home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Current Shareware 1994 January / SHAR194.ISO / astronom / sts_58pk.zip / STS-58PK.DOC < prev    next >
Text File  |  1993-07-26  |  69KB  |  1,522 lines

  1. 58 PRESS KIT
  2.  
  3. SEPTEMBER 1993
  4.  
  5. PUBLIC AFFAIRS CONTACTS
  6.  
  7. For Information on the Space Shuttle
  8.  
  9. Ed Campion    
  10. Policy/Management     
  11. Headquarters, Wash., D.C.
  12.  
  13. James Hartsfield
  14. Mission Operations/EVA
  15. Astronauts
  16. Johnson Space Center, Houston
  17.  
  18. Bruce Buckingham
  19. Launch Processing     
  20. KSC Landing Information
  21. Kennedy Space Center, Fla.    
  22.  
  23. June Malone    
  24. External Tank/SRBs/SSMEs      
  25. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
  26.  
  27. Nancy Lovato    
  28. DFRF Landing Information      
  29. Dryden Flight Facility, Edwards, Calif.
  30.  
  31.  
  32.  
  33. For Information on NASA-Sponsored STS-58 Experiments
  34.  
  35. Michael Braukus    
  36. SLS-2 Program    
  37. Headquarters, Wash., D.C.     
  38.  
  39. Kari Fluegel   
  40. JSC Experiments    
  41. Johnson Space Center, Houston
  42.  
  43. Jane Hutchison    
  44. Animal Experiments    
  45. Ames Research Center, Mountain View, Calif.
  46.  
  47. Catharine Schauer    
  48. OARE Experiments
  49. Langley Research Center, Hampton, Va.
  50.  
  51. Terri Sindelar    
  52. SAREX-II
  53. Headquarters, Wash., D.C.
  54.  
  55.  
  56.  
  57. CONTENTS
  58.  
  59.  
  60. GENERAL BACKGROUND
  61.  
  62. General Release    
  63. Media Services Information    
  64. Quick-Look Facts    
  65. Shuttle Abort Modes    
  66. Summary Timeline    
  67. Orbital Events Summary    
  68. Payload and Vehicle Weights    
  69. Crew Responsibilities    
  70.  
  71.  
  72. CARGO BAY PAYLOADS & ACTIVITIES
  73.  
  74. Spacelab Life Sciences-2 (SLS-2)    
  75.  
  76.        Cardiovascular System Experiments       
  77.        Regulatory System Experiments    
  78.        Neurovestibular System Experiments    
  79.        Musculoskeletal System Experiments    
  80.        EDO Medical Project DSOs    
  81.  
  82. Orbital Acceleration Research Experiment (OARE)    
  83.  
  84.  
  85. IN-CABIN PAYLOADS
  86.  
  87. Shuttle Amateur Radio Experiment-II (SAREX-II)    
  88. DTO-667 Pilot Inflight Landing Operations Trainer (PILOT)     
  89.  
  90.  
  91. STS-58 CREW BIOGRAPHIES
  92.  
  93. John Blaha, Commander (CDR)    
  94. Rick Searfoss, Pilot (PLT)    
  95. Rhea Seddon,  Mission Specialist 1 (MS1)    
  96. Bill McArthur, Mission Specialist 2 (MS2)    
  97. David Wolf, Mission Specialist 3 (MS3)    
  98. Shannon Lucid, Mission Specialist 4 (MS4)    
  99. Martin Fettman, Payload Specialist  (PS)    
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106. RELEASE:  93-135
  107.  
  108. STS-58 SECOND SPACELAB MISSION DEDICATED TO LIFE SCIENCES 
  109.  
  110.      The Space Shuttle Columbia mission STS-58 will be the second spacelab
  111. flight dedicated to life sciences research.  Columbia's seven crewmembers will
  112. perform a series of experiments to gain more knowledge on how the human body
  113. adapts to the weightless environment of space.
  114.  
  115.      While in Earth orbit, almost every human physiological system undergoes
  116. some form of adaptation.  Understanding the causes of these changes will aid
  117. NASA in the effort to fly longer missions as well as give researchers insight
  118. into medical problems experienced by indiviudals on Earth.
  119.  
  120.      The STS-58 crew will perform experiments focusing on the cardiovascular,
  121. regulatory, neurovestibular and musculoskeletal systems of the body.  The
  122. experiments performed on Columbia's crew and on laboratory animals, along with
  123. data collected on the SLS-1 mission in June 1991, will provide the most
  124. detailed and interrelated physiological measurements acquired in the space
  125. environment since the Skylab program in 1973 and 1974.
  126.  
  127.      The SLS-2 mission currently is scheduled for launch no earlier than Sept.
  128. 10, 1993.  The mission will be flown at an altitude of 153 nautical miles and
  129. at an inclination of 39 degrees to the Equator.
  130.  
  131.      The mission is planned to last 14 days concluding with a landing at
  132. Edwards Air Force Base, Calif. Commander for the flight is John Blaha, Col.,
  133. USAF. Rick Searfoss, Lt. Col., USAF will serve as Pilot. Mission specialists
  134. are Rhea Seddon, M.D.; Bill MacArthur, Lt. Col., USA; David Wolf, M.D.; and
  135. Shannon Lucid, Ph.D. The payload specialist for STS-58 is Martin Fettman,
  136. D.V.M., Ph.D.
  137.  
  138.      Following the STS-58 mission, Columbia will be returned to Kennedy Space
  139. Center, Fla., where the spacelab payload will be removed.  Work then will begin
  140. to prepare Columbia for its next flight, STS-62 -- the United States
  141. Microgravity Payload-2 mission scheduled to fly in February1994.
  142.  
  143. - end of general release -
  144.  
  145.  
  146.  
  147. MEDIA SERVICES INFORMATION
  148.  
  149. NASA Select Television Transmission
  150.  
  151.      NASA Select television is available on Satcom F-2R, Transponder 13,
  152. located at 72 degrees west longitude; frequency 3960.0 MHz, audio 6.8 MHz.
  153.  
  154.    The schedule for television transmissions from the orbiter and for mission
  155. briefings will be available during the mission at Kennedy Space Center, Fla;
  156. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.; Ames-Dryden Flight Research
  157. Facility, Edwards, Calif.; Johnson Space Center, Houston and NASA Headquarters,
  158. Washington, D.C. The television schedule will be updated to reflect changes
  159. dictated by mission operations.
  160.  
  161.      Television schedules also may be obtained by calling COMSTOR 713/483-
  162. 5817.  COMSTOR is a computer data base service requiring the use of a telephone
  163. modem.  A voice recording of the television schedule is updated daily at noon
  164. eastern time.
  165.  
  166. Status Reports
  167.  
  168.      Status reports on countdown and mission progress, on-orbit activities and
  169. landing operations will be produced by the appropriate NASA newscenter.
  170.  
  171. Briefings
  172.  
  173.      A mission press briefing schedule will be issued prior to launch.  During
  174. the mission, status briefings by a flight director or mission operations
  175. representative and when appropriate, representatives from the science team,
  176. will occur at least once per day.  The updated NASA Select television schedule
  177. will indicate when mission briefings are planned.
  178.  
  179.  
  180.  
  181. STS-58 Quick Look
  182.  
  183. Launch Date/Site:    September 1993/Kennedy Space Center - Pad 39B
  184. Launch Time:        TBD                  
  185. Orbiter:        Columbia (OV-102) - 15th Flight
  186. Orbit/Inclination:    153 nautical miles/39 degrees
  187. Mission Duration:    14 days, 23 minutes 
  188. Landing Time/Date:    TBD
  189. Primary Landing Site:    Edwards Air Force Base, Calif.
  190. Abort Landing Sites:    Return to Launch Site - KSC, Fla.
  191.             TransAtlantic Abort landing - Ben Guerir, Morroco
  192.                 Moron, Spain   Zaragoza, Spain
  193.             Abort Once Around -  Edwards AFB, Calif.
  194.  
  195. Crew:             John Blaha, Commander (CDR)
  196.             Rick Searfoss, Pilot (PLT)
  197.             Rhea Seddon,  Mission Specialist 1 (MS1)
  198.             Bill MacArthur, Mission Specialist 2 (MS2)
  199.             David Wolf, Mission Specialist 3 (MS3)
  200.             Shannon Lucid, Mission Specialist 4 (MS4)
  201.             Martin Fettman, Payload Specialist (PS)
  202.  
  203. Cargo Bay Payloads:    SLS-2 (Spacelab Life Sciences-2)
  204.                 
  205. In-Cabin Payloads:    SAREX-II (Shuttle Amateur Radio Experiment-II)
  206.  
  207. DTOs/DSOs:
  208.  
