MELEO experiment uses active elements called Quartz Crystal
  911. Microbalances (QCM's), attached to the end of the Canada arm, to measure the
  912. erosion of material with a very high degree of accuracy.  Their electrical
  913. functions are regulated by a controller located on the aft flight-deck of the
  914. Shuttle orbiter.  Data will be recorded using the on- board Payload General
  915. Service Computer (PGSC).  This will enable the Canadian Payload Specialist to
  916. have real-time readouts of the erosion data during the mission.
  917.  
  918.      It is expected that the MELEO experiment will provide data on the
  919. performance of new materials exposed to the true space environment and provide
  920. information to be used in the development of effective ground-based space
  921. simulation facilities capable of testing and screening spacecraft materials in
  922. the laboratory.
  923.  
  924. Orbiter Glow-2 (OGLOW-2)
  925.  
  926. Principal Investigator: Dr. E.J. (Ted) Llewellyn, University of Saskatchewan,
  927. Saskatoon.
  928.  
  929.      Photographs taken by astronauts have revealed a glow emanating from
  930. Shuttle surfaces facing the direction of motion.  This phenomenon is thought to
  931. be caused by the impact of high-velocity atoms and the effect of the orbiter's
  932. surface temperature.
  933.  
  934.      In the first OGLOW experiment, Dr. Marc Garneau successfully photographed
  935. the glow phenomenon.  Computer analysis of these photographs and of
  936. corresponding video recordings revealed the bright areas to be concentrated
  937. around the Shuttle's tail section instead of around the entire Shuttle, as had
  938. been expected.
  939.  
  940.      Additional data, obtained when Dr. Garneau took several photographs while
  941. the Shuttle's thrusters were firing, led to the need for an OGLOW-2 experiment.
  942. This experiment will explore in greater detail the gaseous reactions caused by
  943. the orbiter thrusters through the post-flight analysis of the thruster-induced
  944. glow spectrum.
  945.  
  946.      Photographs of the Shuttle's tail, primarily while the thrusters are
  947. firing, will be taken.  On-board TV cameras will obtain corresponding video
  948. recordings.  The OGLOW-2 experiment also should determine when theroptical
  949. measurements taken from the Shuttle might be adversely affected by the glow.
  950.  
  951.      As part of the experiment, Dr. MacLean will use newly developed equipment
  952. to photograph the Canadian Target Assembly with its different material
  953. surfaces.  The OGLOW-2 experiment also will study the glow from the Earth's
  954. upper atmosphere.
  955.  
  956. Queen's University Experiment in Liquid-Metal Diffusion (QUELD)
  957.  
  958. Principal Investigator: Prof. Reginald W. Smith, Queen's University, Kingston,
  959. Ontario.
  960.  
  961.      Atoms of any substance, whether liquid or solid, are in constant motion.
  962. Knowledge of the rate at which atoms move around and in between each other
  963. (diffusion) is important for a variety of industrial processes.  On Earth, the
  964. effects of convection make it difficult to measure the actual degree of
  965. diffusion taking place within a substance.  In space, where convection is
  966. eliminated, it is possible to obtain more accurate information.
  967.  
  968.      The QUELD experiment will allow diffusion coefficient measurements of a
  969. number of liquid state metals.  The QUELD apparatus contains two small electric
  970. furnaces in which over 40 specimens will be heated in tiny graphite crucibles
  971. until the test metals are molten.  They will be allowed to diffuse for 30
  972. minutes or more and then rapidly cooled to solidify the metals for post-flight
  973. analysis.
  974.  
  975.      The researchers hope to use the data to help develop a general theory to
  976. predict the rate of diffusion for any metal in the liquid state, as well as
  977. provide fundamental information about the structure of liquid metals.  This is
  978. expected to lead to creation of better crystals for use in the fabrication of
  979. computer microchips and radiation sensors and to the development of special
  980. alloys which cannot be made on Earth.
  981.  
  982. Sun Photo Spectrometer Earth Atmosphere Measurement (SPEAM-2)
  983.  
  984. Principal Investigator: Dr. David I. Wardle, Environment Canada, Toronto,
  985. Ontario.
  986.  
  987.      The measurement of atmospheric structure and composition using space-based
  988. instruments has provided a vast new capability for environmental monitoring.
  989. SPEAM-2 will add to an expanding body of information about the stratosphere,
  990. the part of the upper atmosphere containing most of Earth's protective ozone
  991. layer.
  992.  
  993.      The SPEAM-2 experiment comprises two measuring instruments and a control
  994. computer developed by the Atmospheric Environment Service of Environment
  995. Canada. The Sun Photo Spectrometer (SPS) will make multispectral measurements
  996. of ozone and nitrogen compounds which play an important role in controlling
  997. ozone balance especially in the presence of chlorine.  Atmospheric
  998. transmission, or the degree to which light is absorbed in the Earth's
  999. atmosphere, also will be measured in the visible and near-infrared parts of the
  1000. solar spectrum.  This hand-held instrument will be aimed at the sun by Dr.
  1001. MacLean during several sunset and sunrise periods.
  1002.  
  1003.      The Airglow Imaging Radiometer (AIR) will observe atmospheric air glow
  1004. from atmospheric molecular oxygen in several regions of the electromagnetic
  1005. spectrum and possibly from OH radicals, highly reactive molecules composed of
  1006. oxygen and hydrogen, which affect the ozone concentration in the stratosphere.
  1007.  
  1008.      These measurements will provide information about the chemical processes
  1009. which take place in the stratosphere and affect the protective ozone layer.
  1010. SPEAM-2 data will complement other measurements including those from NASA's
  1011. Solar Aerosol and Gas Experiment (SAGE) and other ground- based observations.
  1012.  
  1013.      It is expected that the SPEAM-2 experiment will provide extremely useful
  1014. information about the upper atmosphere and the capabilities of the new
  1015. instruments.  The engineering data and experience gathered will enable Canadian
  1016. atmospheric scientists to make more effective use of future space platforms
  1017. such as research satellites and Space Station Freedom.
  1018.  
  1019. Phase Partitioning in Liquids (PARLIQ)
  1020.  
  1021. Principal Investigator: Dr. Donald E. Brooks, Department of Pathology and
  1022. Chemistry, University of British Columbia, Vancouver.
  1023.  
  1024.      Phase partitioning is being studied as a way of separating, from complex
  1025. substances, different kinds of cells which differ only subtly in their surface
  1026. properties.
  1027.  
  1028.      The process uses two types of polymers (compounds formed by repeated units
  1029. of similar but not identical molecules) dissolved together in water.  They form
  1030. two solutions, called"phases", which react to one another like oil and vinegar,
  1031. one floating up to lie on top of the other once they have been mixed and left
  1032. to stand.  When mixtures of small particles such as cells are added to the
  1033. liquids, some are attracted to one of the phases, some to the other.
  1034. Consequently, the liquids separate the cell types.
  1035.  
