home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SHUTTLE / MIS_PROF.TXT < prev    next >
Text File  |  1993-02-05  |  95KB  |  1,767 lines

  1. "6_2_4_3_2.TXT" (20973 bytes) was created on 01-02-89
  2.  
  3. MISSION PLANNING
  4.  
  5.         As might be expected, crew training and planning for a particular
  6. Space Shuttle mission are closely intertwined.  The key elements of
  7. mission planning outline specific crew activities and essential
  8. flight support functions.  The effort, like astronaut training, is
  9. directed by NASA's Johnson Space Center (JSC), Houston, Mission
  10. Operations Directorate (MOD).  The degree of thoroughness of this
  11. planning probably can best be described as mind boggling.  Since crew
  12. activity planning is the analysis and development of when and what
  13. activities are to be performed on a specific mission, the end result
  14. is a minute-by-minute timeline of each crewmember's activities.
  15.  
  16.         A second aspect of mission planning is operations support planning.
  17. This is a detailed analysis of flight requirements and ground flight
  18. control operations essential to support a proposed mission.  One part
  19. of this activity includes reviewing flight controller documentation
  20. and up-dating it when flight requirements call for up-date.  This
  21. comprehensive review includes numerous basic Space Shuttle operations
  22. documents including:
  23.  
  24.         %       Space Transportation System Flight Rules        
  25.         %       Console Handbooks       
  26.         %       Command Plans   
  27.         %       Communications and Data Plans   
  28.         %       Mission Control and Tracking Network Support Plans  
  29.         %       Systems Operating Procedures    
  30.         %       Operations and Maintenance Instructions         
  31.         %       Flight Control Operations Handbooks       
  32.         %       Flight Software Documentation
  33.  
  34.         Other important flight planning work is done by the MOD's Flight
  35. Design and Dynamics Division.  Here, a mission's flight  profile is
  36. developed, and flight analysis and the design and production of
  37. mission planning products is accomplished.  Briefly, some of the
  38. major activities of this organization include:
  39.  
  40. %       Assessment of a specific flight with particular emphasis on ascent
  41. performance.
  42.  
  43. %       Flight design analysis leading development of flight design ground
  44. rules and constraints
  45.  
  46. %       Commit-to-flight certification for flight readiness.
  47.  
  48. %       Development of guidance, navigation and control software as well as
  49. products to reconfigure the Mission Control Center and the Shuttle
  50. Mission Simulators (SMSs) for specific flight operations.
  51.  
  52. %       Trajectory, navigation and guidance design, as well as performance
  53. analyses for ascent, orbit shaping, separation and collision
  54. avoidance, payload deployment, rendezvous, proximity operations and
  55. descent and landing operations.
  56.  
  57. %       Development of checklists for ascent, rendezvous proximity
  58. operations and crew descent procedures.
  59.  
  60. %       Development of flight programs for the Shuttle Portable OnBoard
  61. Computer (SPOC) for flight.
  62.  
  63. %       Preparation of operating procedures, console handbooks, flight
  64. mission rules and other operational documentation to support flight
  65. operations.
  66.  
  67.         Payload Integration Process Overview.  The first step in developing
  68. integration procedures for payloads belonging to a user organization
  69. -- a private or governmental organization -- is an administrative one
  70. in which the organization submits a Request for Flight Assignment
  71. Form l628 to NASA Headquarters in Washington, D.C.  If the request is
  72. approved, there is set in motion a series of actions that ultimately
  73. lead to space flight.  These actions include signing of a launch
  74. services agreement, development of a payload integration plan,
  75. preparation of engineering designs and analyses, safety analysis and
  76. flight readiness.
  77.  
  78.         Finally, there is the actual Shuttle mission, spacecraft deployment
  79. or experiment activity, ending in data analysis and distribution.
  80.  
  81.         The two most important phases of payload integration planning
  82. include the development of the formal agreements between the user and
  83. NASA and the implementation of these agreements.  Other
  84. considerations involved in payload integration planning include
  85. safety reviews of all phases of the mission, such as payload design,
  86. flight operations, ground support equipment design and overall ground
  87. operations.  These preparations are reviewed by a NASA safety panel
  88. working with the user to assess the complexity, technical maturity
  89. and hazard potential of a specific payload and mission plan.
  90.  
  91.         Cargo Integration and Manifest Development.  The integration
  92. procedures for a Shuttle payload begin with a preliminary flight
  93. assessment and continue through the requirements development phase
  94. with each user.  After the preliminary launch and services agreements
  95. are signed, a series of cargo compatibility assessments are made.
  96. This information is presented to the user and NASA management at a
  97. formal meeting called the Cargo Integration Review.
  98.  
  99.         Meanwhile, when to schedule a user's payload for flight is the
  100. responsibility of the Flight Assignment Working Group (FAWG) at JSC.
  101. The user's requirements are assessed and other payloads, with
  102. compatible orbital requirements and configurations, are placed on the
  103. launch manifest together, if space and weight constraints permit.
  104. This preliminary flight assessment manifest then is reviewed at KSC
  105. to permit development of a ground processing flow schedule to
  106. establish a realistic launch date for
  107.  
  108.         These purely administrative activities continue after the
  109. preliminary flight assessment schedule is published.  NASA then does
  110. a preliminary cargo engineering analysis to confirm that the proposed
  111. cargo elements are compatible with each other and the capabilities of
  112. the Shuttle system itself.  These important analyses are based on
  113. information contained in the Payload Integration Plan (PIP) and its
  114. annexes.  Cargo engineering and preliminary flight analyses must be
  115. ready early enough to permit completion of detailed hardware
  116. requirements for the mission.  All of this information is evaluated
  117. at a Cargo Integration Review meeting.  If it is agreed that all
  118. requirements have been met, final flight operations plans are then
  119. prepared.
  120.  
  121.         Flight operations planning includes final flight design, any
  122. modifications needed in the Mission Control Center (MCC) or the
  123. user's Payload Operations Control Center (POCC), and detailed crew
  124. training programs.  These items are then formally reviewed by the
  125. Flight Operations Review Board, still another level in the
  126. comprehensive process of getting ready for a mission.
  127.  
  128.         Finally, the payloads or cargo for a specific mission undergo their
  129. final checkouts before launch.  The user or owner of the payload is
  130. responsible for verifying the payload compatibility and functional
  131. interfaces before payload processing procedures start.  NASA, on the
  132. other hand, is responsible for verifying the compatibility of the
  133. integrated cargo.
  134.  
  135.         Just before a payload is installed in the Shuttle's payload bay, a
  136. Payload Readiness Review is held at KSC.  This review, one of the
  137. last in a long process, assesses the readiness of the the Shuttle and
  138. the payload for what are called the "payload on-line integration
  139. activities."
  140.  
  141.         The last major cargo/Shuttle review prior to launch is the Flight
  142. Readiness Review which verifies that all integration operations have
  143. been completed satisfactorily and gives final certification that the
  144. flight elements are ready to go.
  145.  
  146.         Shuttle Cargo Capability.  The allowable cargo weight for a Space
  147. Shuttle flight is a function of the various operational activities
  148. and the type of mission being conducted.  The allowable cargo weight
  149. is constrained by either ascent performance or landing weight limits
  150. if a payload such as Spacelab is returned to Earth.  It also may be
  151. affected by such other factors such as orbital altitude, orbital
  152. inclination, mission duration and rendezvous requirements.
  153.  
  154.         Payload control weight is another term used for Shuttle cargo
  155. allowances.  It includes the weight of the payload itself, plus any
  156. airborne support equipment and payload-unique hardware, as well as
  157. the weight of payload specialists, their personal equipment and
  158. provisions up to a limit of 490 pounds per individual.  Payload
  159. weight control is an important item in the PIP, and increases only
  160. can be made by a specific agreement amending the original PIP.
  161.  
  162.         Cargo weight is defined as the payload control weight plus the
  163. weight of the attached hardware used to secure the payload to the
  164. orbiter.  Allowable cargo weight is determined by altitude and
  165. orbital inclination.  For example, on a standard inclination of 28.45
  166. degrees, maximum cargo weight capability in a circular orbit at an
  167. altitude of 100 nautical miles is about 55,000 lb.  This capability
  168. decreases with altitude and falls to about 40,000 lb.  in a 300-mile
  169. circular orbit.  At the higher inclination of 57 degrees (also a
  170. standard inclination), cargo weight capability is 40,000 lb.  in a
  171. 100-mile circular orbit.  This decreases to slightly over 20,000 lb.
  172. in a 320-mile-high orbit.  These weights are those for a nominal
  173. ascent for what is described as a "simple, short duration, satellite
  174. deploy mission."
  175.  
  176.         The allowable cargo weight also is constrained by landing weight
  177. limits.  For spacecraft deployment missions in which the payload or
  178. payloads remain in orbit, the orbiter abort landing weight limit is a
  179. constraining factor.  Although nominal-end-of mission landing weight
  180. applies to all flights, it is only a constraint consideration if a
  181. major portion of the payload is returned to Earth.
  182.  
  183.         For orbiters Discovery (OV-103) and Atlantis (OV-104) and the
  184. unnamed OV-105 under construction, the abort landing weight
  185. constraints cannot exceed 50,500 lb.  of allowable cargo on the
  186. so-called simple satellite deployment missions.  For longer duration
  187. flights with attached payloads, the allowable cargo weight for
  188. end-of-mission or abort situations is limited to 25,000 lb.  For
  189. Columbia (OV-102), however, these allowable cargo weights are reduced
  190. by 8,400 lb.
  191.  
  192.         In November 1987, NASA announced that the allowable end-of- mission
  193. total landing weight for Space Shuttle orbiters had been increased
  194. from the earlier limit of 211,000 lb.  to 230,000 lb.  The higher
  195. limit was attributed to an on-going structural analysis and
  196. additional review of forces encountered by the orbiter during
  197. maneuvers just before touch down.  This new capability increases the
  198. performance capability between lift capacity to orbit and the
  199. allowable return weight during reentry and landing.  Thus, the
  200. Shuttle will be able to carry a cumulative weight in excess of
  201. 100,000 lb.  of additional cargo through 1993.  This additional
  202. capability is expected to be an important factor in delivering
  203. materials for construction of the Space Station.  Moreover, the new
  204. allowable landing weights are expected to aid in relieving the
  205. payload backlog which resulted from the STS 51-L Challenger accident.
  206.  
  207.         Payload Accommodations.  The Space Shuttle has three basic payload
  208. accommodation categories.  These are dedicated, standard and middeck
  209. accommodations.
  210.  
  211.         Dedicated payloads up the entire cargo-carrying capacity and
  212. services of the orbiter such as the the Spacelab and some Department
  213. of Defense payloads.
  214.  
  215.         Standard payloads -- usually geosynchronous communications
  216. satellites -- are the primary type of cargo carried by the Shuttle.
  217. Normally, accommodations are available in the payload bay for up to
  218. four standard payloads per flight.  Space is allocated based on
  219. specific requirements of a payload and load factors.
  220.  
  221.         Middeck payloads-small, usually self-contained packages - are stored
  222. in compartments on the middeck.  These are often
  223. manufacturing-in-space or small life sciences experiments.
  224.  
  225.         For standard-type payloads, the payload bay has structural support
  226. points along its length for payload mounting fixtures provided by the
  227. user.  Payloads can be supported by attach fittings at 248 locations
  228. along both sides of the payload bay.  There are 104 attach points
  229. along the payload bay floor at the orbiter's keel centerline.  For
  230. deployable payloads, active fittings are used.  The attachment
  231. provisions are adaptable to various payload designs and provide load
  232. reaction and strain isolation between the orbiter and the payload
  233. itself.  The most common attachment devices are known as the three-
  234. and five-point types.
  235.  