  209.     DTO 312:    ET TPS Performance
  210.     DTO 623:     Cabin Air Monitoring
  211.     DTO 663:     Acoustical Noise Dosimeter Data
  212.     DTO 665:     Acoustical Noise Sound Level Data
  213.     DTO 667:     Pilot In-Flight Landing Operations Trainer
  214.     DTO 910:     Orbital Acceleration Research Experiment
  215.     DSO 314:     Acceleration Data to Support Microgravity Disturbances 
  216.     DSO 485:     InterMars Tissue Equivalent Proportional Counter
  217.     DSO 603B:       Orthostatic Function During Entry, Landing and Egress
  218.     DSO 611:     Air Monitoring Instrument Evaluation and Atmosphere 
  219.             Characterization
  220.     DSO 612:     Energy Utilization
  221.     DSO 617:     Evaluation of Functional Skeletal Muscle Performance 
  222.             Following Space Flight
  223.     DSO 620:     Physiological Evaluation of Astronaut Seat Egress
  224.             Ability at Wheel Stop
  225.     DSO 623:     Lower Body Negative Pressure Countermeasures
  226.     DSO 624:     Cardiorespiratory Responses to Submaximal Exercise
  227.     DSO 802:     Education Activities
  228.     DSO 904:     Assessment of Human Factors
  229.     DSO 901:     Documentary Television
  230.     DSO 902:     Documentary Motion Picture Photography
  231.     DSO 903:     Documentary Still Photography
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  
  236.  
  237.  
  238. STS-58 SUMMARY TIMELINE
  239.  
  240. Flight Day One..........................Ascent
  241.                     OMS-2 (153 n.m. x 153 n.m)
  242.                     Spacelab activation
  243.                     Spacelab Life Sciences-2 activities
  244.  
  245. Flight Day Two..........................Spacelab Life Sciences-2 activities
  246.  to Flight Day Thirteen     
  247.  
  248. Flight Day Fourteen................    Flight Control Systems checkout
  249.                     Reaction Control System hot-fire
  250.                     Spacelab stow
  251.                     Cabin stow
  252.                     Spacelab deactivation -- first half
  253.  
  254. Flight Day Fifteen....................    Spacelab final deactivation
  255.                     Deorbit
  256.                     Entry
  257.                     Landing
  258.  
  259.  
  260.  
  261. STS-58 Orbital Events Summary
  262.  
  263. EVENT        START TIME    VELOCITY CHANGE            ORBIT
  264.         (dd/hh:mm:ss)     (feet per second)        (n.m.)
  265.  
  266. OMS-2        00/00:40:00        198             153 x 153
  267.  
  268. Deorbit     13/23:23:00        TBD            N/A
  269.  
  270. Landing        14/00:23:00        N/A            N/A
  271.  
  272.  
  273.  
  274. STS-58 Vehicle and Payload Weights
  275.  
  276. Vehicle/Payload                        Pounds
  277.  
  278. Orbiter (Columbia) empty and 3 SSMEs            168,713
  279. Spacelab Life Sciences-2                 21,840
  280. Extended Duration Orbiter Pallet              3,588
  281. SAREX-II                             46
  282. DSOs/DTOs                            547
  283. Total Vehicle at SRB Ignition                  4,519,358
  284. Orbiter Landing Weight                    227,395
  285.  
  286.  
  287.  
  288. SPACE SHUTTLE ABORT MODES
  289.  
  290.     Space Shuttle launch abort philosophy aims toward safe and intact
  291. recovery of the flight crew, orbiter and its payload.  Abort modes include:
  292.  
  293.     * Abort-To-Orbit (ATO) -- Partial loss of main engine thrust late
  294. enough to permit reaching a minimal 105-nautical mile orbit with orbital
  295. maneuvering system engines.
  296.  
  297.     * Abort-Once-Around (AOA) -- Earlier main engine shutdown with the
  298. capability to allow one orbit around before landing at Edwards Air Force Base,
  299. Calif.
  300.  
  301.     * TransAtlantic Abort Landing (TAL) -- Loss of one or more main engines
  302. midway through powered flight would force a landing at either Ben Guerir,
  303. Morocco; Moron, Spain; or Zaragoza, Spain.
  304.  
  305.     * Return-To-Launch-Site (RTLS) -- Early shutdown of one or more engines
  306. without enough energy to reach Banjul would result in a pitch around and thrust
  307. back toward KSC until within gliding distance of the Shuttle Landing Facility.
  308.  
  309.     STS-58 contingency landing sites are the Kennedy Space Center, Edwards
  310. Air Force Base, Ben Guerir, Moron or Zaragoza.
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319. STS-51 CREW RESPONSIBILITIES
  320.  
  321.  
  322. TASK/PAYLOAD        PRIMARY        BACKUP
  323.  
  324. SLS-2            Seddon        Lucid, Wolf, Fettman
  325. Spacelab activation    Seddon        Wolf
  326. Spacelab deactivation    Wolf        Seddon
  327. Spacelab systems    Blaha        Searfoss
  328.  
  329. Experiments:
  330. SLS-2            Seddon        Lucid, Wolf, Fettman
  331. SAREX            McArthur    Searfoss
  332.  
  333. DTO's/DSO's:
  334. ET Photo        Searfoss
  335. Acoustic Noise        Searfoss
  336. Orbiter Acceleration    Searfoss
  337. Landing Trainer        Blaha
  338. Cabin Air        McArthur
  339. LBNP            Searfoss
  340. Seat Egress/Landing    Fettman
  341. Education Activities    Fettman
  342. Human Factors        Lucid, Fettman
  343.  
  344. Other Responsiblities:
  345. Photography/TV        Searfoss        McArthur
  346. Earth observations    Searfoss        McArthur
  347. Maintenance-Orbiter    McArthur        Searfoss
  348. Maintenance-Spacelab    Wolf            McArthur
  349. Medic            Wolf            Seddon
  350. EVA            Lucid (EVI)        Wolf (EV2), Searfoss (IV)
  351.  
  352.  
  353.  
  354.  
  355. SPACELAB LIFE SCIENCES-2 (SLS-2)
  356.  
  357.      In the past 32 years, Americans have been rocketed into space 87 times.
  358. Each time the astronauts' bodies adapted to the unique weightlessness
  359. environment of space and then readapted to Earth's gravity, but still the
  360. mechanisms responsible for that adaptation remain a mystery.
  361.  
  362.      The Spacelab Life Sciences missions seek to solve the mystery.  A series
  363. of comprehensive experiments will fly for the second time on STS-58 and will
  364. give researchers from across the nation access to the most unique laboratory
  365. available to science -- the microgravity environment of space.
  366.  
  367.      In weightlessness, virtually every human physiological system undergoes
  368. some form of adaptation.  The capacity of the cardiovascular system is
  369. diminished.  Muscle and bone density also begin to decrease.  A shifting of the
  370. body's fluids affect the renal and endocrine systems as well as the way the
  371. blood system operates.  And the balance and position sensing organs of the
  372. neurovestibular system must readapt to an environment where up and down no
  373. longer matter.
  374.  
  375.      Spacelab Life Sciences 2 consists of 14 experiments focusing on the
  376. cardiovascular, regulatory, neurovestibular and musculoskeletal systems of the
  377. body.  Eight of the experiments will use the astronaut crew as subjects and six
  378. will use rats.  A broad range of instruments -- some, unique hardware and
  379. others, standard equipment -- will be used for the human subjects throughout
  380. the mission.  Equipment items will include a Gas Analyzer Mass Spectrometer,
  381. rotating dome and a rotating chair, a Body Mass Measuring Device, Inflight
  382. Blood Collection System, Urine Monitoring System, strip chart recorders,
  383. incubators, refrigerator/freezers, a low-gravity centrifuge and an
  384. echocardiograph.
  385.  
  386.      Activities involved with the human experiments on-board Columbia are
  387. managed by the Lyndon B. Johnson Space Center (JSC), Houston. Preflight
  388. baseline data collection with the astronauts will be performed primarily at JSC
  389. with several tests scheduled at the Kennedy Space Center, Fla., just prior to
  390. launch.  Investigators also will perform post-flight tests at the Ames- Dryden
  391. Flight Research Facility, Edwards. Calif.
  392.  
  393.      The rodent experiments are managed by the Ames Research Center, Moffett
  394. Field, Calif. In addition to inflight data and tissue collection, data will be
  395. collected preflight and post-flight for comparison with flight results.  Both
  396. ground-control and flight animals will be part of post-flight studies.
  397.  
  398.  
  399.      The primary goal of the SLS-2 mission is to conduct experiments in a
  400. variety of disciplines to address important biomedical questions related to
  401. physiological responses to microgravity and subsequent re-adaptation to
  402. gravity.  The science also is constructed to ensure crew health and safety on
  403. missions of up to 16 days in duration.  A third goal of SLS-2 is to demonstrate
  404. the effectiveness of hardware standardization in experiment- to-rack interfaces
  405. for future applications on Space Station.
  406.  
  407.  
  408.  
  409.  
  410. CARDIOVASCULAR
  411.  
  412.      Throughout the space program, cardiovascular "deconditioning" has often
  413. been observed in spaceflight crews.  This diminished capacity of the
  414. cardiovascular system is evidenced by decreased orthostatic tolerance, or
  415. lightheadedness, upon return to Earth's gravity and is usually accompanied by
  416. increases in resting heart rate and decreases in pulse pressure post- flight.
  417.  
  418.      Measurements of body fluids in microgravity reveal a redistribution of
  419. circulating blood and body water toward the head and neck area.  The fluid
  420. redistribution fools the body into thinking there is too much fluid and results
  421. in a reduction of fluid volume.  This overall shift may influence
  422. cardiovascular parameters such as cardiac output, arterial and venous pressure
  423. and stroke volume.  Upon return to Earth, the cardiovascular system must
  424. readapt rapidly.  This challenges the space-adapted cardiovascular system,
  425. which contains less blood volume than normal and sometimes results in
  426. orthostatic intolerance.
  427.  