  1036.      The astronaut will shake a container holding a number of chambers with
  1037. solutions containing different mixtures of model cells visible through windows.
  1038. The container then will be observed and photographed at short intervals as
  1039. partitioning occurs.  At the end of the experiment, the separated phases
  1040. containing their cells will be isolated and returned to Earth. The effects of
  1041. applying an electric field on the separation process also will be studied.
  1042.  
  1043.      The ultimate objective is to increase the purity of the separated cells.
  1044. On Earth, it is difficult to separate substances and achieve maximum purity
  1045. using this process because of gravity-induced fluid flow.  In microgravity, the
  1046. combined forces acting on the liquids and the cells are entirely different from
  1047. those on Earth, and the physics of the process can be better understood.
  1048.  
  1049.      A phase partitioning experiment using the same apparatus was performed by
  1050. Dr. Roberta Bondar and other crew members during her January 1992 mission.
  1051. This investigation was itself an extension of an experiment carried out in 1985
  1052. on Shuttle mission 51D in which test solutions separated in a way that had not
  1053. been observed previously.  The results of this experiment will be of interest
  1054. to medical researchers because the results apply to the separation and
  1055. purification of cells involved in transplants and treatment of disease.
  1056.  
  1057. Space Adaptation Tests and Observations (SATO)
  1058.  
  1059. Principal Investigator: Dr. Alan Mortimer, CSA, Ottawa, Ontario.
  1060.  
  1061.      Every flight by a Canadian astronaut includes research into human
  1062. adaptation to spaceflight.  Dr. MacLean's mission is no exception.  The data
  1063. obtained will supplement the results of similar experiments performed during
  1064. the missions of Drs. Marc Garneau and Roberta Bondar. What follows are
  1065. descriptions of the investigations which make up the SATO group of experiments.
  1066.  
  1067. Vestibular-Ocular Reflex Check
  1068.  
  1069. Investigator: Dr. Doug Watt, McGill University, Montreal, Quebec.
  1070.  
  1071.      An experiment performed by Marc Garneau in October 1984 investigated the
  1072. effect of weightlessness on the vestibulo- ocular reflex, an automatic response
  1073. triggered by the vestibular system that keeps the eyes focused on a given
  1074. object despite head motion.  Although researchers expected at least a slight
  1075. deterioration in the functioning of this reflex, systematic testing revealed no
  1076. change.
  1077.  
  1078.      Since these unexpected results were obtained several hours after launch,
  1079. time during which considerable adaptation could have occurred, it is now
  1080. necessary to test the vestibulo-ocular reflex at the time of entry into
  1081. microgravity.
  1082.  
  1083.      The payload specialist will use a hand-held target and by rotating the
  1084. head back and forth, determine the ability of the eyes to track correctly.
  1085.  
  1086. Body Water Changes in Microgravity
  1087.  
  1088. Investigators: Dr. Howard Parsons, Dr. Jayne Thirsk and Dr. Roy Krouse,
  1089. University of Calgary.
  1090.  
  1091.      In the absence of gravity there is a shift of body fluids towards the head
  1092. which leads to the "puffy face" syndrome observed in astronauts after several
  1093. days of spaceflight.  There also is a loss of water from the body early in a
  1094. spaceflight.  Preliminary results from Dr. Roberta Bondar's IML-1 mission in-
  1095. dicate that there may be significant dehydration occurring.
  1096.  
  1097.      This test will determine changes in total body water throughout the
  1098. spaceflight.  The payload specialist will ingest a sample of heavy water at the
  1099. beginning and end of the mission, and saliva samples will be collected daily.
  1100. Upon return, the samples will be analyzed to determine total body water.
  1101.  
  1102.      The results of this experiment are important in developing nutritional
  1103. protocols for long duration spaceflight and will contribute to the development
  1104. of countermeasures to be used during re-entry.
  1105.  
  1106. Assessment of Back Pain in Astronauts
  1107.  
  1108. Investigator: Dr. Peter C. Wing, Head, Department of Orthopedic Surgery,
  1109. University of British Columbia,, University Hospital, Vancouver.
  1110.  
  1111.      More than two thirds of astronauts have reported experiencing back pain
  1112. during spaceflight.  The pain seems to be worst during the first few days in
  1113. space.  This may be due to the astronauts' total height increase of up to 7.4
  1114. cm as recently documented during Dr. Roberta Bondar's IML-1 mission.
  1115.  
  1116.      The height increase in the absence of gravity results from spinal column
  1117. lengthening and the flattening of the normal spinal curves.  This probably
  1118. results from an increase in the water content and thus, the height of the discs
  1119. between the vertebrae of the spine.  This in turn may result in an increase in
  1120. the distance between the vertebrae and may cause pain from tension on soft
  1121. tissue such as muscle, nerves and ligaments.
  1122.  
  1123.      This experiment will continue the investigation of the causes of back pain
  1124. in space which began during the IML-1 mission.  The ultimate goal is to develop
  1125. techniques to be used either before or during spaceflight to alleviate its
  1126. effects.  During the mission, Dr. Steve MacLean will measure his height and use
  1127. a special diagram to record the precise location and intensity of any back
  1128. pain.  It is expected that the results of this experiment will lead to an
  1129. increased understanding of back pain on Earth.
  1130.  
  1131. Illusions During Movement
  1132.  
  1133. Investigator: Dr. Doug Watt, McGill University, Montreal, Quebec.
  1134.  
  1135.       Astronauts have experienced the disconcerting illusion that the floor is
  1136. moving up and down while performing deep knee bends in space and after return
  1137. to Earth.
  1138.  
  1139.      The objective of this test is to determine when these illusions occur and
  1140. to investigate how visual and tactile inputs may affect such illusions.  For
  1141. example, the payload specialist may hold onto a fixed object such as a seat
  1142. while doing knee bends to see if that alters the illusion of the floor moving.
  1143.  
  1144.  
  1145.  
  1146.  
  1147.  
  1148. TANK PRESSURE CONTROL EXPERIMENT/THERMAL PHENOMENA
  1149.  
  1150.      An important issue in microgravity fluid management is controlling
  1151. pressure in on-orbit storage tanks for cryogenic propellants and life support
  1152. fluids, particularly liquid hydrogen, oxygen and nitrogen.  The purpose of the
  1153. Tank Pressure Control Experiment/Thermal Phenomena (TPCE/TP) is to provide some
  1154. of the data required to develop the technology for pressure control of
  1155. cryogenic tankage.
  1156.  
  1157.      TPCE/TP represents an extension of the data acquired in the Tank Pressure
  1158. Control Experiment (TPCE) which flew on STS-43 in 1991.  The flight of TPCE
  1159. significantly increased the knowledge base for using jet-induced mixing to
  1160. reduce the pressure in thermally stratified subcritical tanks.  Mixing
  1161. represents a positive means of limiting pressure build-up due to thermal
  1162. stratification and may allow non-vented storage of cryogenics for some of the
  1163. shorter duration missions.
  1164.  