  236.         The avionics services for standard payloads -- power, command and
  237. data services are provided through what is called a standard mixed
  238. cargo harness (SMCH).  The harness consists of cables which are
  239. routed to a payload through wire trays located on either side of the
  240. payload bay.  Cables on the right or starboard side of the payload
  241. bay area contain the electrical interfaces -- plugs -- while those on
  242. the left or port side provide signal and control interfaces.  It is
  243. possible to access the SMCH from the cable trays at almost any
  244. location along the payload bay sides.
  245.  
  246.         Electrical power from the orbiter to the payloads is distributed
  247. through the standard interface panel.  A nominal of 28 volt direct
  248. current is available during ground operations, ascent, orbital
  249. operations, and descent.  During prelaunch operations up to 250 watts
  250. of power is available to perform payload checkouts.  During ascent or
  251. descent, the amount of continuous power available to payloads is 250
  252. watts maximum.  Higher power levels are available for brief periods
  253. to facilitate payload checkout or to accommodate active operations,
  254. especially payload deployments.
  255.  
  256.         A variety of command services are available for payloads either from
  257. the orbiter itself, the MCC or from the POCC.  Ground-originated
  258. commands to payloads are relayed through the orbiter's communications
  259. system.  If necessary, the flight crew can send payload commands,
  260. through the standard switch panel or by placing command instructions
  261. through the keyboard into the orbiter's avionics system.
  262.  
  263.         Monitoring and processing payload data can be done on board the
  264. orbiter, through the MCC or the user POCC.  Payload telemetry is
  265. funnelled through the orbiter's communications to the MCC or the
  266. POCC.  Eventually, the operational Tracking and Data Relay Satellite
  267. System (TDRSS) -- the space network -- will make payload data
  268. available for practically an entire orbit which is not the case with
  269. ground tracking stations.
  270.  
  271.         The standard payload data recording capability on board the orbiter
  272. includes three parallel tape recording channels, one analog and two
  273. digital.  Ten-minute segments of recording time are available during
  274. ascent, payload deployment and descent.
  275.  
  276.         Timing services for standard payloads include one mission elapsed
  277. time (MET) signal and two Greenwich Mean Time (GMT) signals in what
  278. is known as the interrange instrumentation Group- B (IRIG-B) modified
  279. code format.
  280.  
  281.         The orbiter's thermal accommodations for payloads provide nominal
  282. thermal environments which meet the requirements of practically all
  283. standard payloads.  During prelaunch and postlanding operations, the
  284. payload bay "purge" provides limited thermal conditioning.  The
  285. actual thermal environment depends on a number of factors including
  286. the thermal interactions between the orbiter and the payloads.  For
  287. mixed cargo payloads, the payload design must be compatible with
  288. standard purge and attitude requirements.
  289.  
  290.         The pointing capability of the orbiter at an inertial attitude is a
  291. remarkable plus or minus one degree.  For dedicated flights -- those
  292. with a single payload -- the selected attitude can be maintained as
  293. long as the thermal constraints of the orbiter itself are not
  294. exceeded.  For mixed standard cargos, a given attitude cannot be
  295. maintained longer than the standard mixed cargo thermal criteria
  296. allow, unless specified in the payload integration plan.
  297.  
  298.         Small Payload Accommodations.  Small payloads mounted in the payload
  299. bay do not need the full range of accommodations required for large,
  300. standard payloads.  Small payloads can be mounted in either a
  301. side-mounted or an across-the-bay configuration.  In the side-mounted
  302. method, the payload is mounted on a side wall payload carrier.  This
  303. only can be done on the right or starboard side of the payload bay.
  304. In the across-the-bay configuration, the payload is mounted on a
  305. structure provided by the payload user which is attached to an
  306. avionics outlet similar to the ones used by standard payloads.
  307.  
  308.         The maximum electrical power available for small payloads, during
  309. pre-launch checkout and orbital operations, is l,400 watts or a
  310. nominal 28 volts of direct current.  During high power use by other
  311. payloads on board -- especially during deployment of standard
  312. payloads -- electrical power for small payloads may be cut to 300
  313. watts.
  314.  
  315.         Small payloads can be commanded by limited discrete commands from
  316. the flight crew or by serial digital commands originating from user's
  317. POCC and relayed to the payload through the MCC.  Command services
  318. are available on a time-shared basis with the orbiter and other
  319. payload operations.
  320.  
  321.         Data processing and display is done on the orbiter and at the user's
  322. POCC.  Telemetry data is made available at the user's POCC on a
  323. time-shared basis with other on board payloads.
  324.  
  325.         The critically-important timing information for small payloads is
  326. available from one MET signal and through the IRIG-B in modified code
  327. format, similar to that available to standard payloads.
  328.  
  329.         Small payload thermal conditions are those experienced in payload
  330. bay thermal environments.  NASA recommends that small payloads be
  331. designed with a self-contained thermal control system and that the
  332. thermal attitude capability be essentially equivalent to that of the
  333. orbiter.
  334.  
  335.         Middeck Payload Accommodations.  In addition to the payload bay
  336. area, the Space Shuttle can accommodate small payloads in the middeck
  337. of the crew compartment.  This location is ideal for payloads that
  338. require a pressurized crew cabin environment or must be operated
  339. directly by the crew.  Another advantage of the middeck is that small
  340. payloads can be stowed on board shortly before launch and they can be
  341. removed quickly and easily after landing.
  342.  
  343.         Middeck payloads are stored in small, 2-cubic-foot lockers.  Each
  344. locker can hold up to 60 lb.  of cargo.  Moreover, trays with
  345. dividers can be installed to divide each locker into 16 compartments.
  346.  Payload hardware that replaces one or more lockers -- using standard
  347. locker mounting locations -- also can be accommodated.
  348.  
  349.         Electrical power available for middeck payloads during on- orbit
  350. operations ranges up to 5 amps of nominal 28-volt direct current.
  351. Continuous power used by a middeck payload is limited to 115 watts
  352. for no more than 8 hours or no more than 200 watts peak for periods
  353. of 10 seconds or less.  For middeck payloads that require electrical
  354. power, standard cables are available for routing power from utility
  355. outlets to the payload.  The heat load from middeck experiments is
  356. dissipated into the crew compartment.
  357.  
  358.         Command and monitoring of middeck payloads is limited to internal
  359. controls, displays and data collection capabilities built into the
  360. payloads.  Remote Manipulator System
  361.  
  362.         The remote manipulator system (RMS) is the Canadian-built mechanical
  363. arm component of the payload deployment and retrieval system (PDRS).
  364. It is used for payload deployment, retrieval, special handling
  365. operations and orbiter servicing activities.  The arm is 50 ft., 3
  366. in.  long and is mounted along the left or port side of the payload
  367. bay, outside a 15-ft.  diameter envelope reserved for cargo.  The RMS
  368. has proven to be a versatile and invaluable instrument for Shuttle
  369. operations.
  370.  
  371.         Crew Related Services.  To support payload missions, members of the
  372. flight crew can provide unique ancillary services in three specific
  373. areas.  These are extravehicular activity (EVA), intravehicular
  374. activity (IVA) and in-flight maintenance (IFM).
  375.  
  376.         Extravehicular activity refers to those activities during which crew
  377. members don pressurized space suits and life support systems, leave
  378. the orbiter cabin and perform various payload- related activities in
  379. the vacuum of space, frequently outside the payload bay -- becoming,
  380. in effect, human satellites.  The requirements for performing EVAs
  381. are spelled out in the PIP.
  382.  
  383.         IVA includes all activities during which crew members dressed in
  384. space suits and using life support systems perform hands-on
  385. operations "internal to a customer-supplied crew module." The
  386. requirements for performing IVA also are specified in the PIP.  (IVAs
  387. performed in the Spacelab do not require crew members to dress in
  388. space suits with life support systems.)
  389.  
  390. Finally, IFM is any off-normal, on-orbit maintenance or repair action
  391. conducted to repair a malfunctioning payload.  In- flight maintenance
  392. procedures, for planned payload maintenance or repair, are developed
  393. before a flight and often involve EVA.
  394.  
  395.  
  396. "6_2_4_3_3.TXT" (19045 bytes) was created on 01-02-89
  397.  
  398. ASTRONAUT SELECTION AND TRAINING
  399.  
  400.         The first group of astronauts -- known as the Mercury seven -- was
  401. selected by NASA in 1959.  Since then ll other groups of astronaut
  402. candidates have been selected.  Through the end of 1987, there have
  403. been 172 graduates of the astronaut program.
  404.  
  405.         With the advent of the Space Shuttle, the first astronaut candidates
  406. for that program -- 35 in all -- were selected in January 1978.  They
  407. began training at JSC the following June.  The group consisted of 20
  408. mission specialists and 15 pilots and included six women and four
  409. members of minority groups.  They completed their 1-year basic
  410. training program in August 1979.
  411.  
  412.         Since then, four additional groups of pilots and mission specialists
  413. were selected to become members of the astronaut corps.  They
  414. included 19 selected in July 1980, 17 in July 1984, 13 in August 1985
  415. and 15 in June 1987.  In addition, a new crew category, the payload
  416. specialist, was added to meet expanded capabilities of the Space
  417. Shuttle program.
  418.  
  419.         The astronaut candidate program is an ongoing and NASA accepts
  420. applications from qualified individuals -- from both civilian and
  421. military walks of life -- on a continuing basis, selecting candidates
  422. as needed for the rigorous, 1-year training program directed by JSC.
  423. Upon completing the course, successful candidates become regular
  424. members of the astronaut corps.  Usually they are eligible for a
  425. flight assignment about 1 year after completing the basic training
  426. program.
  427.  
  428.         Pilot Astronauts.  Early in the U.S.  manned space program, jet
  429. aircraft and engineering training were prerequisites for selection as
  430. an astronaut.  Today, scientific education and experience are equally
  431. important prerequisites in selecting both pilots and mission
  432. specialists.
  433.  
  434.         Pilot astronauts play a key role in Shuttle flights, serving as
  435. either commanders or pilots.  During flights, commanders are
  436. responsible for the vehicle, the crew, mission success and safety --
  437. duties analogous to those of the captain of a ship.  Shuttle
  438. commanders are assisted by pilot astronauts who are second in command
  439. and whose primary responsibilities involve controlling and operating
  440. the Shuttle.  During flights, commanders and pilots usually assist in
  441. spacecraft deployment and retrieval operations using the RMS arm or
  442. other payload-unique equipment on board the Shuttle.
  443.  
  444.         To be selected as a pilot astronaut candidate an applicant must meet
  445. a number of basic qualification requirements.  A bachelor's degree in
  446. engineering, biological science, physical science or mathematics is
  447. required.  A graduate degree is desired, although not essential.  The
  448. applicant must have had at least l,000 hours flying time in jet
  449. aircraft.  Experience as a test pilot is desirable, but not required.
  450.  All applicants -- pilots and missions specialists -- must be
  451. citizens of the United States.
  452.  
  453.         Physically, an applicant must pass a strict physical examination and
  454. have a distant visual acuity no greater than 20/50 uncorrected,
  455. correctable to 20/20.  Blood pressure, while sitting, must be no
  456. greater than 140 over 90.  An applicant also must also be between 64"
  457. to 76" tall.
  458.  
  459.         Mission Specialist Astronauts.  Mission specialist astronauts,
  460. working closely with the commander and pilot, are responsible for
  461. coordinating on board operations involving crew activity planning,
  462. use and monitoring of the Shuttle's consumables (fuel, water, food,
  463. etc.), and conducting experiment and payload activities.  They are
  464. required to have a detailed knowledge of Shuttle systems and the
  465. "operational characteristics, mission requirements and objectives and
  466. supporting systems for each of the experiments to be conducted on the
  467. assigned missions." Mission specialists perform on-board experiments,
  468. spacewalks (called extravehicular activity (EVA) and payload handling
  469. functions involving the RMS arm.