  428.      Scientists also believe that microgravity may alter lung function in orbit
  429. and are investigating the effect that weightlessness has on the pulmonary
  430. system, particularly on respiration, blood flow and gas exchange.
  431.  
  432.      The SLS-2 cardiovascular/cardiopulmonary experiments seek to understand
  433. and quantify these changes that occur on orbit and focus both on the acute
  434. fluid shift and the long-term adaptation of the heart and lungs.
  435.  
  436.  
  437.  
  438. Inflight Study of Cardiovascular Deconditioning
  439.  
  440. Principal Investigator:  Leon E. Farhi, M.D.
  441. State University of New York at Buffalo
  442. Buffalo, New York
  443.  
  444.      Quantifying and identifying the mechanisms and time course of how
  445. astronauts adapt to microgravity and then readjust to the normal gravitational
  446. forces on Earth is the focus of Experiment 066 -- "Inflight Study of
  447. Cardiovascular Deconditioning."
  448.  
  449.      Data from SLS-1 suggest that the cardiovascular adjustment is seen in
  450. total peripheral resistance.  In other words, the resistance of blood flow
  451. through the body and not cardiac output.  Cardiac output stayed elevated
  452. throughout the SLS-1 mission, but total peripheral resistance adapted.  Early
  453. inflight data was not collected on that flight and is needed to enhance the
  454. investigation's findings.
  455.  
  456.      To do this, STS-58 crew members will be measuring cardiac output or the
  457. amount of blood pumped by the heart with each beat at rest and during exercise.
  458. Both activities begin with the subject performing a calibration with the Gas
  459. Analyzer Mass Spectrometer followed by the collection of heart rate, blood
  460. pressure and respiratory gas volumes and concentrations.  Changes to these
  461. parameters will be measured during the exercise portion of the investigation.
  462.  
  463.      Many of the inflight procedures are being performed jointly with
  464. Experiment 294 to efficiently use mission resources and optimize science
  465. return.
  466.  
  467.  
  468.  
  469. Cardiovascular Adaptation to Zero Gravity
  470.  
  471. Principal Investigator:  C. Gunnar Blomqvist, M.D.
  472. University of Texas Southwestern Medical Center
  473. Dallas, Texas
  474.  
  475.      Experiment 294, "Cardiovascular Adaptation to Zero Gravity," will study
  476. the changes in the cardiovascular system to increase understanding of
  477. microgravity-induced changes in the heart's structure and function in space.
  478.  
  479.      According to Experiment 294 investigators, the experiment's central venous
  480. pressure results from SLS-1 were surprising.  Central venous pressure decreased
  481. in space, refuting the hypothesis that the pressure increases due to the
  482. microgravity-induced fluid shift.  Despite that decrease, heart size increased
  483. as did stroke volume, the amount of blood pumped with each heart beat, and
  484. overall cardiac output when compared to preflight supine values.  These changes
  485. were not predicted by ground-based models and could indicate that there is a
  486. general opening of blood vessels on orbit.
  487.  
  488.      Many of the inflight procedures are being performed jointly with
  489. Experiment 066 to efficiently use mission resources and optimize science
  490. return.  In addition to cardiovascular measurements -- heart rate, blood
  491. pressure and respiratory gas volumes taken during rest and exercise, the
  492. central venous pressure will be measured during the first few hours of flight
  493. by a venous catheter inserted into the arm of a crew member preflight.
  494. Echocardiograph data also will be taken, and leg blood flow and volume will be
  495. measured using a leg cuff device.
  496.  
  497.  
  498.  
  499. Pulmonary Function During Weightlessness
  500.  
  501. Principal Investigator:  John B. West, M.D., Ph.D.
  502. University of California
  503. San Diego, Calif.
  504.  
  505.      Investigating the effects of microgravity on the various aspects of
  506. pulmonary function is the goal of Experiment 198, "Cardiovascular Adaptation to
  507. Zero Gravity."
  508.  
  509.      Prior to SLS-1, scientists believed that lung ventilation would be much
  510. more even in space than on Earth. Data from the first mission, however,
  511. revealed that the lung function improved only by about half as much as was
  512. expected.  The investigators hope to identify the mechanisms that are
  513. responsible for this unexpected trend on SLS-2.
  514.  
  515.      The experiment protocol calls for astronauts to participate in a series of
  516. breathing tests designed to examine the distribution and movement of blood and
  517. gas within the pulmonary system and how these measurements compare to normal
  518. respiration in Earth's gravity.
  519.  
  520.      By measuring gas concentrations, the flow of gas through the lungs into
  521. the blood stream and rate of blood flow into the lungs in space, investigators
  522. hope to isolate irregularities seen on Earth. Non-invasive breathing exercises
  523. involve the inhalation of gas mixtures including oxygen, nitrogen and other
  524. trace gases.
  525.  
  526.      Experiment 198 is a reserve experiment and will be conducted in flight if
  527. crew time and resources become available.
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532. REGULATORY SYSTEM
  533.  
  534.      Investigations of regulatory physiology in space include studies of both
  535. the renal/endocrine and hematological systems.
  536.  
  537.      The amount of fluids and the pressures inside veins and arteries is well-
  538. regulated by the kidneys and hormones of the renal/endocrine system.  On Earth,
  539. gravity affects the distribution of fluids inside the body by pulling the
  540. various body fluids down toward the feet.  But in space, fluids redistribute
  541. upwards toward the chest and the head.  This perceived increase causes multiple
  542. physiological changes in the kidneys and associated fluid regulating hormones
  543. in the cardiovascular system and in the blood system.
  544.  
  545.      The SLS-2 regulatory physiology experiments investigate the theory that
  546. the kidneys and endocrine glands adjust the body's fluid regulating hormones to
  547. stimulate an increase in fluid to be excreted.  Over a longer period of time,
  548. the kidneys and hormones establish new levels of salts, minerals and hormones
  549. appropriate for the reduced fluid volume.  The fluid shift also impacts the
  550. blood system initially by a decrease in the plasma volume.
  551.  
  552.      Another effect of spaceflight is a decrease in red blood cells which are
  553. responsible for carrying oxygen to the tissues.  Investigators hope to better
  554. understand the mechanisms behind these changes after SLS-2.
  555.  
  556.  
  557. Fluid-Electrolyte Regulation During Spaceflight
  558.  
  559. Principal Investigator:  Carolyn Leach, Ph.D.
  560. Lyndon B. Johnson Space Center
  561. Houston
  562.  
  563.      Experiment 192, "Fluid-Electrolyte Regulation During Spaceflight," makes
  564. detailed measurements before, during and after Shuttle missions to
  565. determine immediate and long-term changes in kidney function; changes in water,
  566. salt and mineral balance; shifts in body fluids from cells and tissues; and
  567. immediate and long-term changes in levels of hormones which effect kidney
  568. function and circulation.
  569.  
  570.      Both the acute (short-term) and adaptive (long-term) phases of the body's
  571. adjustment to spaceflight will be studied for the experiment.  Investigators
  572. will focus on the acute phase during the immediate inflight period by placing
  573. emphasis on the circulatory system, hormonal and kidney involvement in the
  574. initial loss of fluids.
  575.  
  576.      For the adaptive phase, the specific mechanisms related to the body
  577. developing a new stable level in response to these fluid shifts will be
  578. examined.
  579.  
  580.      The test protocols require crew members to collect urine samples
  581. throughout the flight.  Body weight is measured daily and a log is kept of all
  582. food, fluids and medication taken in flight.  Chemical tracers will be used to
  583. measure the rate and loss of body water and to determine changes in blood
  584. plasma volume and extracellular fluid.
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589. Regulation Of Blood Volume During Spaceflight
  590.  
  591. Principal Investigator:  Clarence P. Alfrey, M.D.
  592. Baylor College of Medicine
  593. Houston
  594.  
  595.      Experiment 141, "Regulation of Blood Volume During Spaceflight," will
  596. study changes in the volume of blood in response to spaceflight.  Blood in the
  597. body is contained in the heart, arteries, veins and capillaries.  The amount of
  598. blood contained within specific spaces is determined in part by gravity.  Since
  599. the force of gravity during spaceflight is greatly reduced, the space available
  600. to contain blood is decreased.  In response, the body senses that the amount of
  601. blood is too great.
  602.  
  603.      Previous spaceflight crews have consistently exhibited decreases in the
  604. volume of plasma, the liquid part of blood.  An experiment on SLS-1 showed a
  605. similar decrease in rats.
  606.  
  607.      Because less space is available to blood during spaceflight, the body
  608. slows down the rate at which it produces red blood cells.  This flight
  609. experiment should provide important information about the role of growth
  610. factors and hormones in the maturation and release of red blood cells from the
  611. bone marrow.
  612.  
  613.      Radioactive tracers will be injected into the rats to permit monitoring of
  614. changes in the blood when blood samples are taken preflight, inflight and
  615. post-flight.  From these samples scientists can determine the volume of red
  616. blood cells and plasma, the length of survival of the red blood cells, the
  617. number of red blood cells being made during spaceflight and the number released
  618. into the blood.
  619.  
  620.      Understanding how the hormone erythropoietin controls the formation and
  621. maturation of red blood cells has important implications on Earth.
  622. Erythropoietin is a very expensive treatment for anemia -- a common consequence
  623. of AIDS and kidney failure.  With increased knowledge about how this hormone
  624. works, more cost-effective erythropoietin treatment schedules could be
  625. developed.  Spaceflight affords an opportunity to study the altered rate of
  626. production and release of red blood cells from the bone marrow in non-disease
  627. states.