  1165.      Longer missions, however, will require venting and will likely use
  1166. thermodynamic vent systems for pressure control.  The efficient design of
  1167. either active or passive pressure control systems will depend on knowledge of
  1168. the thermodynamic processes and phenomena controlling the pressure build-up in
  1169. a low-gravity environment.
  1170.  
  1171.      The purpose of the reflight, TPCE/TP, is to focus on the thermal phenomena
  1172. involved in the self-pressurization of subcritical tanks in a low-g
  1173. environment.
  1174.  
  1175.      New technology for managing fluids in low gravity will be required for
  1176. future space systems, such as the Space Transfer Vehicle, Space Station
  1177. Freedom, space exploration initiatives, serviceable satellites, hypervelocity
  1178. aerospace vehicles and space defense systems.
  1179.  
  1180.      Both TPCE and TPCE/TP are part of NASA's In-Space Technology Experiments
  1181. Program (IN-STEP), managed by NASA's Office of Aeronautics and Space
  1182. Technology. The TPCE/TP Project Manager is Richard Knoll, NASA Lewis Research
  1183. Center, Cleveland. Lewis investigators proposed and are managing the refight.
  1184. M. M. Hasan from Lewis is the Principal Investigator. Boeing Aerospace Co.,
  1185. Seattle, Washington, developed the original flight hardware.
  1186.  
  1187. PHYSIOLOGICAL SYSTEMS EXPERIMENT
  1188.  
  1189.      The Physiological Systems Experiment-02 (PSE-02) is a middeck payload
  1190. resulting from a collaboration by Merck & Co.,Inc., and the Center for Cell
  1191. Research (CCR), a NASA Center for the Commercial Development of Space located
  1192. at Pennsylvania State University.
  1193.  
  1194.      Physiological systems experiments use microgravity- induced biological
  1195. effects, such as bone loss, muscle atrophy, depressed hormone secretion,
  1196. decreased immune response, cardiac deconditioning, neurovestibular disturbances
  1197. or other changes to test pharmaceutical products or to discover new therapeutic
  1198. agents.
  1199.  
  1200.      PSE-02 will evaluate a compound being developed to treat osteoporosis.
  1201. The experiment will test the ability of the compound to slow or stop bone loss
  1202. induced by microgravity.  Merck scientists will examine whether the lower
  1203. gravity experienced on a space flight accelerates the rate at which bone mass
  1204. is lost, compared to losses observed when a limb is immobilized on Earth.
  1205.  
  1206.      The compound to be tested in PSE-02 is currently in large scale human
  1207. clinical studies as a treatment for osteoporosis associated with menopause.  In
  1208. postmenopausal women, this loss is a consequence of estrogen depletion.
  1209.  
  1210.      Today, 25 million Americans, primarily women, have the bone-thinning
  1211. disease known as osteoporosis.  Osteoporosis often progresses without symptoms
  1212. or pain until a fracture occurs, typically in the hips, spine or wrist.  Each
  1213. year, it leads to more than 1.3 million fractures that can cause permanent
  1214. disability, loss of independence or death.
  1215.  
  1216.      PSE-02 could help determine if the compound will be useful in treating the
  1217. bone loss caused by prolonged immobilization of weight-bearing limbs in
  1218. bedridden or paralyzed patients.  The experiment also may have direct
  1219. application in space, as a preventative for bone loss that might effect
  1220. astronauts on extended flights.
  1221.  
  1222.      In this experiment, six healthy, adolescent, male, albino rats will be
  1223. treated with the Merck developmental anti-osteoporotic compound prior to
  1224. flight.  An equivalent number of flight rats will remain untreated to serve as
  1225. controls.  The two groups will be housed in completely self- contained units
  1226. called Animal Enclosure Modules (AEMs) during the flight.  The AEMs will
  1227. contain enough food and water for the duration of the mission.  No interaction
  1228. with the crew is required on orbit.  A clear plastic cover on the AEM will
  1229. permit the crew to visually inspect the condition of the rats.
  1230.  
  1231.      The experiment protocol has been reviewed and approved by the Animal Care
  1232. and Use Committees of both NASA and Merck. Veterinarians oversee selection,
  1233. care and handling of the rats.
  1234.  
  1235.      After the flight, tissues from the rats will be evaluated in a series of
  1236. studies by teams of scientists from both Merck and the CCR. These studies are
  1237. expected to last several months to a year.
  1238.  
  1239.      Dr.  W. C. Hymer is Director of the Center for Cell Research at Penn State
  1240. and co-investigator for PSE. Dr. William W.Wilfinger is the CCR Director of
  1241. Physiological Testing. Dr. Gideon Rodan of Merck & Co., Inc., is Principal
  1242. Investigator.
  1243.  
  1244.  
  1245.  
  1246.  
  1247. HEAT PIPE PERFORMANCE EXPERIMENT (HPP)
  1248.  
  1249.      The Heat Pipe Performance experiment is the latest in a series of tests to
  1250. develop technology that will make it easier for a space vehicle to reject
  1251. excess heat generated by its equipment and crew.
  1252.  
  1253.      Current heat control technology - as found on the Shuttle orbiter, for
  1254. example - uses a complex system of pumps, valves and radiators to dump waste
  1255. heat into space.  A fluid, Freon 21, circulates through a loop where heat is
  1256. collected and then pumped between two flat plates that radiate the heat to
  1257. space.  But radiators can be damaged by orbital debris and mechanical pumping
  1258. systems may not be reliable for longer missions.
  1259.  
  1260.      A heat pipe system provides a simple, highly reliable way to reject heat.
  1261. It is a closed vessel containing a fluid and does not have moving mechanical
  1262. parts.  Instead, it relies on the natural phenomenon of liquids absorbing heat
  1263. to evaporate and releasing that heat when condensing.  The waste heat generated
  1264. by a spacecraft evaporates the liquid at one end of the heat pipe, and the
  1265. vapor condenses and releases heat to space at the other end.  Capillary action
  1266. moves the fluid back to the evaporator end.
  1267.  
  1268.      The Heat Pipe Performance experiment on STS-52 will evaluate the
  1269. sensitivity of state-of-the-art heat pipes to large and small accelerations.
  1270. It also will gather data on the force needed to 'deprime' (dry out) heat pipes
  1271. and how long it takes them to recover.
  1272.  
  1273.      Columbia's crew will test two designs for fluid return by capillary
  1274. action: eight heat pipes with axial grooves and six with a fibrous wick.  Some
  1275. of the heat pipes consist of a copper vessel with water as the working fluid
  1276. and the others of aluminum with Freon 113.
  1277.  
  1278.      During the mission, one or two astronauts will assemble HPP in the
  1279. orbiterUs middeck area and conduct the tests.  Four heat pipes will be
  1280. evaluated in each experiment run by rotating them on a cross-shaped frame.  A
  1281. motor on an instrument unit mounted to the middeck floor will drive the
  1282. assembly.  A battery-powered data logger will record the data.
  1283.  