  470.  
  471.         The basic physical qualifications for selection as a mission
  472. specialist astronaut are the same as those for pilots, except that
  473. uncorrected visual acuity can be as high as 20/100, correctable to
  474. 20/20.  A candidate's height can range from 60" to 76".
  475.  
  476.         Academically, applicants must have a bachelor's degree in
  477. engineering, biological science, physical science or mathematics plus
  478. at least 3 years of related and progressively responsible
  479. professional experience.  An advanced degree can be substituted for
  480. part or all of the experience requirement, 1 year for a master's
  481. degree and 3 years for a doctoral degree.
  482.  
  483.         Payload Specialists.  This newest category of Shuttle crew member,
  484. the payload specialist, is a professional in the physical or life
  485. sciences or a technician skilled in operating Shuttle-unique
  486. equipment.  Selection of a payload specialist for a particular
  487. mission is made by the payload sponsor or customer.  For
  488. NASA-sponsored spacecraft or experiments requiring a payload
  489. specialist, the specialist is nominated by an investigator working
  490. group and approved by NASA.
  491.  
  492.         Payload specialists for major non-NASA payloads or experiments are
  493. selected by the sponsoring organization.  payload specialists do not
  494. have to be U.S.  citizens.  However, they must meet strict NASA
  495. health and physical fitness standards.
  496.  
  497.         In addition to intensive training for a specific mission assignment
  498. at a company plant, a university or government agency, the payload
  499. specialist also must take a comprehensive flight training course to
  500. become familiar with Shuttle systems, payload support equipment, crew
  501. operations, housekeeping techniques and emergency procedures.  This
  502. training is conducted at JSC and other locations, as required.
  503. Payload specialist training may begin as much as 2 years before a
  504. flight.
  505.  
  506.         Since the STS 51-L accident, the payload specialist program has been
  507. under review by NASA and a decision is pending on whether to continue
  508. with this special crew member category.
  509.  
  510.         Astronaut Training.  Astronaut training is highly specialized and
  511. requires the efforts of literally hundreds of persons and numerous
  512. facilities.  It is conducted under the auspices of JSC's Mission
  513. Operations Directorate.
  514.  
  515.         As manned space flight programs have become more sophisticated over
  516. the years so too has the complex and length training process needed
  517. to meet the demands of operating the Space Shuttle.
  518.  
  519.         Initial training for new candidates consists of a series of short
  520. courses in aircraft safety, including instruction in ejection,
  521. parachute and survival to prepare them in the event their aircraft is
  522. disabled and they have to eject or make an emergency landing.  Pilot
  523. and mission specialist astronauts are trained to fly T-38
  524. high-performance jet aircraft, which are based at Ellington Field
  525. near JSC.
  526.  
  527.         Flying these aircraft, pilot astronauts are able to maintain their
  528. flying skills and mission specialists are able to become familiar
  529. with high-performance jets.
  530.  
  531.         In the formal academic areas, the novice astronauts are given a full
  532. range of basic science and technical courses, including mathematics,
  533. Earth resources, meteorology, guidance and navigation, astronomy,
  534. physics and computer sciences.
  535.  
  536.         Basic knowledge of the Shuttle system, including payloads, is
  537. obtained through lectures, briefings, text books and flight
  538. operations manuals.  Mockups of the orbiter flight and middecks, as
  539. well as the mid-body, including a full-scale payload bay, train
  540. future crew members in orbiter habitability, routine housekeeping and
  541. maintenance, waste management and stowage, television operations and
  542. extravehicular activities.
  543.  
  544.         As training progresses, the student astronauts gain one-on- one
  545. experience in the single systems trainers (SST) located in Building 4
  546. at JSC.  The SSTs contain computer data bases with software allowing
  547. students to interact with controls and displays like those of a
  548. Shuttle crew station.  Here they can develop work procedures and
  549. react to malfunction situations in a Shuttle-like environment.
  550.  
  551.         Learning to function in a weightless or environment is simulated in
  552. aircraft and in an enormous "neutral buoyancy" water tank at JSC.
  553.  
  554.         Aircraft weightless training is conducted in a modified KC- 135
  555. four-engine jet transport.  Flying a parabolic course, the aircraft
  556. is able to create up to 30 seconds of weightlessness when flying a
  557. parabolic maneuver.  During this rather brief period of time,
  558. astronauts can practice eating and drinking as well as use various
  559. kinds of Shuttle-type equipment.  Training sessions in the KC-135
  560. normally last from 1 to 2 hours, providing an exciting prelude to the
  561. sustained weightless experience of space flight.
  562.  
  563.         Longer periods of weightlessness are possible in the neutral
  564. buoyancy tank, officially called the Weightless Environment Training
  565. Facility (WETF), in Building 29 at JSC.  Here, a full- scale mockup
  566. of the orbiter payload bay and airlock can be placed in the
  567. 25-foot-deep water tank permitting extended training periods for
  568. practicing EVA -- space walks -- by trainees wearing pressurized EVA
  569. suits.
  570.  
  571.         The facility also is an essential tool for the design, testing and
  572. development of spacecraft and EVA crew equipment.  In addition, it
  573. makes possible evaluation of payload bay body restraints and
  574. handholds, permits development of various crew procedures and,
  575. perhaps most importantly, helps determine an astronaut's EVA
  576. capabilities and workload limitations.
  577.  
  578.         Other major operations training facilities at JSC include the
  579. Computer-Aided Instructional Trainer (CAIT) in Building 4, which
  580. fills the gap between textbook lessons and more complex trainers and
  581. simulators; the Crew Software Trainer (CST) used to demonstrate
  582. orbiter software capabilities before students go on to the SSTs; the
  583. Shuttle Mission Simulator (SMS) described earlier; the Orbiter Crew
  584. Compartment Trainer in Building 9A, used to train crew members for
  585. most of their on-orbit duties; as well as engineering mockups of
  586. orbiter work stations, the Spacelab and the remote manipulator system.
  587.  
  588.         Most of these training facilities also are used by regular members
  589. of the astronaut corps to help them maintain proficiency in their
  590. areas of specialization.
  591.  
  592.         Since the orbiter lands on a runway much like a high- performance
  593. aircraft, pilot astronauts use conventional and modified aircraft to
  594. simulate actual landings.  In addition to the T-38 trainers, the
  595. four-engine KC-135 provides experience in handling large, heavy
  596. aircraft.  Pilot astronauts also use a modified Grumman Gulfstream
  597. II, known as the Shuttle Training Aircraft (STA), which is configured
  598. to simulate the handling characteristics of the orbiter.  It is used
  599. extensively for landing practice, particularly at the Ames-Dryden
  600. Flight Research Facility (DFRF) in California and at KSC's Shuttle
  601. Landing Facility.
  602.  
  603.         Advanced Training.  Advanced training follows the 1-year basic
  604. training course for new astronauts.  The Mission Operations
  605. Directorate's Flight and Systems Branches at JSC direct this advanced
  606. training which includes 16 different course curricula covering all
  607. Shuttle- related crew training requirements.  The courses range from
  608. guidance, navigation and control systems to payload deployment and
  609. retrieval systems.  This advanced training encompasses two specific
  610. types of instruction.  These are system-related and phase-related
  611. training.
  612.  
  613.         The bulk of system-related training is carried out in the various
  614. low and medium fidelity trainers and computer-aided instructional
  615. trainers at JSC.  This approach permits self-paced, interactive
  616. programmed instruction for both initial and refresher systems
  617. training.  Systems instructors provide one-on-one training by
  618. controlling simulator software, setting up staged malfunctions and
  619. letting the trainee solve them.
  620.  
  621.         System training is designed to provide instruction in orbiter
  622. systems.  It is not related to a specific mission or its cargo.  It
  623. is designed to familiarize the trainee with a feel for what it's like
  624. to work and live in space.  Generally, systems training is completed
  625. before an astronaut is assigned to a mission.
  626.  
  627.         As its name implies, the second type of advanced training,
  628. phase-related training, concentrates on the specific skills an
  629. astronaut needs to perform successfully in space.  This training is
  630. conducted in the SMS, which is the primary facility for training
  631. astronauts in all phases of a mission from liftoff to landing.
  632.  
  633.         Phase-related training continues after a crew is assigned to a
  634. specific mission, normally about 7 months to 1 year before the
  635. scheduled launch date.
  636.  
  637.         From this point on, crew training becomes more structured and is
  638. directed by a training management team.  At any one time, there are
  639. nine structured Shuttle Mission Simulator teams operating at JSC.
  640. Each is assigned to a specific Shuttle flight.  These specialized
  641. teams are responsible for directing the remaining advanced training
  642. needed for a specific flight.  This includes what is described as
  643. "stand-alone training and flight-specific integrated and joint
  644. integrated training." It involves carefully developed scripts and
  645. scenarios for the mission.  This intensive training is designed to
  646. permit the crew to operate as a closely integrated team, performing
  647. normal flight operations according to a flight timeline.
  648.  
  649.         At about 10 weeks before a scheduled launch, the crew begins what
  650. are called "flight-specific integrated simulations, designed to
  651. provide a dynamic testing ground for mission rules and flight
  652. procedures." Just as during a real mission, the crew works at
  653. designated stations interacting with the flight control team who man
  654. their positions in the operationally-configured MCC.
  655.  
  656.         These final pre-launch segments of training are called integrated
  657. and joint integrated simulations and normally include the payload
  658. users' operations control centers.  Everything from EVA operations to
  659. interaction with the tracking networks can be simulated during these
  660. training sessions.
  661.  
  662.         The integrated simulations are directed by a simulation supervisor,
  663. who is referred to as the "sim sup," assisted by a team of
  664. flight-specific instructors who direct and observe the simulations,
  665. evaluate crew and controller responses to malfunctions and other
  666. flight-unique situations.  This final intensive training joint
  667. crew/flight controller effort is carried out in parallel with the
  668. complex and extensive activity called mission planning.
  669.  
  670.         Shuttle Mission Simulator.  The Shuttle Mission Simulator (SMS) is
  671. the primary system for training Space Shuttle crews.  Located in
  672. Building 5 at JSC, it is described as the only high-fidelity
  673. simulator capable of training crews for all phases of a mission
  674. beginning at T-minus 30 minutes, including such simulated events as
  675. launch, ascent, abort, orbit, rendezvous, docking, payload handling,
  676. undocking, deorbit, entry, approach, landing and rollout.
  677.  
  678.         The unique simulator system can duplicate main engine and solid
  679. rocket booster performance, external tank and support equipment and
  680. interface with the MCC.  The SMS construction was completed in 1977
  681. at a cost of about $100 million.  The SMS, is operated for NASA by
  682. the Link Flight Simulation Division of The Singer Co., Binghamton,
  683. N.Y.
  684.  
  685.         Major components of the SMS are two orbiter cockpits, one called the
  686. motion-base crew station (MBCS) and the other the fixed-base crew
  687. station (FBCS).  Each is equipped with the identical controls,
  688. displays and consoles, of an actual orbiter.  Although in many ways
  689. more complex, the crew station simulators are similar to the trainers
  690. used for commercial airline pilots.
  691.  
  692.         The MBCS is configured for Shuttle commander and pilot positions.
  693. It operates with motion cues supplied by a modified
  694. 6-degree-of-freedom motion system providing motion simulation for all
  695. phases of a flight from launch to descent and landing.  A special
  696. tilt frame provides a 90-degree upward tilt that simulates
  697. acceleration of liftoff and ascent.
  698.  
  699.         The FBCS is configured for the commander, pilot, mission specialist
  700. and payload operations crew positions.  While it does not simulate
  701. motion, it does have navigation, rendezvous, remote manipulator and
  702. payload accommodation systems configured to simulate specific payload
  703. activities planned for future missions.  The FBCS is located on an
  704. elevated platform and it is entered through a hatch like the one on
  705. the orbiter.  During long-duration mission simulations water and food
  706. are provided in the FBCS.