  628.  
  629.  
  630.  
  631. Regulation Of Erythropoiesis In Rats During Space Flight
  632.  
  633. Principal Investigator:  Albert Ichiki, Ph.D.
  634. University of Tennessee Medical Center
  635. Knoxville, Tenn.
  636.  
  637.      Astronauts on previous Space Shuttle missions have exhibited anemia or
  638. decreased red blood cell mass.  The causes of this change, which are not known,
  639. are the subject of Experiment 012.  A decrease in red blood cell production may
  640. play a role.
  641.  
  642.      A decrease in red blood cell mass so far has not been life-threatening
  643. during short duration flights.  There are concerns, however, about what might
  644. happen on long-term flights and how this change may affect crew performance.
  645.  
  646.      This experiment, along with the hematology experiments (rat and human) of
  647. Dr. Clarence Alfrey, will determine what processes are occurring in space
  648. anemia.  They also will determine whether the changes in the blood system of
  649. the rat during spaceflight are the same as in humans.
  650.  
  651.      For the first time, scientists will be able to study blood samples
  652. collected at various points during the flight.  Other samples will be taken
  653. before and after flight.  SLS-2 will provide the opportunity to investigate the
  654. consequences of the body's adaptation to microgravity and subsequent
  655. readjustment to normal Earth gravity.
  656.  
  657.      By studying the mechanisms of space anemia, scientists can learn the basic
  658. regulatory physiology of red blood cell production in a controlled environment.
  659. The principal investigator will compare measurements of red blood cells, white
  660. cells, platelets and hemoglobin from flight rats with those from crew members
  661. and from ground-control rats.  Post-flight analyses of the bone marrow, spleen
  662. and thymus from flight and ground-control rats will provide additional
  663. information about how microgravity affects the blood system.
  664.  
  665.      The health care industry will be the largest benefactor of information
  666. from these experiments.  Information may be useful in learning to control or
  667. prevent harm to people on Earth with anemia or other blood diseases.
  668.  
  669.  
  670.  
  671. Influence of Spaceflight on Erythrokinetics in Man
  672.  
  673. Principal Investigator:  Clarence Alfrey, M.D.
  674. Baylor College of Medicine
  675. Houston, Texas
  676.  
  677.      One of the most consistent findings from spaceflight research is the
  678. decrease in circulating red blood cells, or erythrocytes, and the subsequent
  679. reduction in the blood's oxygen carrying capacity.  Experiment 261, "Influence
  680. of Spaceflight on Erythrokinetics in Man," studies the mechanisms which may be
  681. responsible for this decrease, including the effect of spaceflight on red blood
  682. cell production rate and the role of changes in body weight and plasma volume
  683. on red blood cell production.
  684.  
  685.      The experiment will measure specific factors of red blood cell function,
  686. particularly erythropoiesis or the production of red blood cells, which may be
  687. altered during weightlessness.
  688.  
  689.      During the mission, crew members will measure iron uptake by injecting
  690. tracers followed by timed blood draws.  The blood then will be centrifuged and
  691. stored in the Spacelab freezer for post-flight analysis.
  692.  
  693.      During SLS-1, investigators saw a decrease in red blood cell mass, plasma
  694. volume and erythropoietin.  The life span of the red blood cells did not change
  695. and hemolysis, or the disintegration of red blood cells, did not occur.  This
  696. indicates that the decrease in red blood cell mass was do to a suppressed red
  697. blood cell production in flight.  The SLS-2 subjects will help verify the
  698. preliminary findings of the study.
  699.  
  700.  
  701.  
  702. NEUROVESTIBULAR
  703.  
  704.      Neurovestibular changes related to equilibrium and body orientation affect
  705. astronauts early in flight probably more than any other physiological changes.
  706. The awareness of body orientation on Earth is attributed, in part, to the
  707. detection of gravity by the otolith organs in the inner ear.  Gravity sensors
  708. in the joints and touch sensors in the skin also are involved, and the eyes
  709. contribute by sensing the body's relationship to other objects.  In space,
  710. however, the weightless environment no longer corresponds with the visual and
  711. sensual cues set to the brain, causing disorientation.
  712.  
  713.      Space motion sickness may result from this disorientation, and although
  714. astronauts adapt within a few days, investigators are working to better
  715. understand and counter these negative effects.  A similar disorientation of the
  716. balancing organs can occur when crew members readapt to Earth's gravity after
  717. landing.
  718.  
  719.      The SLS-2 neuroscience investigations seek to document both physical
  720. vestibular changes and perception changes and to investigate the mechanisms
  721. involved.  Investigators also hope to identify countermeasures to alleviate the
  722. effects of space motion sickness.
  723.  
  724.  
  725.  
  726. A Study Of The Effects Of Space Travel On Mammalian Gravity Receptors
  727.  
  728. Principal Investigator:  Muriel Ross, Ph.D.
  729. NASA Ames Research Center
  730. Moffett Field, Calif.
  731.  
  732.      The neurovestibular system, which helps animals maintain balance, is very
  733. sensitive to gravity.  Experiment 238 will continue research begun on SLS-1.
  734. This flight experiment showed that gravity sensors in adult rats adapt to a
  735. novel environment by changing the number, type and groups of synapses.
  736. Synapses are gaps between nerve cells.  The SLS-2 flight experiment should
  737. uncover the precise nature of this adaptation and the structural changes that
  738. may occur within the inner ear in response to the microgravity of space.
  739.  
  740.      This experiment will examine how gravity influences the development,
  741. organization and maintenance of the mammalian gravity receptors.  It also will
  742. study how these gravity-sensing endorgans can adapt to an altered gravitational
  743. environment provided the change falls within a range that is non-lethal to the
  744. functioning system and how rapid is the speed of readaptation to Earths
  745. gravitational field.
  746.  
  747.      If we are to learn the effects of near-zero gravity on gravity receptors
  748. and the recovery from these effects, it is essential that sample collection and
  749. fixation of the inner ear tissue be completed during flight.  Scientists will
  750. look at the implications of spaceflight on the structure of gravity receptors
  751. using the rat maculas (inner ear sensory hair cells) as the model for human
  752. sensors.  Gravity receptors are sensitive to linear accelerations (movements)
  753. and gravitational force.  Complete and accurate knowledge of the systems
  754. anatomy is essential to understanding the functional basis of vestibular
  755. involvement in disequilibrium, including space motion sickness.
  756.  
  757.      The results of this study should have clinical applications for people
  758. suffering from motion sickness or from vestibular disorders, which may lead to
  759. falls and dizziness.  This health-related spin-off is in addition to the study
  760. of adaptation to microgravity and the possibility of developing countermeasures
  761. based on anatomical, physiological and behavioral findings.
  762.  
  763. These results also will help shape the future of physiological experimentation
  764. on gravity receptors in space.
  765.  
  766.  
  767.  
  768.  
  769. Vestibular Experiments in Spacelab
  770.  
  771. Principal Investigator:  Laurence R. Young, Sc.D.
  772. Massachusetts Institute of Technology
  773. Cambridge, Mass.
  774.  
  775.      A battery of closely-related tests will serve as the basis of a joint
  776. U.S./Canadian research program to study space motion sickness and changes in
  777. the vestibular system in space.
  778.  
  779.      Experiment 072, "Vestibular Experiments in Spacelab," consists of six
  780. different tests to assess sensory-motor adaptation.  A rotating chair will be
  781. used to test ocular deviation and vestibulo-ocular reflex, in other words the
  782. changes in reflexive eye motions.  One chair protocol requires that the test
  783. subject be rotated about a vertical axis and stopped suddenly.  A second
  784. procedure requires the subject to pitch his or her head forward after the chair
  785. is stopped.
  786.  
  787.      A rotating dome is used in another test.  When a crew member sees the
  788. dot-patterned dome rotating in one direction, he/she senses that he/she is
  789. moving in the opposite direction.  The subject uses a joystick to indicate the
  790. perceived direction and velocity of rotation.
  791.  
  792.      In the awareness of position task, crew members will view various targets
  793. on a visual screen and then, with their eyes closed, point to them with a light
  794. pointer.  This will allow investigators to quantify differences in crew
  795. members' perceived relationships of their bodies to their environments in
  796. spaceflight versus on Earth.
  797.  
  798.      The otolith-spinal reflex, or the reflex that causes one to catch oneself
  799. when sensing a fall, will be tested in the "drop" experiment.  For the study, a
  800. crew member will don a harness with bungee cords attached to the floor and hang
  801. from a suspended T-handle. When the T-handle automatically releases and drops
  802. the crew member, electromyogram electrodes will measure the muscle activity to
  803. determine the relationship between the nervous system and muscle response in
  804. space.
  805.  
  806.      Crew members also will wear an Acceleration Recording Unit to measure head
  807. movements, both natural and exaggerated, and record any space motion sickness
  808. symptoms on a pocket voice recorder.
  809.  
  810.      A variety of pre- and post-flight tests will enhance the information
  811. collected on orbit.
  812.  
  813.  
  814.  
  815. Astronaut Science Advisor
  816.  
  817.      The Astronaut Science Advisor (ASA) is a computer-based intelligent
  818. assistant designed to help astronauts work more efficiently and improve the
  819. quality of space science.  The first flight prototype will be operational on
  820. SLS-2.
  821.  