  1284.      The HPP device will spin at various rates to simulate different levels of
  1285. spacecraft acceleration and body forces.  Crew members also will do
  1286. 're-wicking' tests to measure the time needed for the heat pipes to reprime and
  1287. operate after excessive spin forces make them deprime.  Mission plans call for
  1288. 18.3 hours of HPP flight tests with another 4.5 hours needed for setup and
  1289. stowage.
  1290.  
  1291.      Researchers will carefully check the results of the tests with existing
  1292. computer models and static ground tests to see how well they can predict heat
  1293. pipe performance in microgravity.
  1294.  
  1295.      Heat Pipe Performance is part of NASA'S In-Space Technology Experiments
  1296. Program (IN-STEP) that brings NASA, the aerospace community and universities
  1297. together to research potentially valuable space technologies using small,
  1298. relatively inexpensive experiments.
  1299.  
  1300.      NASA'S Office of Aeronautics and Space Technology selects the experiments
  1301. and manages the program.  Hughes Aircraft Co. designed and built the HPP
  1302. hardware.  The experiment is managed at NASA'S Goddard Space Flight Center,
  1303. Greenbelt, Md.
  1304.  
  1305. SHUTTLE PLUME IMPINGEMENT EXPERIMENT
  1306.  
  1307.      The Shuttle Plume Impingement Experiment (SPIE) will record measurements
  1308. of atomic oxygen and contamination from Shuttle thruster firings during STS-52.
  1309.  
  1310.      With sensors located at the end of Columbia's mechanical arm, SPIE will
  1311. support the CANEX-2 MELEO experiment as it exposes materials to the atomic
  1312. oxygen in the vicinity of Columbia. During these operations, the mechanical arm
  1313. will be positioned to place the SPIE sensor package in the direction of travel
  1314. of Columbia, and the atomic oxygen levels will be recorded on a portable
  1315. computer in the Shuttle cabin.
  1316.  
  1317.      To measure contamination from Columbia's steering jets, the SPIE package
  1318. at the end of the arm will be positioned above the nose of the Shuttle and a
  1319. large or primary reaction control system (RCS) jet will be fired in its
  1320. vicinity.  Quartz Crystal Microbalances are the sensors used to measure the
  1321. contaminants.  In addition, any particles ejected by the thrusters will be
  1322. collected via a sticky piece of Kapton material that is part of the sensor
  1323. package.
  1324.  
  1325.      Measurements from the quartz sensors will be recorded on the Payload and
  1326. General Support Computer (PGSC), a portable lap-top computer in the crew cabin
  1327. of Columbia, for later analysis on the ground.  Measurements of the amount and
  1328. kinds of contamination produced by thruster firings from the Shuttle will
  1329. assist designers in assessing the materials planned for use in constructing
  1330. Space Station Freedom.
  1331.  
  1332.      Contamination will be a part of space station operations because the
  1333. Shuttle will fire its thrusters as it docks and departs from the station on
  1334. each visit.  Designers want to know what and how much contamination should be
  1335. planned for in building Freedom. The SPIE principal investigator is Steve
  1336. Koontz of the Non-Metallic Materials Section in the Structures and Mechanics
  1337. Division at the Johnson Space Center, Houston.
  1338.  
  1339. COMMERCIAL MDA ITA EXPERIMENTS
  1340.  
  1341.      NASA's Office of Commercial Programs is sponsoring the Commercial MDA ITA
  1342. Experiments (CMIX) payload, with program management provided by the Consortium
  1343. for Materials Development in Space (CMDS).  CMDS is one of NASA's 17 Centers
  1344. for the Commercial Development of Space (CCDS).  CMDS is based at the
  1345. University of Alabama in Huntsville (UAH).
  1346.  
  1347.      Flight hardware for the payload, including four Materials Dispersion
  1348. Apparatus (MDA) Minilabs, is provided by Instrumentation Technology Associates,
  1349. Inc. (ITA), Exton, Penn., an industry partner of the UAH CMDS.
  1350.  
  1351.      ITA has a commercial agreement with the UAH CMDS to provide its MDA
  1352. hardware for five Shuttle missions.  The arrangement is a "value exchange" by
  1353. which the MDA will be flown in exchange for a designated amount of MDA capacity
  1354. provided to NASA's CCDS researchers.  The agreement is for a 5-year period or
  1355. until the five flight activities are complete, whichever comes first.
  1356.  
  1357.      The MDA was developed by ITA as a commercial space infrastructure element
  1358. and as such, is in support of the Administration's and NASA's Commercial
  1359. Development of Space initiatives.  Financed with support from private sector
  1360. resources over the past 5 years, the MDA hardware provides generic turnkey
  1361. space experiments equipment for users who want to conduct suitable science in
  1362. the microgravity environment of space.  The company performs the integration
  1363. and documentation, thus freeing the user to concentrate on the experiment.
  1364.  
  1365.      The objective of the CMIX payload is to provide industry and CCDS users
  1366. with low-cost space experimentation opportunities, thereby supporting one of
  1367. the objectives of the NASA CCDS program to provide commercial materials
  1368. development projects that benefit from the unique attributes of space.
  1369.  
  1370.      The MDA was initially developed to grow protein crystals in space.
  1371. However, since flying on two Shuttle missions and several suborbital rocket
  1372. flights, use of the MDA has been expanded to include other research areas,
  1373. including thin-film membrane formation, zeolite crystal growth, bioprocessing
  1374. and live test cells.  During the STS-52 mission, 31 different types of
  1375. experiments will be conducted in these research areas.
  1376.  
  1377.       The goal of the protein crystal growth experiments is to 9produce larger,
  1378. more pure crystals than can be produced on Earth. The pharmaceutical industry
  1379. will use such crystals to help decipher the structure of a protein using x-ray
  1380. crystallographic analysis.  The principal commercial application of such data
  1381. is in the development of new drugs or treatments.
  1382.  
  1383.      Data collected from experiments in thin-film membrane formation will be
  1384. used in gaining an understanding of membrane structures applicable to producing
  1385. membranes made on the ground.  The microgravity environment may be used to
  1386. develop a more uniform membrane structure, specifically one with few
  1387. irregularities and with uniform thickness and internal structure.  Potential
  1388. commercial applications of membranes produced in microgravity exist in areas
  1389. such as gas separation, biotechnology, pollution control and waste stream
  1390. recovery.
  1391.  
  1392.       Results from zeolite crystal growth experiments are applicable in
  1393. improving the manufacturing of zeolites on Earth because those found in nature
  1394. and made by man are small and do not feature uniform molecular structures.
  1395. Zeolites are a class of minerals whose crystal structure is porous rather than
  1396. solid.  Because of this, zeolites are full of molecular size holes that can be
  1397. used as sieves.  Synthetic zeolites are used by the petrochemical industry for
  1398. catalytic cracking of large hydrocarbon molecules to increase the yield of
  1399. gasoline and other products.  Zeolites also are used to clean up low-level
  1400. nuclear wastes and other hazardous wastes.