  707.  
  708.         Visual simulations for the two training stations are provided by
  709. four independent digital image generation (DIG) systems.  The DIG can
  710. display scenes for every phase of a Shuttle mission from pre-launch
  711. pad views to landing and rollout on the runway.  The views are
  712. displayed in color in the six orbiter forward windows of the two
  713. stations, while the overhead and two aft widows have a green hue.
  714. The Earth, sun, moon and stars are included in these visual scenes.
  715. A closed circuit television display provides proper spatial ordering
  716. of moving objects for aft window and closed circuit TV fields of
  717. view.  The closed circuit TV also permits viewing the payload through
  718. fixed cameras or through cameras mounted on remote manipulator arms.
  719. This is important for payload deployment and retrieval training.
  720.  
  721.         Computer-generated sound simulations come from hidden loudspeakers
  722. which duplicate those experienced during an actual flight, including
  723. the onboard pumps, blowers, mechanical valves, aerodynamic
  724. vibrations, thruster firings, pyrotechnic explosions, gear deployment
  725. and runway touchdown.
  726.  
  727.         SMS instructors at consoles act as devil's advocates in devising
  728. scenarios of systems failures or other circumstances to which
  729. astronaut crews and flight control teams must react.  There are about
  730. 6,800 malfunction simulations that can be activated from the
  731. instructor consoles.  Both SMS trainers can be used separately or in
  732. integrated simulations linked to flight control teams in the MCC.
  733.  
  734.         Two independent computer facilities comprise the SMS computer
  735. system.  Each has a Univac 110/40 host computer containing a majority
  736. of the mathematical modes used for simulated flights.  Fourteen
  737. microcomputers perform data collection and transfer as well as other
  738. functions.  There are two simulation interface devices (called SIDs)
  739. that communicate with flight computer systems.  The flight computer
  740. systems, like those actually on the Shuttle, are five IBM AP 101s.
  741. Finally, four DIG computers and various input/output processors
  742. complete the basic SMS computer system.
  743.  
  744.         The SMS can be interfaced with other simulators to duplicate various
  745. Shuttle missions.  The European Space Agency's Spacelab Simulator
  746. (SLS), also in Building 5, is one of these.
  747.  
  748.         The SMS design is modular which allows easy installation of update
  749. kits as well as specialized mission and payload simulation kits.
  750.  
  751.         SPACE SHUTTLE PROCESSING
  752.  
  753.  
  754. "6_2_4_3_4.TXT" (7138 bytes) was created on 01-02-89
  755.  
  756. SPACE SHUTTLE PROCESSING
  757.  
  758.  
  759.         Launch Processing System.  Space Shuttle processing, checkout and
  760. countdown procedures are more automated and streamlined than those of
  761. earlier manned space flight programs thanks to the Launch Processing
  762. System (LPS).  This unique system automatically controls and performs
  763. much of the Shuttle processing from the arrival of individual
  764. components and their integration, to launch pad operations and,
  765. ultimately, the launch itself.
  766.  
  767.         The LPS consists of three basic subsystems: the Central Data
  768. Subsystem (CDS) located on the second floor of the Launch Control
  769. Center (LCC), the Checkout, Control and Monitor Subsystem (CCMS)
  770. located in in the firing rooms and the Record and Playback Subsystem
  771. (RPS).
  772.  
  773.         The CDS consists of large-scale computers which store such vital
  774. data as test procedures, vehicle processing data, a master program
  775. library, historical data, pre- and post-test data analysis as well as
  776. other essential information.  This information is automatically
  777. available to the smaller capacity computers of the CCMS.
  778.  
  779.         Actual processing and launch of the Space Shuttle is controlled by
  780. the CCMS.  These tasks are accomplished by using computer programs to
  781. monitor and record the pre-launch performance of all Shuttle
  782. electrical and mechanical systems.  Command signals from the
  783. subsystem computer are sent to hundreds of components and test
  784. circuits.  While a vehicle component is functioning, a sensor
  785. measures its performance and sends data back to the LPS.  The data is
  786. compared against the checkout limits stored in the system's computer
  787. memory.  Pre-determined measurements related to test requirements
  788. launch commit criteria and performance specifications are stored in
  789. the CCMS computers.
  790.  
  791.         Finally, the RPS, mentioned above, records unprocessed Shuttle
  792. instrumentation data during test and launch countdowns.  This data
  793. can be played back for post-test analysis when firing room engineers
  794. are troubleshooting Shuttle or LPS problems.
  795.  
  796.         RPS consists of tape records, telemetry demultiplexing equipment,
  797. chart recorders and computers to provide data reduction capabilities.
  798.  
  799.         Solid Rocket Booster Processing Facilities.  After a Space Shuttle
  800. launch, the expended solid rocket boosters (SRB) are parachuted into
  801. the Atlantic Ocean off shore from the Complex 39 launch site.  The
  802. boosters are retrieved by recovery vessels and towed back to
  803. facilities on the Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) where they
  804. are taken apart and cleaned.
  805.  
  806.         The empty propellant-carrying segments are taken then to booster
  807. processing facilities at Complex 39 where they are inspected, packed
  808. and shipped by rail to the Morton-Thiokol manufacturing plant in Utah
  809. for propellant reloading.  The remaining SRB components are taken to
  810. an assembly and refurbishment facility several miles south of Complex
  811. 39 where they are reconditioned and readied for future Space Shuttle
  812. launches.
  813.  
  814.         Assembly and Refurbishment Facility.  The solid rocket Assembly and
  815. Refurbishment Facility consists of four main buildings on a 45-acre
  816. site south of the KSC Industrial Area.  The site includes facilities
  817. for solid rocket processing and servicing and needed administrative
  818. offices.
  819.  
  820.         SRB components including aft and forward skirts, frustums, nose
  821. caps, recovery systems, electronics and instrumentation as well as
  822. elements of the trust vector control system, are refurbished,
  823. assembled and tested here.
  824.  
  825.         Rotation Processing and Surge Facility.  The Rotation Processing
  826. Building (RPSF), located north of the VAB, is where new and reloaded
  827. SRB segments are received after being shipped by rail from the
  828. Morton-Thiokol's Utah plant.  Completed aft skirt assemblies from the
  829. Assembly and Refurbishment Facility are integrated here with the SRB
  830. aft segments.  The remaining SRB components are integrated with the
  831. booster stack surge building -- during final mating operations in the
  832. VAB.
  833.  
  834.         The two Surge Buildings store SRB flight segments stored after they
  835. have been transferred from the nearby Rotation Processing Building.
  836. The segments remain there until they are moved to the VAB for
  837. integration with other flight-ready SRB components received from the
  838. Assembly and Refurbishment Facility.
  839.  
  840.         Orbiter Processing Facility.  Between missions, Space Shuttle
  841. orbiters are prepared for flight in the Orbiter Processing Facility
  842. (OPF) which a resembles modern aircraft maintenance hanger.  The OPF
  843. is located west of the VAB.  It can handle two orbiters at a time.
  844.  
  845.         The OPF consists of two identical high bays connected by a low bay.
  846. Each high bay is 197 ft.  long, 150 ft.  wide and 95 ft.  high.  Each
  847. bay has two 30-ton bridge-type cranes and contains a complex series
  848. of platforms which surround the orbiter and permit work access.  The
  849. high bays also have under-floor trench systems which contain
  850. electrical, electronic and communications instrumentation as well as
  851. outlets for gaseous nitrogen, oxygen and helium.
  852.  
  853.         In addition, the high bay areas have emergency exhaust systems which
  854. are used in the event of a fuel spill in the area.  Fire protection
  855. systems are located throughout the facility.
  856.  
  857.         The low bay is 233 ft.  long, 95 ft.  wide and 25 ft.  high.  In
  858. addition to an office annex, it also contains electronic, mechanical
  859. and electrical support systems.
  860.  
  861.         Orbiter payloads that must be processed in the horizontal attitude
  862. -- such as the Hubble Space Telescope and Spacelab -- are loaded into
  863. the orbiter's payload bay in the OPF.  Payloads that can be checked
  864. out and installed vertically are placed into the orbiter's payload
  865. bay at the launch pad.
  866.  
  867.         Orbiter processing procedures are similar to procedures used by
  868. airlines for their aircraft maintenance programs.
  869.  
  870.         Orbiter Modification and Refurbishment Facility.  The Orbiter
  871. Modification and Refurbishment Facility (OMRF) is a 50,000
  872. square-foot facility located northwest of the VAB.  This facility,
  873. completed in the fall of 1987, is used to perform extensive
  874. modification, rehabilitation and overhaul of orbiters.  The OMRF
  875. permits extensive work on orbiters to be performed without disrupting
  876. routine operational flight processing of orbiters through the OPF.
  877.  
  878.         The OMRF consists of a single high bay identical to those of the
  879. OPF.  It is 95 ft.  high and has a 2-story low bay area.  It contains
  880. special work platforms, a 30-ton crane, storage and parts areas as
  881. well as office space.
  882.  
  883.         Initially, only non-hazardous work will be performed in the OMRF.
  884. However, eventually it will be equipped to perform hazardous
  885. operations such as hypergolic deservicing.
  886.  
  887.         Logistics Facility.  The Logistics Facility is a 324,640 square-foot
  888. building located south of the VAB.  It houses 190,000 Space Shuttle
  889. hardware parts, as well as about 500 NASA and contractor workers.
  890.  
  891.         Perhaps the most unusual feature of the Logistics Facility is its
  892. state-of-the-art storage retrieval parts system which includes
  893. automated handling equipment designed to find and retrieve specific
  894. Shuttle parts as they are needed.
  895.  
  896.  
  897. "6_2_4_3_5.TXT" (9097 bytes) was created on 01-02-89
  898.  
  899. SPACE SHUTTLE INTEGRATION & ROLLOUT
  900.  
  901.         Space Shuttle components are brought together from various locations
  902. throughout the country and assembled at Launch Complex 39 (LC-39)
  903. facilities at the Kennedy Space Center.  It is in these facilities
  904. that the components -- the orbiter, solid rocket booster and external
  905. tank -- are assembled into an integrated Space Shuttle vehicle,
  906. tested, rolled out to the launch pad and ultimately launched into
  907. space.
  908.  
  909.         Vehicle Assembly Building.  The VAB is the heart of operations at
  910. LC-39.  It was originally built to assemble vertically the huge
  911. Saturn launch vehicles used for the Apollo, Skylab and the Apollo
  912. Soyuz Test Project programs.  Its initial construction cost was
  913. $117,000,000.
  914.  
  915.         The VAB is one of the largest buildings in the world.  It covers a
  916. ground area of 8 acres and has a volume of 129,428,000 cubic ft.  By
  917. contrast, the Pentagon contains 77,025,000 cubic ft.  of space.  In
  918. overall volume, the VAB is exceeded only by the Boeing facility in
  919. Washington state where 747 jet aircraft are built.
  920.  
  921.         The VAB is 525 ft.  tall, 716 ft.  long and 518 ft.  wide.  It is
  922. divided into a high bay area 525 ft.  high and a low bay area which
  923. is 210 ft.  high.  A transfer aisle, which runs north and south,
  924. connects and transects the two bays thereby allowing the easy
  925. movement of Space Shuttle components.
  926.  
  927.         There are four separate bays in the high bay area.  The two located
  928. on the west side of the building -- called Bays 2 and 4 -- are used
  929. for storage and processing of the Shuttle's external tank.  The two
  930. bays facing to the east -- Bays l and 3 -- are used for the vertical
  931. assembly of the Shuttle vehicles atop Mobile Launcher Platforms (MLP).
  932.  
  933.         Movable work platforms, modified to fit the configuration of the
  934. Space Shuttle, provide access during the integration and pre- rollout
  935. preparations.