  822.      The ASA will support the Rotating Dome Experiment, which measures how the
  823. visual and vestibular (balance) systems interact and how this interaction is
  824. affected as humans adapt to microgravity.
  825.  
  826.      Developed by NASA's Ames Research Center and the Massachusetts Institute
  827. of Technology, the ASA addresses many of the problems of conducting experiments
  828. in space.  It uses a Macintosh PowerBook computer and a combination of
  829. commercial and NASA-developed software.
  830.  
  831.      Two critical resources in flight experiments are crew time and the limited
  832. ability of an Earth-bound scientist to correct problems or follow new leads as
  833. the experiment unfolds in space.
  834.  
  835.      The ASA can help with both of these problems.  It helps astronauts
  836. increase their productivity and improve the scientific quality of the data they
  837. collect.  The ASA uses detailed knowledge of the experiment to provide the
  838. astronaut with observations about the quality and importance of the data as it
  839. is collected inflight.
  840.  
  841.      The ASA performs four major functions: diagnosis and trouble-shooting of
  842. experiment equipment, data collection, protocol management and detection of
  843. interesting data.  It keeps track of the time spent on the experiment and can
  844. generate potential new protocols that could be used to optimize the course of
  845. the experiment.
  846.  
  847.      The system should significantly enhance the crews ability to perform
  848. science experiments.  It also should reduce their reliance on air-to-ground
  849. communications.
  850.  
  851.  
  852.  
  853.  
  854. MUSCULOSKELETAL
  855.  
  856.      In microgravity, the body's bones and muscles are not used as extensively
  857. as they are on Earth. As a result, researchers have seen a decrease in the mass
  858. of both during spaceflight.
  859.  
  860.      Human muscle atrophy has been noted frequently among returning astronauts
  861. and can be characterized by a loss of lean body mass, decreased muscle mass in
  862. the calves and decreased muscle strength.  Despite an adequate protein intake,
  863. the effects of spaceflight appear analogous to those of the fasting state when
  864. muscle protein is broken down into its constituent amino acids.
  865.  
  866.      Researchers also have identified a progressive loss of skeletal mass in
  867. microgravity.  This is associated with changes of calcium homeostasis as is
  868. evidenced by increased urinary and fecal excretion of calcium.  Efforts to
  869. avoid the loss of skeletal density through exercise have been only partially
  870. successful, and researchers have not been able to reverse calcium and nitrogen
  871. loss.
  872.  
  873.      On return to Earth after short-duration missions, these responses are
  874. shown to be reversible, but the effects on muscles and bones during long-
  875. duration missions yet are not well known.  The SLS-2 studies will provide more
  876. information about this complex system.
  877.  
  878.  
  879.  
  880.  
  881. Protein Metabolism During Spaceflight
  882.  
  883. Principal Investigator:  T. Peter Stein, Ph.D.
  884. University of Medicine and Dentistry of New Jersey
  885. Camden, N.J. 
  886.  
  887.      Experiment 120, "Protein Metabolism During Spaceflight," will investigate
  888. changes in protein metabolism which lead to a decrease in muscle mass on orbit.
  889.  
  890.      Previous studies of nitrogen balance during spaceflight have reported a
  891. persistent negative nitrogen balance.  Normal metabolic processes establish a
  892. balance between protein synthesis (build up) and protein catabolism (break
  893. down).  To understand the protein metabolic changes, it is necessary to measure
  894. both the synthetic and catabolic rates to determine how each contributes to the
  895. decrease in muscle mass.
  896.  
  897.      Data collected during SLS-1 suggests that the decrease of muscle mass is
  898. similar to a stress response which is characterized by an increase in both
  899. protein synthesis and protein breakdown, with a larger increase in the
  900. breakdown rate.  SLS-2 tests will focus on measuring the levels of fibrinogen,
  901. a blood protein essential to coagulation.
  902.  
  903.      Inflight procedures require crew members to ingest an amino acid labeled
  904. with a non-radioactive isotope of nitrogen which can be used to track protein
  905. metabolism in the body.  Approximately 10 hours later, urine, saliva, and blood
  906. samples will be collected and frozen for post-flight analysis.  These samples
  907. will be compared to baseline samples to determine the rates of protein
  908. synthesis and catabolism.
  909.  
  910.  
  911.  
  912.  
  913. Effects of Zero Gravity on the Functional and Biochemical Properties of
  914. Antigravity Skeletal Muscle
  915.  
  916. Principal Investigator:  Kenneth M. Baldwin, Ph.D.
  917. University of California
  918. Irvine, Calif.
  919.  
  920.      Experiment 127 will examine how the function and biochemistry of skeletal
  921. muscles changes when exposed to the microgravity of space.  Previous research
  922. has shown that exposure to microgravity causes a loss of muscle mass or size.
  923. This occurs chiefly in muscles used primarily for normal activities such as
  924. standing and walking.  The goal of this flight experiment is to determine how
  925. this atrophy process impacts the strength and endurance of various muscles used
  926. by rodents for standing and walking.
  927.  
  928.      One explanation is that in microgravity there is not enough stress or
  929. tension on the muscles to maintain adequate levels of certain proteins and
  930. enzymes.  These proteins and enzymes enable cells to use oxygen to convert
  931. nutrients into energy.  Under conditions of less gravitational stress, protein
  932. activity also decreases.  Muscles become more dependent on glycogen stored in
  933. the liver and muscles for energy.  As the body metabolizes glycogen, muscle
  934. endurance decreases.
  935.  
  936.      The principal investigator hypothesizes that the muscle will lose its
  937. strength and ability to perform repetitive contractions when tested after
  938. spaceflight.  The principal investigator will measure and compare muscle
  939. strength, muscle power, muscle performance capabilities and the ability of
  940. muscle to sustain work.  He will compare results from flight animals with those
  941. from ground-control animals.
  942.  
  943.      The results of this project should provide insight into the extent that
  944. muscle atrophy induces altered muscle performance.  The experiment can be
  945. extended in the future to determine how this altered function can be prevented
  946. or corrected.
  947.  
  948.      The problem of muscle atrophy associated with spaceflight is important
  949. because it may represent an accelerated process similar to what is seen in
  950. individuals as they get older.  Aging involves a gradual atrophying process in
  951. the muscles, due largely to progressive inactivity.  By identifying the causes
  952. and extent of atrophy and by developing appropriate counter measures for
  953. preventing muscle atrophy, scientists may be able to help a broad spectrum of
  954. population to live more productive lives with greater vitality.
  955.  
  956.  
  957.  
  958.  
  959. The Effects Of Microgravity On The Electron Microscopy, Histochemistry 
  960. and Protease Activities Of Rat Hindlimb Muscles
  961.  
  962. Principal Investigator:  Danny A. Riley, Ph.D.
  963. Medical College of Wisconsin
  964. Milwaukee, Wis.
  965.  
  966.      Humans exposed to long-duration spaceflight can experience muscle
  967. weakness, fatigue, post-flight soreness and faulty coordination, despite
  968. strenuous inflight exercise.  Experiment 303 will analyze the effects of
  969. spaceflight on the muscles from rat hindlimbs.  Previous spaceflight missions
  970. have shown that rat skeletal muscles exhibit pathological changes, as well as
  971. the simple atrophy typically associated with decreased use.  The changes of
  972. greatest concern include tears in muscle fibers, blood clots in capillaries and
  973. abnormal tissue swelling.
  974.  
  975.      After almost 2 weeks in space, rats showed a nearly 40 percent shrinkage
  976. in the fibers of skeletal leg muscles.  Previous studies on rats also suggest
  977. that muscle fiber shrinkage and death are progressive.  Similar changes in
  978. humans could mean that with longer periods of living in space, astronauts could
  979. potentially risk irreversible loss of muscle strength.
  980.  
  981.  
  982.      This flight experiment will compare the atrophy rates of muscles used
  983. primarily to oppose gravity with muscles used for movement.  It also will
  984. examine tissues for physical and chemical changes that may be related to the
  985. stress of launch, microgravity, re-entry and readaptation to Earth's gravity.
  986. Returning to Earth's gravity force probably produces muscle fiber tearing,
  987. blood clotting, tissue swelling and increased tissue necrosis.
  988.  
  989.      These results will aid the development of inflight countermeasures.  They
  990. may help prevent damage of the muscular system during adaptation to
  991. microgravity and following return to Earth. These findings also will help
  992. humans on Earth who are confined to bed for extended periods.  Such people
  993. frequently experience muscle deterioration and slow recovery once they resume
  994. movement.
  995.  
  996.  
  997.  
  998.  
  999. Pathophysiology of Mineral Loss During Spaceflight
  1000.  
  1001. Principal Investigator:  Claude D. Arnaud, M.D.
  1002. University of California
  1003. San Francisco, Calif.
  1004.  
  1005.      Experiment 305, " Pathophysiology of Mineral Loss During Spaceflight,"
  1006. will help researchers identify mechanisms causing changes in calcium
  1007. homeostasis, or function, in microgravity.  Those changes include increase
  1008. calcium excretions and bone mineral loss.
  1009.  
  1010.      According to the SLS-1 results, bone-dissolving cells called osteoclasts
  1011. work at a higher rate than bone-building cells called osteoblasts.  This trend
  1012. causes bone and mineral abnormalities and revealed that ionized calcium in the
  1013. blood reached levels that are considered clinically abnormal on Earth. The
  1014. SLS-2 activities will include a study of the role of active vitamin D
  1015. metabolites and calciotropic hormones, such as parathyroid hormones, by
  1016. measuring their circulating levels.  A calcium absorption study examines the
  1017. role of intestinal calcium handling.