  1401.  
  1402.      Bioprocessing experiments will provide knowledge on benefits from space
  1403. processing and on how to improve bioprocessing efforts on Earth. One example is
  1404. the use of microgravity for self-assembly of macromolecules.  This type of
  1405. research has potential in the development of new implant materials for heart
  1406. valves, replacement joints, blood vessels and replacement lenses for the human
  1407. eye.  Another commercial application exists with the assembly of complex
  1408. liposomes and virus particles to target specific drugs to treat cancer.
  1409.  
  1410.      Recently modified to accommodate live test cells, the MDAs also will carry
  1411. several human and mouse cell types.  Information from live test cells will be
  1412. used in identifying low-response cells for potential development of
  1413. pharmaceuticals targeted at improving the undesirable effects of space travel.
  1414.  
  1415.      In addition to the 31 CCDS- and industry-sponsored experiments, ITA is
  1416. donating five percent of the four MDA Minilabs to high school students, for a
  1417. total of seven experiments.  Among these student-designed experiments are
  1418. investigations of seed germination, brine shrimp growth and crystal formation
  1419. in the low-gravity of space.  ITA sponsors these experiments as part of its
  1420. space educational program.
  1421.  
  1422.      The MDA Minilab is a brick-sized materials processing device that has the
  1423. capability to bring into contact and/or mix as many as 100 different samples of
  1424. multiple fluids and/or solids at precisely timed intervals.  The MDA operates
  1425. on the principles of liquid-to-liquid diffusion and vapor diffusion (osmotic
  1426. dewatering).
  1427.  
  1428.      Throughout STS-52, the four MDA Minilabs, each consisting of an upper and
  1429. lower block, will remain in the thermally-controlled environment of a
  1430. Commercial Refrigerator/Incubator Module (CRIM).  The upper and lower blocks,
  1431. misaligned at launch, will contain an equal number of reservoirs filled with
  1432. different substances.  When the experiment is activated, blocks will be moved
  1433. in relation to each other, and the self-aligning reservoirs will align to allow
  1434. dispersion (or mixing) of the different substances.
  1435.  
  1436.      To complete microgravity operations, the blocks again will be moved to
  1437. bring a third set of reservoirs to mix additional fluids or to fix the process
  1438. for selected reservoirs.  A prism window in each MDA allows the crew member to
  1439. determine alignment of the blocks.
  1440.  
  1441.      To activate the four MDAs, the crew will open the CRIM door to access the
  1442. MDAs and the MDA Controller and Power Supply. Activation will occur
  1443. simultaneously and is required as early as possible in the mission, followed by
  1444. minimum microgravity disturbances for a period of at least 8 hours.  The crew
  1445. will operate switches to activate each MDA and once all the MDAs are activated,
  1446. the CRIM door will be closed.
  1447.  
  1448.      Deactivation of each MDA will occur at different intervals.  For example,
  1449. one MDA will automatically deactivate within minutes of being activated.
  1450. Whereas one will not deactivate at all.  Deactivation of the other two MDAs
  1451. will occur later in the mission.  Once the Shuttle lands, the MDA Minilabs will
  1452. be deintegrated, and the samples will be returned to the researchers for
  1453. post-flight analyses.
  1454.  
  1455.      Principal Investigator for the CMIX payload is Dr. Marian Lewis of the UAH
  1456. CMDS. Dr. Charles Lundquist is Director of the UAH CMDS. John Cassanto,
  1457. President, Instrumentation Technology Associates, Inc., is co- investigator.
  1458.  
  1459. CRYSTAL VAPOR TRANSPORT EXPERIMENT
  1460.  
  1461.      NASA's Office of Commercial Programs is sponsoring the Crystal Vapor
  1462. Transport Experiment (CVTE) payload, developed by Boeing Defense & Space Group,
  1463. Missiles & Space Division, Kent, Wash.
  1464.  
  1465.      The Boeing-designed crystal growth experiment will enable scientists to
  1466. learn more about growing larger and more uniform industrial crystals for use in
  1467. producing faster and more capable semiconductors.  The CVTE equipment designed
  1468. to produce these crystals is a precursor to the kinds of scientific work
  1469. planned to take place aboard Space Station Freedom later this decade.
  1470.  
  1471.      This experiment is important to the semiconductor industry because the
  1472. ability of semiconductors to process and store information is dependent on the
  1473. quality of the crystals used.  Thus, large, uniform crystals grown in space may
  1474. lead to greater speed and capability of computers, sensors and other electronic
  1475. devices.
  1476.  
  1477.      Although materials scientists have succeeded in producing very
  1478. high-quality silicon found in today's computer chips, certain effects caused by
  1479. Earth's gravitational pull - - known as thermal convection, buoyancy and
  1480. sedimentation -- have limited scientists' ability to produce more advanced
  1481. materials on Earth.
  1482.  
  1483.      Thermal convection is turbulence induced by variations in densities caused
  1484. by the temperature differences that occur in a material when it's heated.
  1485. Buoyancy and sedimentation is a similar phenomenon, created by Earth's
  1486. gravitational pull, that makes less dense materials rise (buoyancy) and denser
  1487. materials sink (sedimentation).  Because of these gravity-induced phenomena,
  1488. crystals grown on Earth are smaller and less ordered, containing imperfections
  1489. that limit the capability of transistors, sensors and other types of electronic
  1490. devices.
  1491.  
  1492.      In the microgravity environment of space, the Boeing CVTE system will
  1493. attempt to grow purer and more uniform crystals using a cadmium telluride
  1494. compound and a process called vapor transport.
  1495.  
  1496.      The cadmium telluride compound is a solid, sealed inside a glass tube
  1497. placed inside the CVTE furnace and heated to 850 degrees Celsius. When heated,
  1498. the compound evaporates and forms two gaseous materials: cadmium and tellurium.
  1499. This process is reversed during crystallization.  Both evaporation and
  1500. crystallization processes occur in the CVTE glass tube.
  1501.  
  1502.      Cadmium telluride vaporizes at one end of the glass tube and crystallizes
  1503. at the other.  By carefully controlling the temperatures and temperature
  1504. profile inside the glass tube, large single crystals can be produced.  The high
  1505. temperature used in this experiment is expected to produce samples as large in
  1506. diameter as a dime -- whereas previous crystal- growth facilities only have
  1507. been able to grow samples about the size of a pencil eraser.
  1508.  
  1509.      Unlike previous, fully automated crystal-growth experiments conducted in
  1510. space, the Boeing experiment will be tended by the orbiter crew.  The CVTE
  1511. system has a transparent window allowing the crew to observe the growing
  1512. crystal and adjust its position and furnace temperature to achieve optimum
  1513. growth.
  1514.  
  1515.      STS-52 astronauts Bill Shepherd and Mike Baker trained with Boeing
  1516. scientists to learn to work the CVTE equipment.  By having the astronauts
  1517. monitor and observe the on-orbit crystal growth, it is hoped that they might be
  1518. able to better interpret the resulting data and ultimately help industry
  1519. produce superior crystals.