  936.  
  937.         The low bay area is used for Shuttle main engine maintenance.  It
  938. contains overhaul shops and serves as a holding area for the SRB
  939. forward assemblies and aft skirts.
  940.  
  941.         During Shuttle integration operations, the SRB segments are
  942. transferred from the SRB Rotation Processing and Surge Facility
  943. (RPSF) to the VAB.  They are hoisted onto the MLP in either High Bay
  944. l or 3 and the segments are individually mated to form two complete
  945. SRBs.
  946.  
  947.         The external tanks, after arriving by barge from their assembly
  948. plant in Louisiana, are inspected and stored in either High Bay 2 or
  949. 4 until they are needed.  Eventually the tanks are moved to the high
  950. bay where the SRBs already have been assembled.  There the external
  951. tank is attached to the SRB stack.
  952.  
  953.         The Shuttle orbiter, the last element to be mated, is towed from the
  954. OPF to the VAB transfer aisle where it is raised to a vertical
  955. position and mated to the external tank on the MLP to form the Space
  956. Shuttle vehicle.
  957.  
  958.         When assembly and checkout of the vehicle are complete, a Crawler
  959. Transporter is moved into the high bay, picks up the MLP and the
  960. assembled Space Shuttle and then proceeds slowly to the launch pad.
  961.  
  962.         The VAB's high bay door openings are 456 ft. high from ground to
  963. top.  The lower door opening is 192 ft. wide and 114 ft. high with
  964. four door "leaves" that move horizontally.  The upper door opening is
  965. 342 ft. high and 76 ft. wide and has seven door leaves that move
  966. vertically.
  967.  
  968.         The building has more than 70 lifting devices, including two bridge
  969. cranes capable of lifting 250 tons.
  970.  
  971.         The VAB is designed to withstand winds of up to 125 miles an hour.
  972. Its foundation rests on more than 4,200 open-end steel pipe pilings
  973. which are 16 inches in diameter.  The pilings were driven down into
  974. bedrock to a depth of 160 ft. -- a total of more than 127 miles of
  975. pilings.
  976.  
  977.         A U.S. flag and the bicentennial emblem were painted on the south
  978. side of the VAB in 1976 for the nation's bicentennial observance.
  979. Over 6,000 gallons of paint were used.  The large flag is 209 by 110
  980. ft. in size and is visible at long distances.
  981.  
  982.         Mobile Launcher Platforms.  Mobile Launcher Platforms (MLP) are the
  983. transportable launch bases for the Space Shuttle vehicle.  There are
  984. three MLPs at KSC.  Like most of the major Shuttle-dedicated
  985. facilities, the MLPs were originally designed and used for the
  986. Apollo/Saturn program.  Extensive modifications were necessary to
  987. adapt them for Shuttle operations.
  988.  
  989.         The MLPs are impressive steel structures, 25 ft. high, 160 ft. long
  990. and 135 ft. wide.  They weigh 8,230,000 pounds.  At the launch pad,
  991. with a fueled Shuttle on their 6-inch-thick decks, they weigh
  992. 12,700,000 lb.
  993.  
  994.         There are three exhaust openings in the main deck of an MLP.  Two
  995. are for the exhaust of the SRBs at launch and the third, a center
  996. opening, is for the exhaust from the main engines.  SRB exhaust holes
  997. are 42 ft. long and 20 ft. wide.  The main engine hole is 34 ft. long
  998. and 31 ft. wide.
  999.  
  1000.         On each side of the main engine exhaust hole there are two large
  1001. devices called Tail Service Masts.  They are 15 ft. long, 9 ft. wide
  1002. and rise 31 ft. above the MLP deck.  Their function is to provide
  1003. umbilical connections for liquid oxygen and liquid hydrogen lines to
  1004. fuel the external tank from storage tanks adjacent to the launch pad.
  1005.  Other umbilical lines carry helium and nitrogen, as well as ground
  1006. electrical power and connections for vehicle data and communications.
  1007.  
  1008.         At launch, the umbilicals are pulled away from the orbiter and
  1009. retracted into the masts where protective hoods rotate closed to
  1010. protect the umbilicals from possible exhaust flame damage.
  1011.  
  1012.         Another feature of the MLPs is the hydrogen burnoff system which
  1013. consists of 5-foot-long booms suspended from each Tail Service Mast.
  1014. Each boom contains four flare-like devices which burn off gas from a
  1015. pre-ignition flow of liquid hydrogen though the main engines.  This
  1016. prevents a cloud of excess gaseous hydrogen from forming which could
  1017. explode when the main engines are ignited at launch.
  1018.  
  1019.         The Space Shuttle vehicle is supported and held on the the MLP by
  1020. eight attach posts, four on the aft skirt of each SRB.  These fit
  1021. into counterpart posts located in the platform's two SRB support
  1022. wells.  At launch, the Shuttle is freed by triggering explosive nuts
  1023. which release the giant studs linking the SRB attach posts with the
  1024. platform support posts.
  1025.  
  1026.         Each MLP has two inner levels containing various rooms housing
  1027. electrical test and propellant loading equipment.
  1028.  
  1029.         At their parking locations north of the VAB, in the VAB and at the
  1030. launch pads, the MLPs rest on six 22-foot-tall pedestals.  Also, at
  1031. the launch pad, four extensible columns are used to stiffen the MLP
  1032. against rebound loads, should main engine cutoff occur during launch
  1033. operations.
  1034.  
  1035.         Crawler Transporters.  Fully assembled Space Shuttles mounted on
  1036. MLPs, are moved from the VAB to the launch pad by enormous tracked
  1037. vehicles called Crawler Transporters.  These vehicles originally were
  1038. used during the Apollo and Skylab programs and were modified for the
  1039. Shuttle program, as were most of the major Shuttle facilities at KSC.
  1040.  
  1041.         The flattop vehicles are about 20 ft. high, 131 ft. long and 114 ft.
  1042. wide -- about the size of a baseball diamond.  They weigh 6 million
  1043. pounds unloaded and are said to be the largest vehicles of their type
  1044. in the world.  They move on four double-tracked crawlers, each of
  1045. which is 10 ft. high and 41 ft. long.  Each crawler track shoe weighs
  1046. 1 ton.  Unloaded the crawlers can move at a speed of 2 miles an hour.
  1047.  Loaded they literally crawl along at a maximum of 1 mile an hour.
  1048. It normally takes about 6 hours to make the trip to the launch pad
  1049. from the VAB.
  1050.  
  1051.         The vehicles are powered by two 2,750-horsepower diesel engines
  1052. which drive four l,000 kilowatt generators to provide electrical
  1053. power to 16 traction motors.  The traction motors, operating through
  1054. gears, turn the crawler tracks.
  1055.  
  1056.         The vehicles have a leveling system to keep the Shuttle vertical
  1057. during the trip to the launch pad.  This system also provides the
  1058. leveling needed to move up the ramp leading to the launch pad and to
  1059. keep the Shuttle level when it is raised and lowered on pedestals at
  1060. the pad.  Once the MLP is attached to the launch pad pedestals, the
  1061. crawler is backed down the ramp and returned to its parking area.
  1062.  
  1063.         The maintenance facility for Crawler Transporters is located just
  1064. north of the OPF where repair and modification of the vehicles is
  1065. carried out.  The weather-protected facility includes a high bay with
  1066. an overhead crane and a low bay where shops, parts storage and
  1067. offices are located.
  1068.  
  1069.         Crawlerway.  The roadway from the VAB to the launch pads for the
  1070. Crawler Transporters is equally unique.  It is as wide as an
  1071. eight-lane freeway, consisting of two 40-ft.-wide lanes separated by
  1072. a 50-ft. median strip.  The distance from the VAB to Pad A is 3.44
  1073. mile, and to Pad B it is 4.24 mile.  The surface on which the
  1074. transporters move is covered with river gravel 8" thick on curves and
  1075. 4" thick on the straightaway surfaces.
  1076.  
  1077.  
  1078. "6_2_4_3_6.TXT" (19061 bytes) was created on 01-02-89
  1079.  
  1080. COMPLEX 39 LAUNCH PAD FACILITIES
  1081.  
  1082.         Kennedy Space Center's Launch Complex 39 (LC-39), has two identical
  1083. launch pads which, like many Space Shuttle facilities, were
  1084. originally designed and built for the Apollo lunar landing program.
  1085. The pads, built in the 1960s, were used for all of the Apollo/Saturn
  1086. V missions and the Skylab space station program.
  1087.  
  1088.         Between 1967 and 1975, 12 Saturn V/Apollo vehicles, one Saturn
  1089. V/Skylab workshop, three Saturn 1B/Apollo vehicles for Skylab crews,
  1090. and one Saturn 1B/Apollo for the joint U.S.-U.S.S.R. Apollo Soyuz
  1091. Test Project, were launched from these pads.
  1092.  
  1093.         Each of the dual launch pads, designated Pads A and B, covers an
  1094. area of about one-quarter of a square mile.  Located not far from the
  1095. Atlantic Ocean, Pad A is 48 ft. above sea level, while Pad B is 55
  1096. ft. above sea level.  They are octagonal in shape.
  1097.  
  1098.         To accommodate the Space Shuttle vehicle, major modifications to the
  1099. pads were necessary.  Initially, Pad A modifications were completed
  1100. in mid-1978, while Pad B was finished in 1985 and first used for the
  1101. ill-fated STS 51-L mission in January 1986.
  1102.  
  1103.         Major pad modifications included construction of new hypergolic fuel
  1104. and oxidizer support areas at the southwest and southeast corners of
  1105. the pads; construction of new Fixed Service Structures (FSS);
  1106. addition of a Rotating Service Structure (RSS); addition of
  1107. 300,000-gallon water towers and associated plumbing; and, finally,
  1108. replacement of the original flame deflectors with Shuttle-compatible
  1109. deflectors.
  1110.  
  1111.         Following the flight schedule delays resulting from the STS 51-L
  1112. accident, an additional 105 pad modifications were made.  Among them
  1113. were installation of a sophisticated laser parking system on the
  1114. Mobile Launch Platform (MLP) to facilitate mounting the Shuttle on
  1115. the pad, and emergency escape system modifications to provide
  1116. emergency egress for up to 21 people.  The emergency shelter bunker
  1117. also was modified to allow easier access from the slidewire baskets.
  1118.  
  1119.         Fixed Service Structure.  A Fixed Service Structure (FSS), is
  1120. located on the west side of each pad.  It is a square, steel tower
  1121. which provides access to the orbiter and the Rotating Service
  1122. Structure (RSS).  It is an open framework structure about 40 feet
  1123. square and, as its name implies, it is fixed permanently to the
  1124. launch pad.
  1125.  
  1126.         The FSS tower supports the hinge about which the rotary bridge
  1127. supporting the RSS pivots as it moves between the orbiter checkout
  1128. position and the retracted position.  A hammerhead crane on the FSS
  1129. provides hoisting capabilities as needed for pad operations.  The FSS
  1130. is 247 ft. high, and the crane is 265 ft. above the surface of the
  1131. launch pad.  Mounted on top of the FSS is a lightning mast (described
  1132. later) which is 347 ft. above the pad surface.
  1133.  
  1134.         Work platforms on the FSS are located at 20-ft. intervals starting
  1135. at 27 ft. above the pad surface.  The FSS has three service arms.
  1136. These are the orbiter access arm, the external tank hydrogen vent
  1137. line and access arm and the external tank gaseous oxygen vent arm.
  1138.  
  1139.         Orbiter Access Arm.  The Orbiter Access Arm (OAA) swings out to the
  1140. orbiter crew hatch allowing access to the orbiter crew area.  At the
  1141. end of the arm is the environmentally-controlled chamber called the
  1142. "White Room" which abuts against the orbiter hatch.  It can hold up
  1143. to six people.  It is here that the astronaut flight crew is assisted
  1144. in entering the orbiter.