  1018.  
  1019.      Blood and urine samples will be drawn for both studies.  The absorption
  1020. study also will require crew members to ingest a calcium isotope tracer
  1021. followed by an injection of a different calcium isotope tracer.  The blood
  1022. samples following the tracer ingestion will be refrigerated, centrifuged and
  1023. then frozen for post-flight analysis.
  1024.  
  1025.  
  1026.  
  1027. Bone, Calcium and Space Flight
  1028.  
  1029. Principal Investigator:  Emily R. Morey-Holton, Ph.D.
  1030. NASA-Ames Research Center
  1031. Moffett Field, Calif.
  1032.  
  1033.      On Earth, the force imposed by gravity causes bone in growing animals to
  1034. increase simultaneously in mass and strength.  As a result, larger animals have
  1035. larger and stronger bones.  During spaceflight, however, bone strength does not
  1036. increase in proportion to bone size as it would on Earth. The purpose of
  1037. Experiment 194 is to delineate the early changes that occur in both weight
  1038. bearing and non-weight bearing bone tissues in growing rats and to relate these
  1039. changes to alterations in calcium metabolism.  The experiment allows more
  1040. precise calculations of the length of flight time required to significantly
  1041. inhibit bone formation in juvenile rats.
  1042.  
  1043.      Natural calcium in the diet will be replaced with a single stable non-
  1044. radioactive isotope of calcium (40Ca).  Since diet and bone are the major
  1045. sources of calcium in the body, any calcium other than 40Ca found in blood,
  1046. urine or feces must come from bone.
  1047.  
  1048.      This study also will determine whether the production of new bone cells
  1049. decreases or ceases entirely and whether bone mineralization is restored to
  1050. preflight levels following spaceflight.  Finally, it will determine the total
  1051. amount of bone formed and the total amount of bone lost at intervals during the
  1052. flight.  Bone turnover also will be measured in the crew during this mission.
  1053.  
  1054.      In space or during restricted exercise, changes in bone structure, coupled
  1055. with the decrease in the mass of the gravity-dependent muscles, make movement
  1056. difficult.  Because of this instability, individuals may be prone to bone
  1057. fractures when exercise or structural loading is increased (i.e., return to
  1058. Earth from space).
  1059.  
  1060.      We need to find out what components of the bone structure are changed, the
  1061. extent to which they change, the impact of the changes on bone strength and if
  1062. it is necessary to prevent the changes from occurring.  Only then can we
  1063. develop techniques to inhibit potentially damaging changes in bone structure
  1064. during restricted physical use.
  1065.  
  1066.  
  1067.  
  1068. Research Animal Holding Facility
  1069.  
  1070. NASA Ames Research Center,
  1071. Moffett Field, Calif.
  1072.  
  1073.      The rodent Research Animal Holding Facility (RAHF) is a general-use
  1074. facility for housing rodents in life sciences experiments in the Spacelab. It
  1075. is a self-contained unit providing food, water, temperature and air-flow
  1076. control, waste management and lighting for the animals on board.  It can
  1077. accommodate 24 400-gram rodents.
  1078.  
  1079.      The rodent RAHF contains 12 cages that are removable for easy access to
  1080. the animals.  A cage can contain up to two animals, one in each of two
  1081. compartments measuring 4 by 4-1/4 by 10 inches.  Each cage contains a waste
  1082. management system plus individual feeders and watering lixits.  Food and water
  1083. are available ad lib.
  1084.  
  1085.      Additional control can be exercised over temperature and light/dark
  1086. cycles.  Protection against cross-contamination between crew and animal is
  1087. provided through bacteriological isolation.  An environmental control system is
  1088. mounted on the back of each cage module to circulate conditioned air through
  1089. the cages.
  1090.  
  1091.      Cage temperature, animal activity, lighting, humidity and water
  1092. consumption can be monitored by the ground crew and by the astronaut crew
  1093. onboard.  Food consumption on orbit is monitored by the crew.  The rodent RAHF
  1094. flew successfully on the 1991 Spacelab Life Sciences -1 mission.  Two rodent
  1095. RAHFs will fly on the SLS-2 mission.
  1096.  
  1097.  
  1098.  
  1099. General Purpose Work Station 
  1100.  
  1101. NASA Ames Research Center, 
  1102. Moffett Field, Calif.
  1103.  
  1104.      The General Purpose Work Station (GPWS) is an enclosed, retractable
  1105. cabinet providing broad-range support for general laboratory operations in
  1106. isolation from the Spacelab environment.  The GPWS can support animal
  1107. experiments, biological sampling and microbiological experimentation.  It also
  1108. can serve as a closed environment for containment while routine equipment
  1109. repair or other inflight operations are performed.
  1110.  
  1111.     The GPWS provides the working space and accommodates the laboratory
  1112. equipment and instruments for many life sciences investigations.  The unit is
  1113. self-contained, except for power, data and cooling interfaces with the
  1114. Spacelab. Laboratory workbench accommodations, including airflow, power and
  1115. lighting, are provided in a rack-mounted retractable cabinet.  The cabinet has
  1116. a full-size front door, which allows large experimental hardware to be mounted
  1117. in the cabinet interior during flight.  In addition, two crew members may
  1118. simultaneously perform tasks inside the cabinet through ports on the front and
  1119. side of the cabinet.
  1120.  
  1121.      The GPWS was flown successfully on the first Spacelab Life Sciences
  1122. mission in 1991 and on the Spacelab-J mission in 1992.
  1123.  
  1124.  
  1125.  
  1126.  
  1127.  
  1128.  
  1129.  
  1130. EDO Medical Project DSOs
  1131.  
  1132.      Supplementing the Spacelab Life Sciences 2 Investigations, a series of
  1133. detailed supplementary objectives (DSO) will provide additional information for
  1134. on-going medical studies that support the Extended Duration Orbiter (EDO)
  1135. Medical Project.
  1136.  
  1137.      The EDO Medical Project is designed to assess the impact of long duration
  1138. spaceflight (10 or more days) on astronaut health, identify any operational
  1139. medical concerns and test countermeasures for the adverse affects of
  1140. weightlessness on human physiology.
  1141.  
  1142.      For STS-58, the Medical Sciences Division of the Johnson Space Center,
  1143. Houston, is sponsoring seven DSOs that support the project.  Most of the
  1144. studies have been flown on previous Shuttle missions.
  1145.  
  1146.      Three of the tests will take place inflight - DSO 611, "Air Monitoring
  1147. Instrument Evaluation and Atmosphere Characterization;" DSO 612, "Energy
  1148. Utilization;" and DSO 623, "Lower Body Negative Pressure (LBNP)
  1149. Countermeasures." The others will occur before and/or after the mission.
  1150.  
  1151.      The LBNP activity employs a bag in which a vacuum can be created.  The bag
  1152. encases the lower body and seals at the waist.  By lowering the pressure within
  1153. the bag, the subject's body fluids are drawn into his lower extremities,
  1154. mimicking the natural fluid distribution that occurs on Earth. This conditions
  1155. the cardiovascular system for the fluid shift that occurs upon re-entry and
  1156. improves orthostatic tolerance.
  1157.  
  1158.      For the LBNP protocols, Commander John Blaha and Mission Specialist Bill
  1159. McArthur will serve as the subjects and Pilot Rick Searfoss will serve as the
  1160. operator.  Short 45-minute ramp protocols are scheduled for both subjects on
  1161. Flight Days 3, 8, and 11, followed by a 4-hour soak protocol on Flight Day 14.
  1162.  
  1163.      DSO 611 is designed to evaluate and verify equipment for collecting the
  1164. microbial contaminate level of the orbiter air.  This is done several times
  1165. during the mission using a device that resembles a large flashlight.  DSO 612
  1166. will assist researchers in determining the actual caloric requirements for
  1167. spaceflight.  Crew members will collect urine and saliva samples as well as
  1168. keep a log of all fluid and food intake.  Measurements also will be taken on
  1169. astronaut's blood glucose levels.
  1170.  
  1171.      The post-flight DSOs include 603B, "Orthostatic Function During Entry,
  1172. Landing and Egress;" 617, "Evaluation of Functional Skeletal Performance
  1173. Following Space flight;" 620, Physiological Evaluation of Astronaut Seat Egress
  1174. Ability at Wheel Stop;" and DSO 624, "Cardiorespiratory Responses to Submaximal
  1175. Exercise."
  1176.  
  1177.      DSO 603B documents the relationship between mission duration and changes
  1178. in orthostatic function of crew members during the actual stresses of landing
  1179. and egress from the seat and crew cabin.  This requires crew members to
  1180. instrument themselves with Holter monitors and automated blood pressure
  1181. monitors prior to donning their launch and entry suits.  Data from the monitors
  1182. will be recorded as will comments from the crew members during the operations.
  1183.  
  1184.      DSO 620 also looks at changes in crew members' ability to stand following
  1185. landing but uses a video camera attached to the middeck lockers to document
  1186. changes in sway and balance.
  1187.  