  1520.  
  1521.      In addition to the astronauts monitoring the experiment, NASA still
  1522. cameras will document, every several minutes, the rate of crystal growth.
  1523. Scientists later will use these photos to further analyze the crystal's growth.
  1524.  
  1525.      The CVTE system is accommodated in a structure about the size of a
  1526. telephone booth, which will be installed in the galley area of the Shuttle
  1527. orbiter mid-deck.
  1528.  
  1529.      Principal investigators for CVTE are Dr. R. T. Ruggeri and Dr. Ching-Hua
  1530. Su, both of Boeing. The CVTE Program Manager is Barbara Heizer and the Chief
  1531. Engineer is David Garman, both of Boeing.
  1532.  
  1533. COMMERCIAL PROTEIN CRYSTAL GROWTH
  1534.  
  1535.      The Commercial Protein Crystal Growth (CPCG) payload is sponsored by
  1536. NASA's Office of Commercial Programs. Program management and development of the
  1537. CPCG experiments is provided by the Center for Macromolecular Crystallography
  1538. (CMC), a NASA Center for the Commercial Development of Space (CCDS) based at
  1539. the University of Alabama at Birmingham. The CMC's goal is to develop the
  1540. technology and applications needed for successful space-based protein crystal
  1541. growth (PCG).
  1542.  
  1543.  
  1544.      Metabolic processes involving proteins play an essential role in the
  1545. living of our lives from providing nourishment to fighting disease.  Protein
  1546. crystal growth investigations are conducted in space because space-grown
  1547. crystals tend to be larger, purer and more highly structured than their ground-
  1548. based counterparts.  Having high-quality protein crystals to study is important
  1549. because they greatly facilitate studies of protein structures.  Scientists want
  1550. to learn about a protein's three-dimensional structure to understand how it
  1551. works, how to reproduce it or how to change it.  Such information is a key to
  1552. developing new and more effective pharmaceuticals.
  1553.  
  1554.      The technique most-widely used to determine a protein's three-dimensional
  1555. structure is x-ray crystallography, which needs large, well-ordered crystals
  1556. for analysis.  While crystals produced on Earth often are large enough to
  1557. analyze, usually they have numerous gravity-induced flaws.  By comparison,
  1558. space-grown crystals tend to be purer and have more highly-ordered structures,
  1559. significantly enhancing x-ray crystallography studies.  Besides the increased
  1560. size and quality, space-grown crystals are important because they may be the
  1561. first crystals large enough to reveal their structure through x-ray analysis.
  1562.  
  1563.      With the tremendous role that proteins play in everyday life, research in
  1564. this area is quickly becoming a viable commercial industry.  In fact, the
  1565. profit potential for commercial applications has attracted firms in the
  1566. pharmaceutical, biotechnological and chemical industries.  In response to
  1567. industry interest, the CMC has formed affiliations with a variety of companies
  1568. that are investing substantial amounts of time, research and funding in
  1569. developing protein samples for use in evaluating the benefits of microgravity.
  1570.  
  1571.      For the past 10 years, exponential growth in protein pharmaceuticals has
  1572. resulted in the successful use of proteins such as insulin, interferons, human
  1573. growth hormone and tissue plasminogen activator.  Pure, well-ordered protein
  1574. crystals of uniform size are in demand by the pharmaceutical industry as tools
  1575. for drug discovery and drug delivery.
  1576.  
  1577.      Structural information gained from CPCG activities can provide, among
  1578. other information, a better understanding of the body's immune system, and
  1579. ultimately aid in the design of safe and effective treatment for disease and
  1580. infections.  For these reasons, CPCG crystal structure studies have been
  1581. conducted on 7 Shuttle missions starting in 1988.
  1582.  
  1583.      During 1991 and 1992, other CPCG experiments were conducted on three
  1584. Shuttle missions, and successful results were obtained using a CMC-developed
  1585. hardware configuration know as the Protein Crystallization Facility (PCF).
  1586. These efforts focused on the production of relatively large quantities of
  1587. crystals that were pure and uniform in size.  The space-grown crystals were
  1588. much larger than their Earth- grown counterparts.
  1589.  
  1590.      On STS-52, the CPCG flight hardware will consist of the PCF and the third
  1591. flight of a newly-designed, "state-of-the- art" Commercial
  1592. Refrigerator/Incubator Module (CRIM).  Its thermal profile is programmed prior
  1593. to launch, and it monitors and records CRIM temperatures during flight.
  1594.  
  1595.      The objectives for producing protein crystals using the PCF hardware are
  1596. to grow them in large batches and to use temperature as the means to initiate
  1597. and control crystal growth.  Using temperature as an activator in the
  1598. microgravity environment of space is advantageous because essentially no
  1599. temperature-induced convection currents are generated to interfere with protein
  1600. crystal growth.
  1601.  
  1602.      The PCF, as used in two past missions, comprises four plastic cylinders.
  1603. Each PCF cylinder is encapsulated within individual aluminum containment tubes
  1604. supported by an aluminum structure.  Prior to launch, the cylinders will be
  1605. filled with protein solution and mounted into a CRIM. Each cylinder lid will
  1606. pass through the left wall of the aluminum structure and come into contact with
  1607. a temperature-controlled plate inside the CRIM. As configured for the STS-52
  1608. mission, the PCF will comprise 50-milliliter cylinders.
  1609.  
  1610.      Shortly after achieving orbit, the crew will activate the experiment by
  1611. initiating the pre-programmed temperature profile.  The CRIM temperature will
  1612. be changed gradually over several days to cause the protein solution to form
  1613. protein crystals.  The change in CRIM temperature will be transferred from the
  1614. temperature-controlled plate through the cylinder lids to the protein solution.
  1615.  
  1616.      Changing the solution temperature will allow crystals to form and based on
  1617. previous experience, these crystals will be well-ordered due to a reduction in
  1618. the damaging effects of the Earth's gravity.  Once activated, the payload will
  1619. not require any further crew interaction except for periodic monitoring, nor
  1620. will it require any modifications for landing.
  1621.  
  1622.      Due to the protein's short lifetime and the crystals' resulting
  1623. instability, the payload will be retrieved from the Shuttle within 3 hours of
  1624. landing and returned to the CMC for post-flight analyses.  The crystals will be
  1625. analyzed by morphometry to determine size distribution and absolute/relative
  1626. crystal size.  They also will be analyzed with x-ray crystallography and
  1627. biochemical assays of purity to determine internal molecular order and protein
  1628. homogeneity.
  1629.  
  1630.      The CPCG activities associated with the STS-52 mission are sponsored by
  1631. NASA's Office of Commercial Programs. Lead investigators for the experiment
  1632. include CMC Director Dr. Charles Bugg, CMC Deputy Director Dr. Lawrence DeLucas
  1633. and CMC Associate Director Dr. Marianna Long.
  1634.  