  1145.  
  1146.         The OAA remains in its extended position until about 7 minutes
  1147. before launch.  This is to provide emergency egress for the crew, if
  1148. required.  In an emergency, it can be mechanically or manually
  1149. repositioned in 15 seconds.  It is extended and retracted by four
  1150. hydraulic cylinders.  In its retracted position, it is latched to the
  1151. FSS.
  1152.  
  1153.         The OAA is located 147 ft. above the pad surface.  It is 65 ft.
  1154. long, 5 ft. wide and 8 ft. high and weighs 52,000 lb.
  1155.  
  1156.         External Tank Hydrogen Vent Line and Access Arm.  The external tank
  1157. hydrogen vent line and access arm consists of a retractable access
  1158. arm and a fixed support structure.  The system allows mating of the
  1159. external tank umbilicals and contingency access to the tank interior,
  1160. while at the same time, protecting sensitive components of the system
  1161. from damage during launch.
  1162.  
  1163.         The access arm supports small helium and nitrogen lines and
  1164. electrical cables, all of which are located on an 8" diameter
  1165. hydrogen vent line.
  1166.  
  1167.         At SRB ignition, the umbilical is released from the Shuttle vehicle
  1168. and retracted 33" into its latched position by a system of
  1169. counterweights.  The service lines rise about 18", pivot and drop to
  1170. a vertical position on the fixed structure where they are protected
  1171. from damage during launch.  All of this activity occurs in just 2
  1172. seconds.  The access arm itself rotates 120 degrees to its stowed
  1173. position in approximately 3 minutes.
  1174.  
  1175.         The fixed structure is mounted on the northeast corner of the FSS
  1176. about 167 ft. above the pad surface.  The access arm is 48 ft. long
  1177. and weighs 15,000 lb.
  1178.  
  1179.         External Tank Gaseous Oxygen Vent Arm.  This retractable arm
  1180. supports a vent hood that vacuums away liquid oxygen vapors as they
  1181. boil off from the external tank.  It also supports associated systems
  1182. such as heated gaseous nitrogen lines, the liquid oxygen vapor ducts
  1183. and electrical wiring.
  1184.  
  1185.         Before the liquid oxygen and hydrogen are loaded, the arm is swung
  1186. into position over the external tank and the vent hood is lowered
  1187. into position over the liquid oxygen tank vents.  Two inflatable
  1188. "accordion" type seals cover the liquid oxygen vent openings.  A
  1189. heated gaseous nitrogen purge of about 25 lb. per minute flows into
  1190. the seal cavity, mixing with the cold liquid oxygen vapors preventing
  1191. the outside from freezing.
  1192.  
  1193.         At about 2 minutes and 30 seconds before launch, the vent hood is
  1194. lifted to clear the external tank, and the arm is retracted into the
  1195. "latchback" position against the FSS.  In the event a countdown hold
  1196. occurs after this time, the arm can be re-extended and the vent hood
  1197. relowered onto the external tank.  When the 2-minute, 30-second mark
  1198. in the countdown is again reached, the arm once again is retracted.
  1199.  
  1200.         Emergency Exit System.  Also located on the FSS is the emergency
  1201. exit system -- the "slidewire." This system provides an emergency
  1202. escape route for persons in the Shuttle vehicle and on the RSS until
  1203. T-minus 30- seconds in the countdown.  Seven slidewires extend from
  1204. the orbiter access arm level to the ground on the west side of both
  1205. pads.
  1206.  
  1207.         A flatbottom basket surrounded by netting is suspended from each
  1208. wire.  Each basket can hold up to three persons, if necessary.  When
  1209. boarded, the basket quickly slides down a l,200-ft.-long wire to the
  1210. emergency shelter bunker located west of each pad.  The baskets are
  1211. slowed and brought to a stop at the landing zone by a deceleration
  1212. system consisting of a breaking system catch net and drag chain.
  1213.  
  1214.         Lightning Mast.  The 80-ft.-tall lightning mast extends above the
  1215. FSS to provide protection from lightning strikes.  It is made of
  1216. fiberglass and is grounded by a cable anchored in the ground l,100
  1217. ft. south of the FSS and extends up and over the mast and then back
  1218. down to a second ground anchor l,100 ft. north of the FSS.  The mast
  1219. functions as an electrical insulator holding the cable away from the
  1220. FSS and as a mechanical support in rolling contact with the cable.
  1221. The cable becomes a catenary wire which provides a cone of protection
  1222. for the pad and vehicle during a lightning storm.  The mast support
  1223. structure is 20 feet tall.
  1224.  
  1225.         Rotating Service Structure.  The Rotating Service Structure (RSS)
  1226. provides access to and protects the orbiter during changeout and
  1227. servicing of payloads at the launch pad
  1228.  
  1229.         The RSS is supported by a rotating bridge which pivots about a
  1230. vertical axis.  It is located on the west side of each pad's flame
  1231. trench.  The RSS rotates 120 degrees (one-third of a circle).  The
  1232. hinge column sits on the pad surface and is braced to the FSS.
  1233. Support for the outer end of the bridge is provided by two
  1234. eight-wheel, motor-driven trucks moving along a circular twin-rail
  1235. flush with the pad surface.  The track crosses the flame trench on a
  1236. permanent bridge.
  1237.  
  1238.         The RSS is 102 feet long, 50 ft. wide and 130 ft. high.  Its main
  1239. structure extends from 59 ft. to 189 ft. above the pad floor.
  1240.  
  1241.         The RSS has orbiter access platforms at five levels.  These
  1242. platforms provide closeout crew access to the payload bay while the
  1243. orbiter is being serviced for launch.  Each platform has independent
  1244. extendable planks that can be arranged to conform to the shape and
  1245. overall dimensions of a specific item of Space Shuttle cargo.
  1246.  
  1247.         Payload Changeout Room.  The Payload Changeout Room (PCR) is the
  1248. enclosed, environmentally-controlled portion of the RSS which
  1249. supports cargo delivery to the pad and subsequent vertical
  1250. installation into the orbiter payload bay.  Seals around the mating
  1251. surface of the PCR fit against the orbiter and allow the opening of
  1252. the payload bay or canister doors and removal of the cargo without
  1253. exposure to outside air and contaminants.  A clean-air purge in the
  1254. PCR maintains environmental control during PCR cargo operations.
  1255. Cargo is removed from the payload canister and installed vertically
  1256. in the orbiter by the Payload Ground Handling Mechanism (PGHM).
  1257.  
  1258.         Orbiter Midbody Umbilical Unit.  The Orbiter Midbody Umbilical Unit
  1259. (OMBUU) provides access to and permits servicing of the mid-fuselage
  1260. area of the orbiter.  A sliding extension platform and a
  1261. horizontally-moving line-handling mechanism provide access to the
  1262. midbody umbilical door on the left side of the orbiter.  Liquid
  1263. oxygen and liquid hydrogen for the fuel cells and gases such as
  1264. nitrogen and helium are provided through the OMBUU.  Overall, the
  1265. unit is 22 ft. long, 13 ft. wide and 20 ft. high.  The OMBUU extends
  1266. from the RSS at levels ranging from 158 ft. to 176 ft. above the pad
  1267. surface.
  1268.  
  1269.         Hypergolic Umbilical System.  The hypergolic umbilical system (HUS)
  1270. carries hypergolic fuel and oxidizer, helium and nitrogen service
  1271. lines from the FSS to the Shuttle vehicle.
  1272.  
  1273.         The system also provides for rapidly connecting the lines to and
  1274. disconnecting them from the vehicle.  Six umbilical handling units,
  1275. manually operated and controlled at the pad, are attached to the RSS.
  1276.  The umbilical handling units consist of three pairs located  to the
  1277. left and right sides of the aft end of the orbiter to  serve the
  1278. Orbital Maneuvering Subsystem (OMS) and Reaction  Control System
  1279. (RCS), the payload bay, and the nose area of the  orbiter.
  1280.  
  1281.         The and the HUS connections with the orbiter are severed when the
  1282. RSS is returned to its park site position before launch.
  1283.  
  1284.         OMS Pod Heaters.  The OMS pods are made of an epoxy material that
  1285. absorbs moisture from the humid Central Florida subtropical climate.
  1286. Two large clamshell-like enclosures located at the base of the RSS
  1287. completely surround the OMS pods when the RSS is in position around
  1288. the orbiter.  These enclosures are purged with heated air which
  1289. absorbs the excess moisture.
  1290.  
  1291.         Sound Suppression Water System.  The Sound Suppression Water System
  1292. is designed to protect the orbiter and its payloads from damage by
  1293. acoustical energy --tremendous sounds -- reflected from the Mobile
  1294. Launcher Platform when launch occurs.
  1295.  
  1296.         The system includes the 290-ft. high water storage tanks adjacent to
  1297. each launch pad containing 300,000 gallons of water.  The water is
  1298. released just before ignition of the Shuttle's engines.   Water pours
  1299. from 16 nozzles on top of the flame deflectors as well as from
  1300. outlets in the main engine exhaust hole in the MLP, starting at T-6.6
  1301. seconds.  When the SRBs are ignited at T-O, a massive torrent of
  1302. water floods onto the MLP from six large "quench" nozzles or
  1303. "rainbirds" mounted on its surface.
  1304.  
  1305.         In addition, water also is sprayed into the primary SRB exhaust
  1306. holes providing overpressure protection to the Shuttle when the SRBs
  1307. ignite.  Nine seconds after liftoff the peak water flow takes place.
  1308.  
  1309.         The MLP "rainbirds" are 12 ft. high.  The center two are 42 in. in
  1310. diameter while the other four have a 30 in. diameter.  Acoustical
  1311. levels peak when the Shuttle is about 300 ft. above the MLP.
  1312.  
  1313.         Design specifications for the Space Shuttle allow withstanding
  1314. acoustical loads of up to 145 decibels.  The sound suppression water
  1315. system cuts the acoustical level to 142 dB -- three dB below the
  1316. design requirement.
  1317.  
  1318.         SRB Ignition Overpressure Suppression System.  The SRB Ignition
  1319. Overpressure Suppression System purpose is to help alleviate the
  1320. effect of the initial reflected pressure pulse when the SRBs ignite.
  1321. Without the system, the pulse would exert pressure on the Shuttle's
  1322. wings and ailerons close to their design limits cause damage to the
  1323. heat shield tiles.  The system was installed after potentially
  1324. damaging overpressures were noted during the first Shuttle launch in
  1325. April 1981. The system reduced the overall pulse pressures by
  1326. two-thirds.
  1327.  
  1328.         The suppression system consists of two components.  The first is a
  1329. water spray system fed from large headers which provides a cushion of
  1330. water directed down into and around the primary flame holes.  This
  1331. system is augmented by water bags in the primary and secondary flame
  1332. holes which provide a mass of water to dampen the "blowback" pressure
  1333. pulse from the engines.
  1334.  
  1335.         Main Engine Hydrogen Burnoff System.  Hydrogen vapors which occur
  1336. during the main engine start sequence are exhausted into the engine
  1337. nozzles just before ignition resulting in a hydrogen-rich atmosphere
  1338. in the engine bells, which could explode and damage the engine bells.
  1339.  To prevent this, six hydrogen burnoff pre-igniters were installed in
  1340. the tail service mast.  Just before main engine ignition they are
  1341. activated, igniting the free hydrogen in the the engine nozzles.This
  1342. precludes what is called "rough combustion" when the main engines
  1343. ignite.
  1344.  
  1345.         Pad Surface Flame Deflectors.  The pad surface flame deflectors
  1346. protect the flame trench floor and the pad surface from the intense
  1347. heat which occurs at launch.  The flame trench is 490 ft. long, 58
  1348. ft. wide and 40 ft. high.