  1188.      Determining the change in a crew member's response to submaximal exercise
  1189. (about 85 percent of the individual's predetermined maximal exercise range) is
  1190. the goal of DSO 624, while DSO 617 uses isokinetic equipment and
  1191. electromyography to determine skeletal muscle strength, endurance and power.
  1192. In both studies, the post-flight data will be compared to baseline measurements
  1193. taken before the mission.
  1194.  
  1195.  
  1196.  
  1197.  
  1198. ORBITAL ACCELERATION RESEARCH EXPERIMENT (OARE)
  1199.  
  1200.      The main goal of the experiment is to measure the Shuttle's aerodynamic
  1201. forces (drag) in orbit and during the early stages of reentry.  The OARE sensor
  1202. is capable of discerning accelerations as small as one-billionth of the Earth's
  1203. surface gravitational acceleration (i.e. 1:109).
  1204.  
  1205.      OARE is designed to calibrate itself on-orbit so that absolute values of
  1206. these low accelerations can be measured.  All previous accelerometers onboard
  1207. the Shuttle depended upon ground calibrations.  This, of course, is done in a
  1208. 1-g field on Earth and past experience has shown that, for the level of
  1209. precision required for the OARE objectives, ground calibrations are not
  1210. adequate.
  1211.  
  1212.      The OARE sensor is mounted on top of a calibration-table platform which is
  1213. free to rotate.  The calibration system allows small drifts and offsets to be
  1214. measured directly in flight.  For example, the table can be spun at a precision
  1215. rate to generate a known artificial gravity in orbit from which the output
  1216. signals can be scaled.
  1217.  
  1218.      The OARE equipment maiden flight was on STS-40 in June 1991.  OARE was
  1219. operated for about 3.5 days on orbit.  However, some equipment problems were
  1220. present and although much information was obtained, the flight data was
  1221. partially compromised by an equipment malfunction.  The problems were isolated
  1222. after the flight, and the equipment has been repaired and has flown a second
  1223. time on STS-50 (June 1992) where the instrument operated continuously for 14
  1224. days in orbit.
  1225.  
  1226.      This was the first time insitu accelerometer calibrations were performed
  1227. on the orbiter, and the data are of excellent quality.  Although the entire 14
  1228. days of data has not been fully analyzed, the data has been sought by other
  1229. investigators involved with microgravity experimentations on the flight.  The
  1230. overall flight plan for OARE on STS-50 is about the same as on STS- 58.  The
  1231. plan is to operate the equipment over the entire 13 days in orbit.  This means
  1232. the OARE flight computer is pre-programmed to take into account the duration in
  1233. orbit so that the flight data would fit into its 4 megabyte memory storage.
  1234.  
  1235.      The OARE pitch, yaw and roll maneuvers, performed on STS-40 and STS-50,
  1236. also will be performed on this flight.  These maneuvers are an important source
  1237. of information about the Shuttle physical characteristics such as vehicle
  1238. center of gravity.  In addition, the maneuvers can be used to check the
  1239. automatic calibration procedures.  For STS-58, the maneuvers will be performed
  1240. on flight days 2, 7 and 13.  In addition, the gravity gradient, turn-drag
  1241. maneuver also will be performed on flight day 2.
  1242.  
  1243.      The OARE flight hardware consists of 4 electronics boxes and a table
  1244. assembly with a container mounted on its surface.  This container houses the
  1245. electrostatic-suspended proof-mass accelerometer sensor.  The whole system
  1246. weighs about 107 lbs and is 17x13x41 inches and requires about 110 watts of
  1247. power.
  1248.  
  1249.      The OARE is manifested as a complex DTO and is mounted on a special keel
  1250. bridge which spans bay 11 of the orbiter.  This is essentially the floor of the
  1251. orbiter payload bay, near the aft end of the bay.
  1252.  
  1253.      The Principal Investigator for OARE is R.C. Blanchard, NASA Langley
  1254. Research Center, Hampton, Va., and the Project Manager is R. Giesecke, NASA
  1255. Johnson Space Center, Houston.
  1256.  
  1257.  
  1258.  
  1259. Shuttle Amateur Radio EXperiment (SAREX)
  1260.  
  1261.     Students in the United States and France will have a chance to speak
  1262. via amateur radio with astronauts aboard the Space Shuttle Columbia during
  1263. STS-58. Ground-based amateur radio operators ("hams") will be able to contact
  1264. the Shuttle through automated computer-to-computer amateur (packet) radio link.
  1265. There also will be voice contacts with the general ham community as time
  1266. permits.
  1267.  
  1268.     Shuttle Pilot Richard A. Searfoss (license pending) and mission
  1269. specialist William S. McArthur, Jr. (KC5ACR) and payload specialist Martin J.
  1270. Fettman (KC5AXA) will talk with students in 16 schools in the United States and
  1271. in France using "ham radio."
  1272.  
  1273.     Students in the following schools will have the opportunity to talk
  1274. directly with orbiting astronauts for approximately 4 to 8 minutes:
  1275.  
  1276.     *  Russellville H.S., Russellville, Ariz. (K5PXP)
  1277.     *  Lloyd Ferguson Elementary, League City, Texas (KB5UFJ)
  1278.     *  Eastern Heights Jr. H.S., Elyria, Ohio (N8AM)
  1279.     *  Bloomfield Elementary, Bloomfield, Mo. (N0UOP)
  1280.       *  Carl Hayden Community H.S., Phoenix, Aruz. (N7UJJ)
  1281.     *  Sycamore Middle School, Pleasant View, Tenn. (AC9R)
  1282.     *  Alamo Heights Junior School, San Antonio, Texas (WA5FRF)
  1283.     *  Nashua H. S., Nashua, N.H. (N1NHS)
  1284.     *  Meyzeek Middle School, Louisville, Ky. (N4OKX)
  1285.     *  Webber Junior H.S., Fort Collins, Colo. (N0LHW)
  1286.     *  Red Springs H.S., Red Springs, N.C. (W4MZP)
  1287.     *  Ernest Elliott School, Munster, Ind. (AJ9N)
  1288.     *  Space Center Intermediate School, Houston (KA5GLX)
  1289.     *  St. Barnabas Episcopal School, Houston (N5NYD)
  1290.     *  Gardens Elementary School, Pasadena, Texas  (N5VSP)
  1291.     *  Lycee Gaston Febus, Pau, France (FE1OBV)
  1292.  
  1293.     The radio contacts are part of the SAREX project, a joint effort by
  1294. NASA, the American Radio Relay League (ARRL), and the Amateur Radio Satellite
  1295. Corp. (AMSAT).
  1296.  
  1297.     The project, which has flown on 10 previous Shuttle missions, is
  1298. designed to encourage public participation in the space program and support the
  1299. conduct of educational initiatives through a program to demonstrate the
  1300. effectiveness of communications between the Shuttle and low-cost ground
  1301. stations using amateur radio voice and digital techniques.
  1302.  
  1303.     Information about orbital elements, contact times, frequencies and crew
  1304. operating schedules will be available during the mission from NASA, ARRL (Steve
  1305. Mansfield, 203/666-1541) and AMSAT (Frank Bauer, 301/ 286-8421).  AMSAT will
  1306. provide information bulletins for interested parties on INTERNET and amateur
  1307. packet radio.
  1308.  
  1309.     The ham radio club at the Johnson Space Center(JSC), (W5RRR), will be
  1310. operating on amateur short wave frequencies, and the ARRL station (W1AW) will
  1311. include SAREX information in its regular voice and teletype bulletins.
  1312.  
  1313.     There will be a SAREX information desk during the mission in the JSC
  1314. newsroom.  Mission information will be available on the computer bulletin
  1315. board.  To reach the bulletin board, use JSC BBS (8 N 1 1200 baud): dial
  1316. 713/483-2500, then type 62511.
  1317.  
  1318.     The amateur radio station at the Goddard Space Flight Center,
  1319. Greenbelt, Md. (WA3NAN), will operate around the clock during the mission,
  1320. providing SAREX information and retransmitting live Shuttle air- to-ground
  1321. audio.
  1322.  
  1323.  
  1324. STS-58 SAREX Frequencies
  1325.  
  1326.     Routine SAREX transmissions from the Space Shuttle may be monitored on
  1327. a downlink frequency of 145.55 MHz. The voice uplink frequencies are:
  1328.                     144.91 MHz
  1329.                     144.93
  1330.                     144.95
  1331.                     144.97
  1332.                     144.99
  1333. Note: The astronauts will not favor any one of the above frequencies.
  1334. Therefore, the ability to talk with an astronaut depends on selecting one of
  1335. the above frequencies chosen by the astronaut.
  1336.  
  1337.     The amateur packet frequencies are:
  1338.  
  1339. Packet downlink          145.55 MHz
  1340. Packet uplink             144.49 
  1341.  
  1342.     The Goddard Space Flight Center amateur radio club planned HF operating
  1343. frequencies:
  1344.  
  1345.                 3.860 MHz        7.185 MHz
  1346.                 14.295             21.395 
  1347.                 28.650
  1348.  
  1349.  
  1350.  
  1351.  
  1352.  
  1353.  
  1354.  
  1355. DTO-667:  PILOT INFLIGHT LANDING OPERATIONS TRAINER (PILOT)
  1356.  
  1357.      One of the challenges of flying long duration Shuttle missions is the
  1358. issue of orbiter landing tasks.  These tasks require a high level of skill and
  1359. proficiency yet data shows that a pilot's landing skills degrade after an
  1360. extended absence from a landing trainer such as the Shuttle Training Aircraft.