  1635.      Principal Investigators for CVTE are Dr. R. T. Ruggeri and Dr.
  1636. Ching-Hua Su, both of Boeing. The CVTE Program Manager is Barbara Heizer and
  1637. the Chief Engineer is David Garman, both work for Boeing.
  1638.  
  1639.  
  1640.  
  1641.  
  1642. STS-52 CREW BIOGRAPHIES
  1643.  
  1644.      James (Jim) D. Wetherbee, 39, U.S. Navy Commander, is Commander of
  1645. Columbia's 13th space mission.  Selected to be an astronaut in 1984, Wetherbee,
  1646. from Flushing, N.Y., is making his second Shuttle flight.
  1647.  
  1648.      Wetherbee served as Pilot on Columbia's STS-32 mission in January 1990 to
  1649. rendezvous with and retrieve the Long Duration Exposure Facility and to deploy
  1650. a Navy communications satellite.
  1651.  
  1652.      A graduate of Holy Family Diocesan High School in South Huntington, N.Y.,
  1653. in 1970, Wetherbee received a bachelor of science degree in Aerospace
  1654. Engineering from the University of Notre Dame in 1974.
  1655.  
  1656.      He was commissioned in the U.S. Navy in 1975 and was designated a Naval
  1657. Aviator in 1976.  He has logged more than 3,500 hours flying time in 20
  1658. different types of aircraft.  His first Shuttle mission lasted 261 hours.
  1659.  
  1660.      Michael (Mike) A. Baker, 38, U.S. Navy Captain, is Pilot of STS-52. From
  1661. Lemoore, Calif., he was selected as an astronaut candidate in 1985 and flew his
  1662. first Shuttle mission aboard Atlantis' STS-43 mission in August 1991.
  1663.  
  1664.      As a crewmember on that flight, Baker helped in conducting 32 experiments
  1665. as well as the primary mission to deploy a Tracking and Data Relay Satellite.
  1666.  
  1667.      Baker graduated from Lemoore Union High School in 1971 and received a
  1668. bachelor of science degree in Aerospace Engineering from the University of
  1669. Texas in 1975.
  1670.  
  1671.      He completed flight training in 1977 and has logged more than 3,600 hours
  1672. flying time in almost 50 types of aircraft.  Baker logged more than 213 hours
  1673. in space on his first Shuttle mission.
  1674.  
  1675.      Charles L. (Lacy) Veach, 48, is Mission Specialist 1.  Prior to being
  1676. selected as an astronaut in 1984, he served as an instructor pilot in the
  1677. Shuttle Training Aircraft used to train pilot astronauts to land the Space
  1678. Shuttle. Veach from Honolulu, Haw., previously was a mission specialist on
  1679. STS-39 in April 1991.
  1680.  
  1681.      Veach was responsible for operating a group of instruments in support of
  1682. the unclassified Department of Defense mission aboard Discovery to better
  1683. understand rocket plume signatures in space as part of the Strategic Defense
  1684. Initiative.
  1685.  
  1686.      A graduate of Punahou School in Honolulu, Veach received a bachelor of
  1687. science degree in Engineering Management from the U.S. Air Force Academy in
  1688. 1966.
  1689.  
  1690.      He was commissioned in the Air Force after graduation and received his
  1691. pilot wings at Moody AFB, Ga., in 1967.  Veach has logged more than 5,000 hours
  1692. in various aircraft.  His first Shuttle mission lasted more than 199 hours.
  1693.  
  1694.      William M. Shepherd, 43, Navy Captain, is Mission Specialist 2.  He was
  1695. selected as an astronaut in 1984 and is from Babylon, N.Y. STS-52 is Shepherd's
  1696. third Space Shuttle flight.
  1697.  
  1698.      He served as a mission specialist on Atlantis' STS-27 mission, a
  1699. Department of Defense flight in December 1988.  His second flight also was as a
  1700. mission specialist on STS-41, a Discovery flight in October 1990 to deploy the
  1701. Ulysses spacecraft designed to explore the polar regions of the Sun.
  1702.  
  1703.      Shepherd graduated from Arcadia High School, Scottsdale, Ariz., in 1967
  1704. and received a bachelor of science degree in Aerospace Engineering from the
  1705. Naval Academy in 1971.  In 1978 he received the degrees of Ocean Engineer and
  1706. master of science in Mechanical Engineering from the Massachusetts Institute of
  1707. Technology.
  1708.  
  1709.      Prior to joining NASA, Shepherd served with the Navy's Underwater
  1710. Demolition Team, Seal Team and Special Boat Unit. He has logged more than 203
  1711. hours in space.
  1712.  
  1713.      Tamara (Tammy) E. Jernigan, 33, is Mission Specialist 3.  Born in
  1714. Chattanooga, Tenn., she was selected to be an astronaut in 1985.  She first
  1715. flew on Columbia's STS-40 Spacelab Life Sciences-1 mission.
  1716.  
  1717.      As a mission specialist, Jernigan participated in experiments to better
  1718. understand how the human body adapts to the space environment and then readapts
  1719. to Earth's gravity.  The Spacelab mission was the first dedicated to life
  1720. sciences aboard the Shuttle.
  1721.  
  1722.      She graduated from Sante Fe High School in Santa Fe Springs, Calif., in
  1723. 1977.  She received a bachelor of science degree in Physics and a master of
  1724. science degree in Engineering Science from Stanford University in 1981 and
  1725. 1983.  Jernigan also received a master of science degree in Astronomy from the
  1726. University of California-Berkeley in 1985 and a doctorate in Space Physics and
  1727. Astronomy from Rice University in 1988.
  1728.  
  1729.      Prior to becoming an astronaut, Jernigan worked in the Theoretical Studies
  1730. Branch at NASA's Ames Research Center. With her first Shuttle mission, Jernigan
  1731. has logged more than 218 hours in space.
  1732.  
  1733.      Steven (Steve) Glenwood MacLean, 37, is Payload Specialist 1.  Born in
  1734. Ottawa, Ontario, he will be making his first Shuttle flight.
  1735.  
  1736.      MacLean attended primary and secondary school in Ottawa and received a
  1737. bachelor of science degree in Honours Physics and doctorate in Physics from
  1738. York University in 1977 and 1983, respectively.
  1739.  
  1740.      He was one of six Canadian astronauts selected in December 1983.  He was
  1741. designated as the payload specialist to fly with the CANEX-2 set of Canadian
  1742. experiments manifested on the STS-52 flight.
  1743.  
  1744.      MacLean is currently actively involved in the development of space
  1745. technology, space science, materials processing and life sciences experiments
  1746. that he will perform in space on the mission.  He is astronaut advisor to the
  1747. Strategic Technologies in the Automation and Robotics Program and Program
  1748. Manager of the Advanced Space Vision System being flown on the mission.
  1749.  
  1750.  
  1751.  
  1752.  
  1753. MISSION MANAGEMENT FOR STS-52
  1754.  