  1349.  
  1350.         The system includes the main engine or orbiter flame deflector which
  1351. is 38 ft. high, 57.6 ft. wide and weighs l.3 million lb.  The SRB
  1352. flame deflector abuts the orbiter flame deflector to form a flat,
  1353. inverted V-shaped structure beneath the MLP's three exhaust holes.
  1354. This deflector is 42.5 ft. high, 42 ft. long and weighs l.l million
  1355. lb.  Both deflectors are made of steel and are covered with a
  1356. temperature-resistant concrete surface about 5 in. thick.
  1357.  
  1358.         There also are two movable flame deflectors located on each side of
  1359. the flame trench.  They are 19.5 ft. high, 44 ft. long and 17.5 ft.
  1360. long.
  1361.  
  1362.         Propellant Storage and Distribution.  Propellant servicing of the
  1363. Space Shuttle's reaction control systems, the booster auxiliary power
  1364. units and the external tank is performed at the launch pad.  Fuel
  1365. lines lead from various propellant storage facilities to the pad
  1366. structure and umbilical connections.  These facilities include the
  1367. liquid oxygen and liquid hydrogen and the hypergolic storage and
  1368. distribution facilities.
  1369.  
  1370.         Liquid oxygen, the Shuttle's main engine oxidizer, is stored in a
  1371. 900,000-gallon storage tank located in the northwest corner of each
  1372. launch pad.  These ball-shaped vessels are actually huge vacuum
  1373. bottles called Dewar bottles which store the liquid oxygen at a
  1374. temperature of minus 297 degrees F.
  1375.  
  1376.         Liquid hydrogen is stored in 850,000-gallon storage tanks located in
  1377. the northwest corner of each launch pad.  These tanks also are
  1378. enormous vacuum bottles able to store the liquid at temperatures
  1379. below minus 423 degrees F.  Liquid hydrogen is an extremely light
  1380. weight super-cold liquid -- a gallon weighs about a half pound.
  1381. Because of the liquid's light weight, pumps are not needed to
  1382. transfer the propellant to the pad.  Instead, vaporizers convert a
  1383. small portion of the tanks liquid hydrogen in the into gas and it is
  1384. the gas pressure exerted from the top of the tank that moves the
  1385. liquid into the transfer lines to the pad.  Vacuum-jacketed transfer
  1386. lines permit the hydrogen to flow into the orbiter through the Tail
  1387. Service Masts.
  1388.  
  1389.         The orbiter's Orbital Maneuvering Subsystem (OMS) and Reaction
  1390. Control System (RCS) engines use monomethyl hydrazine as fuel and
  1391. nitrogen tetroxide as the oxidizer.  These toxic fluids can be stored
  1392. at ambient temperatures.  Being hypergolic they ignite on contact
  1393. with each other.  Therefore, they are stored in well-separated
  1394. locations, at the southwest and southeast corners of the pads.
  1395.  
  1396.         These propellants are fed by transfer lines to the pad and through
  1397. the FSS to the RSS Hypergolic Umbilical System with its three pairs
  1398. of umbilicals attached to the orbiter.
  1399.  
  1400.         Launch Pad/Launch Processing System Interface.  The vital links
  1401. between the Launch Processing System in the Launch Control Center
  1402. (LCC), the ground support equipment and the Shuttle's flight hardware
  1403. at the pad are provided by elements located in the Pad Terminal
  1404. Connection Room (PTCR) below the pad's elevated hardstand.
  1405.  
  1406.         All pad Launch Processing System terminals--called Hardware
  1407. Interface Modules--interface with the Central Data Subsystem in the
  1408. LCC.
  1409.  
  1410.         Launch Equipment Test Facility.  The Launch Equipment Test Facility
  1411. (LETF) is located in the KSC Industrial Area, south of the Operations
  1412. and Checkout Building.  It is here that extensive tests of
  1413. launch-critical ground systems and equipment are conducted.  Failure
  1414. of any of these systems could cause serious consequences during
  1415. launch.
  1416.  
  1417.         The LETF can simulate launch events as such vehicle movement due to
  1418. wind, orbiter engine ignition and liftoff and the effects of solar
  1419. heating and cryogenic shrinkage.  The ability of the ground systems
  1420. to react properly to these events must be verified before committing
  1421. the Shuttle to launch.
  1422.  
  1423.         Examples of the systems tested at the facility include the external
  1424. tank vent line, the external tank oxygen vent arm, the orbiter's
  1425. access arm and the rolling beam umbilical system -- all are located
  1426. in the FSS.
  1427.  
  1428.         The FSS also tests the Mobile Launcher Platform structures such as
  1429. the tail service masts and SRB holddown posts.
  1430.  
  1431.         The test facilities include an SRB holddown test stand, a tower
  1432. simulator, an orbiter access arm random motion simulator, an external
  1433. tank oxygen vent system simulator, a tail service mast/external tank
  1434. hydrogen vent line and a random motion and liftoff simulator.  Tests
  1435. in the facility are monitored in a control building on the west side
  1436. of the LETF complex.
  1437.  
  1438.         The LETF test equipment was moved to KSC from NASA's Marshall Space
  1439. Flight Center (MSFC) where many of its components were originally
  1440. used for similar purposes during the Apollo program.
  1441.  
  1442.  
  1443. "6_2_4_3_7.TXT" (17202 bytes) was created on 01-02-89
  1444.  
  1445. SPACE SHUTTLE CARGO PROCESSING
  1446.  
  1447.         A wide variety of cargoes -- some deployed from the Shuttle, others
  1448. carried into space and returned at the end of the mission are
  1449. delivered to KSC where they undergo final processing, checkout and
  1450. installation in the orbiter's payload bay.
  1451.  
  1452.         Space Shuttle cargo processing is performed in parallel with vehicle
  1453. processing so fully-integrated and tested payloads are ready for
  1454. orbiter installation at the appropriate time to meet launch schedules.
  1455.  
  1456.         In order to assure an efficient Shuttle turnaround flow, a simulated
  1457. orbiter-to-cargo interface verification of the entire cargo is
  1458. performed before it is installed in the orbiter.
  1459.  
  1460.         Payloads follow one of two functional flows:  l) those that are
  1461. installed horizontally into the payload bay at the Orbiter Processing
  1462. Facility (OPF), and 2) those that are installed vertically into the
  1463. payload bay at the launch pad.
  1464.  
  1465.         Multi-Use Mission Support Equipment.  Payload processing is
  1466. facilitated by special payload handling equipment and devices called
  1467. the Multi-Use Mission Support Equipment (MMSE).  MMSE consists of the
  1468. Payload Canister, the Payload Canister Transporter, the Payload
  1469. Strongback and the Payload Handling Fixture.
  1470.  
  1471.         The Payload Canister is a large, environmentally-controlled cargo
  1472. container in which fully-integrated Shuttle payloads are transported
  1473. from the Vertical Processing Facility (VPF) to the Payload Changeout
  1474. Room at the launch pad, the Shuttle Payload Integration Facility
  1475. (SPIF) or from the Operations and Checkout (O&C) Building to the OPF.
  1476.  
  1477.         There are two Payload Canisters at KSC.  They are 65 ft. long, 18
  1478. ft., 7 in. wide.  The canisters can hold vertically or horizontally
  1479. processed payloads of up to 15 ft. in diameter and 60 ft. in length
  1480. -- matching the cargo-carrying capacity of the orbiter's payload bay.
  1481.  They can hold payloads weighing up to 65,000 lb. and are supported
  1482. the same way as they are in the payload bay -- by trunnion and keel
  1483. supports.  Their clamshell-shaped doors are the same size as those on
  1484. the orbiter.
  1485.  
  1486.         Equally unique are the two vehicles used to move payload canisters
  1487. the Payload Canister Transporters.  They are self-propelled and have
  1488. 48 wheels, each of which is independently steerable, allowing
  1489. movement forward, back, sideways or around.  They are 65 ft. long and
  1490. 23 ft. wide.  They weigh 140,000 lb. empty.  Fully loaded they have a
  1491. gross weight of 170,500 lb.  Their flatbeds can be raised and lowered
  1492. from 5 to 7 ft. as needed.  Their top speed, unloaded is 16.  Loaded
  1493. they have a top speed of 5 mil. an hr.  In what is called their
  1494. "creep mode" they can slow down to a quarter of an inch per second,
  1495. which is 0.0142 mil. an hr.  They can carry the Payload Canister in
  1496. either a horizontal or vertical position.
  1497.  
  1498.         The Payload Strongback supports horizontally processed payload
  1499. sections and postflight payload and airborne support equipment (ASE)
  1500. removal.  It consists of a rigid steel frame with adjustable beams,
  1501. brackets and clamps designed to prevent bending or twisting of
  1502. payload elements.  Overall, it is 60 ft. long, 16 ft. wide and 9 ft.
  1503. high weighing 40,000 lb.
  1504.  
  1505.         The fourth key element of the MMSE is the Payload Handling Fixture.
  1506. It is designed to handle Shuttle payloads at the contingency landing
  1507. sites and can be airlifted by Air Force C-5A aircraft.
  1508.  
  1509.         Vertical Cargo Processing Facilities.  Automated, communications
  1510. satellites, free-flyer pallets and small self-contained payloads
  1511. (Getaway Specials), including upper stages, are received and
  1512. processed at NASA facilities at the Cape Canaveral Air Force Station
  1513. (CCAFS).
  1514.  
  1515.         Larger Shuttle payloads such as the Tracking and Data Relay
  1516. Satellite (TDRS), Spacelab and the Hubble Space Telescope are
  1517. received and prepared for launch in the KSC Industrial Area located
  1518. on Merritt Island across the Banana River from CCAFS.
  1519.  
  1520.         Major facilities used by NASA at CCAFS to process deployable
  1521. payloads include Buildings AE, AO, AM and Hangar S.  These facilities
  1522. have been used since the early days of the U.S. space program.  In
  1523. fact, Hangar S dates back to the Mercury program.  It is now used to
  1524. prepare free-flyer pallets.  Buildings AE, AO and AM contain high bay
  1525. areas where large automated spacecraft are processed.  In other
  1526. facilities at CCAFS, small self-contained payloads are processed at
  1527. the modified Delta Third Stage Facility building.
  1528.  
  1529.         Upper stages for geosynchronous satellites, such as the Payload
  1530. Assist Module (PAM), are received and integrated in a facility called
  1531. the Explosive Safe Area 60A.
  1532.  
  1533.         After the upper stage and the spacecraft have been mated, they are
  1534. moved to the Vertical Processing Facility (VPF) in the KSC Industrial
  1535. Area for integrated testing.  Those payloads that use the Delta-class
  1536. spin-stabilized upper stages undergo checkout at the Payload Spin
  1537. Test Facility.
  1538.  
  1539.         Processing the Air Force's Inertial Upper Stage (IUS) takes place at
  1540. the Solid Motor Assembly Building (SMAB) at the Titan III Complex at
  1541. CCAFS.  The IUS and its payloads are mated at the VPF.
  1542.  
  1543.         All vertically-processed payloads are integrated in the VPF in the
  1544. KSC Industrial Area.  This large facility has an
  1545. environmentally-controlled high bay and airlock containing 10,153
  1546. square ft. of floor space.  It is 105 ft. high.  Payloads are brought
  1547. to the high bay through a 71 ft. high, 38 ft.-wide door.
  1548.  
  1549.         The VPF has two payload workstands each with six fixed platforms.
  1550. They are serviced by a 2-ton hoist.  Two bridge-type cranes -- one
  1551. with a 25-ton capacity and the other 12 tons -- can be linked to
  1552. provide a single lift capability of up to 35 tons, if required.  Also
  1553. available is a 10-ton-capacity monorail crane in the airlock.  Other
  1554. KSC vertical payload checkout facilities include:
  1555.  