  1361.  
  1362.      During Shuttle Mission STS-58, a portable scientific workstation designed
  1363. to aid the Shuttle commander and pilot in maintaining those landing skills will
  1364. be demonstrated for the first time.
  1365.  
  1366.      The PILOT system hardware consists of a portable scientific workstation, a
  1367. high resolution color display and a hand controller with orbiter look and feel.
  1368. The software used in the system was transferred from the Shuttle Engineering
  1369. Simulator software used to validate Shuttle flight software.  This provides
  1370. PILOT with orbiter handling and guidance characteristics.
  1371.  
  1372.      The PILOT system is stowed in lockers on the flight deck and middeck areas
  1373. of the Space Shuttle. When a member of the crew wants to use the system, the
  1374. workstation is mounted on a console directly in front of the pilot's seat on
  1375. the flight deck and the PILOT system hand controller is attached to the
  1376. orbiter's hand controller.
  1377.  
  1378.      In addition to evaluating the ability to maintain landing skills of a
  1379. Shuttle crew in Earth-orbit, the PILOT system may be integrated into the
  1380. standard training activities of all Shuttle crews at the Johnson Space Center,
  1381. Houston.
  1382.  
  1383.  
  1384.  
  1385.  
  1386. STS-58 CREW BIOGRAPHIES
  1387.  
  1388.      John E. Blaha, 51, Col., USAF, is Commander (CDR) of STS-58. Selected as
  1389. an astronaut in May 1980, Blaha considers San Antonio, Texas, his hometown and
  1390. will be making his fourth spaceflight.
  1391.  
  1392.      Blaha graduated from Granby High School in Norfolk, Va., in 1960; received
  1393. a bachelors degree in engineering science from the USAF Academy in 1965; and
  1394. received a masters degree in astronautical engineering from Purdue University
  1395. in 1966.
  1396.  
  1397.      Blaha first flew as Pilot for Shuttle mission STS-29 in March 1989.  On
  1398. his second flight, he was Pilot for STS-33 in November 1989.  On his most
  1399. recent flight, he was Commander for STS-43 in August 1991.  Blaha has logged
  1400. more than 453 hours in space.
  1401.  
  1402.  
  1403.      Richard A. Searfoss, 37, Lt. Col., USAF, serves as Pilot (PLT).  Selected
  1404. as an astronaut in January 1990, Searfoss was born in Mount Clemens, Mich., but
  1405. considers Portsmouth, N.H., his hometown.  He will be making his first
  1406. spaceflight.
  1407.  
  1408.      Searfoss graduated from Portsmouth Senior High School in 1974; received a
  1409. bachelors degree in aeronautical engineering from the USAF Academy in 1978; and
  1410. received a masters degree in aeronautics from the California Institute of
  1411. Technology on a National Science Foundation Fellowship in 1979.
  1412.  
  1413.      Searfoss graduated in 1980 from Undergraduate Pilot Training at Williams
  1414. AFB, Ariz. He flew the F-111F aircraft at RAF Lakenheath, England, followed by
  1415. a tour at Mountain Home AFB, Idaho. In 1988, he attended the Naval Test Pilot
  1416. School, Patuxent River, Md., as a USAF exchange officer.  He was a flight
  1417. instructor at the Air Force Test Pilot School at Edwards AFB, Calif., when
  1418. selected for the astronaut program.  Searfoss has logged over 2,500 hours
  1419. flying time in 54 different types of aircraft.
  1420.  
  1421.  
  1422.      M.  Rhea Seddon, M.D., 45, serves as Payload Commander and Mission
  1423. Specialist 1 (MS1).  Selected as an astronaut in 1978, Seddon is from
  1424. Murfreesboro, Tenn., and will be making her third spaceflight.
  1425.  
  1426.      Seddon graduated from Central High School in Murfreesboro in 1965;
  1427. received a bachelors degree in physiology from the University of California-
  1428. Berkeley in 1970; and received a doctorate of medicine from the University of
  1429. Tennessee College of Medicine in 1973.  She completed a surgical internship and
  1430. 3 years of general surgery residency in Memphis following graduation.
  1431.  
  1432.      Seddon served as a mission specialist aboard Discovery on STS-51D in April
  1433. 1985.  Her next flight was as a mission specialist on STS-40 in May 1991.  She
  1434. has logged more than 218 hours in space.
  1435.  
  1436.  
  1437.      William S. McArthur, Jr., 42, Lt. Col., USA, serves as Mission Specialist
  1438. 2 (MS2).  Selected as an astronaut in January 1990, McArthur considers Wakulla,
  1439. N.C., his hometown and will be making his first spaceflight.
  1440.  
  1441.      McArthur graduated from Red Springs High School, Red Springs, N.C., in
  1442. 1969; received a bachelors degree in applied science and engineering from the
  1443. U.S. Military Academy in 1973; and received a masters degree in aerospace
  1444. engineering from the Georgia Institute of Technology in 1983.
  1445.  
  1446.      After West Point and following a tour with the 82nd Airborne Division,
  1447. McArthur entered the U.S. Army Aviation School in 1975 and was designated an
  1448. Army Aviator in June 1976.  He served with the 2nd Infantry Division in Korea
  1449. and with the 24th Combat Aviation Battalion in Savannah, Ga., and later was an
  1450. assistant professor in the Department of Mechanics at West Point.
  1451.  
  1452.      In June 1987, he graduated from the Naval Test Pilot School. At the time
  1453. of his selection as an astronaut, he was assigned to NASA at the Johnson Space
  1454. Center as a Space Shuttle Integration Test Engineer. McArthur has logged over
  1455. 2,700 flight hours in 36 different aircraft.
  1456.  
  1457.  
  1458.      David A. Wolf, M.D., 37, serves as Mission Specialist 3 (MS3).  Selected
  1459. as an astronaut in January 1990, Wolf considers Indianapolis, Ind., his
  1460. hometown and will be making his first spaceflight.
  1461.  
  1462.      Wolf graduated from North Central High School in Indianapolis in 1974;
  1463. received a bachelors degree in electrical engineering from Purdue University in
  1464. 1978; and received a doctorate in medicine from Indiana University in 1982.  He
  1465. completed his medical internship at Methodist Hospital in Indianapolis and
  1466. later completed Air Force flight surgeon primary training at Brooks AFB, San
  1467. Antonio, Texas.
  1468.  
  1469.      Wolf worked as a research scientist at the Indianapolis Center for
  1470. Advanced Research from 1980 to 1983.  In 1983, he joined NASA in the Medical
  1471. Sciences Division of the Johnson Space Center, where he was responsible for
  1472. development of the American Flight Echocardiograph.
  1473.  
  1474.      In 1986, he was assigned to direct development of the Space Bioreactor and
  1475. associated cancer research and tissue culture applications which use controlled
  1476. gravitational conditions.  He is a flight surgeon in the Air National Guard and
  1477. has logged over 500 hours in the F4 Phantom jet.
  1478.  
  1479.  
  1480.  
  1481.      Shannon W. Lucid, Ph.D., 50, serves as Mission Specialist 4 (MS4).
  1482. Selected as an astronaut in January 1978, Lucid considers Bethany, Okla., her
  1483. hometown and will be making her fourth spaceflight.
  1484.  
  1485.      Lucid graduated from Bethany High School in 1960 and received a bachelors
  1486. degree in chemistry, a masters degree and a doctorate in biochemistry from the
  1487. University of Oklahoma in 1963, 1970 and 1973, respectively.
  1488.  
  1489.      Lucid first flew as a mission specialist on STS-51G in June 1985.  Her
  1490. next flight was as a mission specialist on STS-34 in October 1989.  Her third
  1491. flight was as a mission specialist on STS-43 in August 1991.  Lucid has logged
  1492. over 502 hours in space.
  1493.  
  1494.  
  1495.  
  1496.      Martin J. Fettman, D.V.M., Ph.D., 36, serves as payload specialist.
  1497. Fettman considers Brooklyn, N.Y., his hometown and will be making his first
  1498. spaceflight.
  1499.  
  1500.      Fettman graduated from Midwood High School in Brooklyn in 1973; received a
  1501. bachelors degree in animal nutrition from Cornell University in 1976; received
  1502. a masters degree in nutrition and a doctor of veterinary medicine from Cornell
  1503. University in 1980; and received a doctorate in physiology from Colorado State
  1504. University in 1982.  He is a diplomate of the American College of Veterinary
  1505. Pathologists.
  1506.  
  1507.      Fettman served in the Department of Pathology of the College of Veterinary
  1508. Medicine and Biomedical Sciences at Colorado State University as an assistant
  1509. professor of clinical pathology from 1982 to 1986.
  1510.  
  1511.      From 1983 to the present, he has held a joint appointment in the
  1512. Department of Physiology at Colorado State University. His research and
  1513. teaching interests have focused on selected aspects of the pathophysiology of
  1514. nutritional and metabolic diseases.
  1515.  
  1516.      In 1988, Fettman assumed the duties of Section Chief of Clinical Pathology
  1517. in the Veterinary Teaching Hospital, Colorado State University. From 1989 to
  1518. 1990, Fettman took a sabbatical leave as a visiting professor of medicine at
  1519. The Queen Elizabeth Hospital and the University of Adelaide in Australia. He
  1520. was named a Professor of Pathology at Colorado State in 1992.
  1521.  
  1522.