  1755. NASA HEADQUARTERS, WASHINGTON, D.C.
  1756.  
  1757. Office of Space Flight
  1758. Jeremiah W. Pearson III - Associate Administrator
  1759. Brian O'Connor - Deputy Associate Administrator
  1760. Tom Utsman - Director, Space Shuttle
  1761.  
  1762. Office of Space Science
  1763. Dr. Lennard A. Fisk - Associate Administrator
  1764. Alphonso V. Diaz - Deputy Associate Administrator
  1765. Dr. Shelby G. Tilford - Director, Earth Science
  1766.                         and Applications
  1767. Robert Benson - Director, Flight Systems
  1768. Robert Rhome - Director, Microgravity Science and
  1769.                          Applications
  1770. Louis Caudill - LAGEOS II Program Manager
  1771. Dr. Miriam Baltuck - LAGEOS II Program Scientist
  1772. David Jarrett - USMP-1 Program Manager
  1773.  
  1774. Office of Commercial Programs
  1775. John G. Mannix - Assistant Administrator
  1776. Richard H. Ott - Director, Commercial Development Division
  1777. Garland C. Misener - Chief, Flight Requirements and 
  1778.                      Accommodations
  1779. Ana M. Villamil - Program Manager, Centers for the Commercial 
  1780.                   Development of Space
  1781. Raymond P. Whitten - Director, Commercial Infrastructure
  1782.  
  1783. Office of Safety and Mission Quality
  1784.  
  1785. Col. Federick Gregory - Associate Administrator 
  1786. Dr. Charles Pellerin, Jr. - Deputy Associate Administrator 
  1787. Richard Perry - Director, Programs Assurance 
  1788.  
  1789. Office of Aeronautics and Space Technology
  1790.  
  1791. Richard H. Petersen - Associate Administrator
  1792. Gregory M. Reck - Director for Space Technology
  1793. Jack Levine - Manager, Space Experiments Office
  1794. Arthur R. Lee - Program Manager, Heat Pipe Performance
  1795.                 Experiment
  1796. Richard A. Gualdoni - Program Manager, Tank Pressure Control 
  1797.                       Experiment/Thermal Phenomena
  1798.  
  1799.  
  1800. KENNEDY SPACE CENTER, FLA.
  1801.  
  1802. Robert L. Crippen - Director
  1803. James A. "Gene" Thomas - Deputy Director
  1804. Jay F. Honeycutt - Director, Shuttle Management and
  1805.                     Operations
  1806. Robert B. Sieck - Launch Director
  1807. Bascom Murrah - Columbia Flow Director
  1808. J. Robert Lang - Director, Vehicle Engineering
  1809. Al J. Parrish - Director of Safety Reliability and
  1810.                 Quality Assurance
  1811. John T. Conway - Director, Payload Management and Operations
  1812. P. Thomas Breakfield - Director, Shuttle Payload Operations
  1813. Joanne H. Morgan - Director, Payload Project Management
  1814. Mike Kinnan - STS-52 Payload Processing Manager
  1815.  
  1816. MARSHALL SPACE FLIGHT CENTER, HUNTSVILLE, ALA.
  1817.  
  1818. Thomas J. Lee - Director
  1819. Dr. J. Wayne Littles - Deputy Director
  1820. Harry G. Craft - Manager, Payload Projects Office
  1821. Alexander A. McCool - Manager, Shuttle Projects Office
  1822. Dr. George McDonough - Director, Science and Engineering
  1823. James H., Ehl - Director, Safety and Mission Assurance
  1824. Otto Goetz - Manager, Space Shuttle Main Engine Project
  1825. Victor Keith Henson - Manager, Redesigned Solid Rocket
  1826.                       Motor Project
  1827. Cary H. Rutland - Manager, Solid Rocket Booster Project
  1828. Parker Counts - Manager, External Tank Project
  1829. R. E. Valentine - Mission Manager, USMP-1
  1830. Sherwood Anderson - Asst. Mission Manager
  1831. Dr. S. L. Lehoczky - Mission Scientist, USMP-1
  1832. Dr. M. Volz - Asst. Mission Scientist 
  1833. Lyne Luna - Payload Operations Lead 
  1834. Rose Cramer - Payload Operations Lead
  1835.  
  1836. JOHNSON SPACE CENTER, HOUSTON
  1837.  
  1838. Aaron Cohen - Director
  1839. Paul J. Weitz - Acting Director
  1840. Daniel Germany - Manager, Orbiter and GFE Projects
  1841. Donald Puddy - Director, Flight Crew Operations
  1842. Eugene F. Kranz - Director, Mission Operations
  1843. Henry O. Pohl - Director, Engineering
  1844. Charles S. Harlan - Director, Safety, Reliability and Quality 
  1845. Assurance
  1846.  
  1847. STENNIS SPACE CENTER, BAY ST LOUIS, MISS.
  1848.  
  1849. Roy S. Estess - Director
  1850. Gerald Smith - Deputy Director
  1851. J. Harry Guin - Director, Propulsion Test Operations
  1852.  
  1853.  
  1854.  
  1855. AMES-DRYDEN FLIGHT RESEARCH FACILITY, EDWARDS, CALIF.
  1856.  
  1857. Kenneth J. Szalai - Director
  1858. T. G. Ayers - Deputy Director
  1859. James R. Phelps - Chief, Shuttle Support Office
  1860.  
  1861. AMES RESEARCH CENTER, MOUNTAIN VIEW, CALIF.
  1862.  
  1863. Dr. Dale L. Compton - Director
  1864. Victor L. Peterson - Deputy Director
  1865. Dr. Joseph C. Sharp - Director, Space Research
  1866.  
  1867. GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, GREENBELT, MD.
  1868.  
  1869. Dr. John M. Klineberg - Director
  1870. Peter T. Burr - Deputy Director
  1871. Vernon J. Weyers - Director, Flight Projects Directorate
  1872. Jerre Hartman - Project Manager, International Projects
  1873. James P. Murphy - Deputy Project Manager for LAGEOS
  1874. Dr. Ronald Kolenkiewicz - Project Scientist
  1875.  
  1876. ITALIAN SPACE AGENCY
  1877.  
  1878. Professor Luciano Guerriero - President, Italian Space Agency
  1879. Professor Carlo Buongiorno - Director General, Italian
  1880.                              Space Agency
  1881. Cesare Albanesi - Program Manager, Lageos II, Italian
  1882.                                    Space Agency
  1883. Giovanni Rum - Program Manager, IRIS, Italian Space Agency
  1884. Dr. Roberto Ibba - Mission Manager, Lageos II/IRIS
  1885.  
  1886. CANADIAN SPACE AGENCY
  1887.  
  1888. W. MacDonald Evans -  Vice President, Operations
  1889. Bruce A. Aikenhead -  CANEX-II Program Manager And Director-
  1890. General,              Astronaut Program
  1891. Bjami V. Tryggvason - Alternate Payload Specialist
  1892.                       And Payload Operations Director
  1893.