  1556.         *Spacecraft Assembly and Encapsulation Facility used to assemble,
  1557. test, encapsulate and sterilize heavy payloads.  Located in the
  1558. Industrial Area, it has a high bay, two low bays, an airlock, a test
  1559. cell, a sterilization oven, a control room, as well as administrative
  1560. offices and mechanical support rooms.  The facility was built
  1561. originally for prelaunch processing of Viking and Voyager planetary
  1562. mission spacecraft.
  1563.  
  1564.         *Radioisotope Thermoelectric Generator Storage Building.  Located in
  1565. a remote area of the Industrial Area, radioisotope thermoelectric
  1566. generators used for spacecraft power-generating systems are stored
  1567. before they are installed in the spacecraft prior to launch.
  1568.  
  1569.         *Cargo Hazardous Servicing Facility.  A relatively new building
  1570. where hazardous fuel loading and ordinance servicing takes place.
  1571. The building is 120 ft. high, 200 ft. long  and contains 6,000 square
  1572. ft. of floor work space.  It can accommodate the largest vertical or
  1573. horizontally loaded spacecraft, including the Payload Canister.  It
  1574. has two complete spacecraft checkout and communications ground
  1575. stations, an airlock, large rolling doors and two overhead cranes
  1576. with 15- and 50-ton lifting capabilities.  The facility also includes
  1577. a separate Control Building to monitor payload servicing operations.
  1578.  
  1579.         *Payload Changeout Room.  The PCR attached to the Rotating Service
  1580. Structure at the launch pad is an environmentally-controlled facility
  1581. where Shuttle cargo is delivered and vertically installed in the
  1582. payload bay.  Seals around the mating surface of the room inflate,
  1583. allowing the orbiter's payload bay doors to open for installation of
  1584. the payload without exposure to outside contamination.  A clean air
  1585. purge in the room maintains the necessary environmental control.
  1586. Cargo is taken from the Payload Canister and installed vertically in
  1587. the orbiter using the Payload Ground Handling Mechanism (PGHM).
  1588. Access is provided by fixed and extensible work platforms.
  1589.  
  1590.         Vertical Cargo Processing Operations.  Processing, testing and
  1591. integrating vertically-installed payloads is carried out in the VPF
  1592. under controlled-environment conditions.  Processing varies depending
  1593. on the type of upper stage involved.  For example, a spacecraft
  1594. already mated to a PAM-D is placed directly on one of two workstands
  1595. after its removal from the Transporter Canister.  Those payloads
  1596. using the IUS upper stage are mated together at the VPF.
  1597.  
  1598.         No matter where the upper stages are mated to their spacecraft, the
  1599. entire cargo is assembled on a single workstand where checkout is
  1600. accomplished by Cargo Integration Test Equipment (CITE), a process
  1601. that begins with power activation. The overall procedure includes
  1602. numerous functional tests, computer and communications interface
  1603. checks and tests of the command and monitor functions.
  1604.  
  1605.         The last major VPF activity is the Payload Interface Verification
  1606. Test.  This involves verifying payload/cargo mechanical and
  1607. functional connections are compatible with the orbiter.  When this is
  1608. assured, the cargo is placed in the Payload Canister and taken to the
  1609. Payload Changeout Room at the launch pad and installed in the orbiter.
  1610.  
  1611.         Horizontal Cargo Processing Facilities.  Payloads that must be
  1612. integrated horizontally are processed in the Operations and Checkout
  1613. Building (O&C) at KSC.  Spacelab, in its various flight
  1614. configurations, is the primary horizontally-processed Space Shuttle
  1615. payload.
  1616.  
  1617.         The O&C Building is a 5-story, 600,000 square-ft. structure
  1618. containing offices, laboratories, astronaut crew living quarters, and
  1619. spacecraft assembly areas.  It is located in the Industrial Area,
  1620. east of the KSC Headquarters Building.
  1621.  
  1622.         O&C Building Spacelab Facilities.  Spacelab checkout facilities in
  1623. the O&C Building were originally used to assemble and test the Apollo
  1624. spacecraft.  They have been modified extensively for the Spacelab
  1625. program.
  1626.  
  1627.         Officially called the Spacelab Assembly and Test Area, the facility
  1628. is 650 ft. long and 85 ft. wide.  It is divided into a high bay, 157
  1629. ft. long and 104 ft. high, and a low bay, 475 ft. long and 70 ft.
  1630. high.  Environmentally, the area is maintained at 75 degrees F (plus
  1631. or minus 2 degrees), with relative humidity controlled at 60 percent
  1632. or lower.
  1633.  
  1634.         Within the Spacelab checkout area, there are two Cargo Integration
  1635. Test Equipment (CITE) assembly and checkout workstands, an
  1636. engineering model workstand, pallet staging workstands, a rack/floor
  1637. workstand, a tunnel maintenance area, an airlock maintenance area and
  1638. two end cone stands.  The two CITE workstands are controlled from two
  1639. automatic test equipment control rooms located on the third floor of
  1640. the O&C Building.
  1641.  
  1642.         The mechanical and electrical ground support equipment needed for
  1643. Spacelab checkout is located in and around the workstands. The
  1644. facility is designed to handle two separate Spacelab processing flows
  1645. simultaneously.  An orbiter/Spacelab interface adapter and two racks
  1646. which simulate the orbiter's aft flight deck are attached to the end
  1647. of the workstands.  Orbiter utility interfaces for electrical, gas
  1648. and fluids are available through ground support equipment cables or
  1649. lines.
  1650.  
  1651.         Spacelab Processing and Integration Operations.  The Spacelab
  1652. processing concept allows users to design and develop experiments
  1653. which can be integrated with other individual experiments into a
  1654. complete Spacelab payload.
  1655.  
  1656.         Spacelab processing starts with the integration and checkout of
  1657. experiment packages and equipment with the appropriate structural
  1658. mounting elements such as racks for the Spacelab pressurized module
  1659. and pallet segments for experiments designed to be exposed to the
  1660. space environment.
  1661.  
  1662.         Those experiments provided by the European Space Agency (ESA),
  1663. undergo preliminary integration in Europe before they are shipped to
  1664. the United States.  In fact, all Spacelab payload elements are
  1665. delivered to KSC as flight-ready as possible.
  1666.  
  1667.         When individual experiments and payloads are delivered to the O&C
  1668. Building, the special Spacelab "train" of pallets and racks is
  1669. assembled using the pallet and/or rack stands.  After mechanical
  1670. build-up of the payload train, these elements are moved to the
  1671. Spacelab integration workstand and mated with the Spacelab module or
  1672. the support systems igloo.  Operational hardware is refurbished and
  1673. built-up in parallel with the payload build-up. When the complete
  1674. Spacelab and payload configuration is ready, the Spacelab module's
  1675. aft and forward end cones are installed, pallets are positioned and
  1676. utilities are connected between pallets and the module.
  1677.  
  1678.         The CITE stand simulates the orbiter and supports highly realistic
  1679. Space Shuttle/Spacelab electrical and mechanical interface testing.
  1680.  
  1681.         When checkout and integration tests are completed the Spacelab is
  1682. hoisted into the payload canister.  It is then moved to the Orbiter
  1683. Processing Facility (OPF) in the payload canister transporter.
  1684.  
  1685.         Once in the OPF the Spacelab is hoisted horizontally from the
  1686. payload canister transporter by a crane, positioned over the orbiter,
  1687. lowered, and installed in the payload bay.  After installation it is
  1688. connected to the orbiter interfaces.  A payload/orbiter interface
  1689. test is then conducted to verify the Spacelab is properly installed.
  1690.  
  1691.         When all of these activities are completed, the payload bay doors
  1692. are closed and latched.  The payload bay environment is maintained at
  1693. 65 degrees F. -- plus or minus 5 degrees -- with a relative humidity
  1694. of 30 to 50 percent.  The orbiter is then powered down and moved to
  1695. the VAB where it is mated to the external tank and the SRBs.  The
  1696. Spacelab payload requires no further access before launch, although
  1697. it is possible to open the payload bay doors and reach the Spacelab
  1698. using the Payload Ground Handling Mechanism, if required.
  1699.  
  1700.         The payload air purge and environmentally controlled conditions
  1701. resume after the Shuttle vehicle is mated with the external tank and
  1702. the SRB on the Mobile Launcher Platform (MLP).
  1703.  
  1704.         After movement to the launch pad, the Space Shuttle and the MLP are
  1705. mated "hard down" on the pad and umbilicals are connected.  The
  1706. Shuttle again is powered up and preparations for launch proceed.
  1707.  
  1708.         Getaway Special Payloads.  Processing of "Getaway Special" payloads
  1709. -- officially called small self-contained payloads -- is carried out
  1710. at the Getaway Special Facility on the Cape Canaveral Air Force
  1711. Station (CCAFS) in what was formerly the Delta Third Stage Facility.
  1712.  
  1713.         Since these payloads are self-contained they require only limited
  1714. interfaces with the orbiter.  Therefore, they do not need to be
  1715. processed in the CITE facility.  Instead, once processed at the
  1716. Getaway Special Facility, they are mounted on a bridge beam in the
  1717. payload bay while the orbiter is undergoing checkout and testing in
  1718. the OPF.
  1719.  
  1720.         Life Sciences Payloads.  Life sciences payloads are usually
  1721. processed in a manner similar to other horizontally-integrated
  1722. payloads.  The live specimens used for these payloads are housed at
  1723. Hangar L on the CCAFS, where facilities include laboratories,
  1724. specimen holding areas and offices for principal investigators.
  1725.  
  1726.         Life sciences programs are managed for NASA by the Ames Research
  1727. Center, Mountain View, Calif.  KSC is responsible for life sciences
  1728. payload operations and logistical support.
  1729.  
  1730.         At the launch pad, live specimens or those already in flight
  1731. containers, are placed in the orbiter in one of two ways:  by opening
  1732. the payload bay doors and installing the specimens from a special
  1733. access platform mounted on the Payload Ground Handling Mechanism
  1734. (PGHM), or through the crew entry hatch with the specimens in
  1735. containers which are then mounted on the orbiter middeck area.
  1736.  
  1737.         Department of Defense Payloads.  The Department of Defense (DOD)
  1738. conducts its own payload build-up and integration at the CCAFS under
  1739. secure conditions.  These procedures are similar to NASA's.
  1740.  
  1741.         DOD payloads usually arrive by aircraft at the Skid Strip on CCAFS.
  1742. Those requiring assembly and other testing are taken to an assembly
  1743. area such as the Air Force-operated Satellite Assembly Building on
  1744. CCAFS.  When work there is completed, the payload is moved to the
  1745. Shuttle Payload Integration Facility (SPIF) which is quite similar to
  1746. the VPF at KSC. The SPIF is located in the Solid Motor Assembly
  1747. Facility Building (SMAB) at the Titan Integrate, Transfer and Launch
  1748. Complex.
  1749.  
  1750.         Payloads that need little assembly go directly from the Skid Strip
  1751. to the SPIF.  It is at the SPIF where upper stages are mated with the
  1752. spacecraft, as required.
  1753.  
  1754.         Once the cargo elements are mated, cargo processing procedures are
  1755. the same as those followed by NASA.  For example, integration testing
  1756. uses the DOD Orbiter Functional Simulator, a system very similar to
  1757. the Cargo Integration Test Equipment at KSC.  Once the complete
  1758. payload is checked out it is placed in a NASA-provided canister for
  1759. transport from the SPIF to the launch pad.
  1760.  
  1761.         At the launch pad, the DOD cargo is placed in the Payload Changeout
  1762. Room on the Rotating Service Structure.  From there it is installed
  1763. in the payload bay for final checkout and interface verification
  1764. testing.  Once testing activities are complete the payload and
  1765. payload bay are closed out for flight.
  1766.  
  1767.