home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / STATION / STFMEDEA.CN2 < prev    next >
Text File  |  1992-09-09  |  48KB  |  1,043 lines

  1. "6_10_7_4_3.TXT" (46916 bytes) was created on 08-11-89
  2. Enter {V}iew, {X}MODEM, {Y}MODEM, ? for HELP, or {M}enu [V]...
  3.  
  4. JOHNSON  SPACE  CENTER
  5.  
  6. Traditional Center Roles and Responsibilities
  7.  
  8.  
  9. The history of the Johnson Space Center began in 1961 when
  10. it was announced that the new Manned Spacecraft  Center
  11. would be established on a 1020-acre tract near Houston,
  12. Texas.  The land, originally Humble Oil and Refining Company
  13. property that had been donated to Rice University, was
  14. transferred to the government by the university.
  15. Construction of facilities was begun in 1962 and the
  16. majority of buildings were completed by 1965.  The name of
  17. the Center was changed to the Lyndon B. Johnson Space Center
  18. in 1974.
  19.  
  20. The Johnson Space Center is located in Harris County, Texas,
  21. on a 1620-acre tract near Clear Lake.  The site is
  22. approximately halfway between Houston and Galveston.
  23.  
  24. JSC participated with other NASA installations in the
  25. Mercury, Gemini, and Apollo space programs which culminated
  26. in the first manned lunar landing in July 1969.  The Skylab
  27. space station, controlled from JSC, provided the base for
  28. numerous scientific projects including the evaluation of
  29. manufacturing methods in space, the study of energy
  30. radiation from the Sun, and the study of the capability for
  31. space monitoring of the environment and resources on Earth.
  32. JSC participated in the joint U.S.-U.S.S.R. (Apollo-Soyuz)
  33. space mission in 1975, which has highlighted international
  34. cooperation in space to date.  With the adoption of a
  35. national goal for development of a space transportation
  36. system, JSC has played a major role in this area.  JSC
  37. serves as both the development center for the Space Shuttle
  38. and the Operations center for the evolving transportation
  39. system.  Activities in the development of the Shuttle have
  40. included the successful completion of a number of research
  41. goals.  The development of the power extension package will
  42. utilize deployable solar arrays, which are expected to
  43. triple the on-orbit stay time and double the available power
  44. compared to initial concepts.  JSC has also demonstrated the
  45. feasibility of a three-man vehicle launched by the Shuttle
  46. which can potentially perform a wide variety of construction
  47. and service operations that would exploit the capabilities
  48. of man in space.  Also, an analysis has been made by JSC of
  49. deployment, erection, fabrication, and assembly of very
  50. large structures in space.
  51.  
  52.  
  53. Research and development activities at JSC related to manned
  54. space flight include the following.
  55.  
  56. 1.-The design, manufacture, testing, qualification, and
  57. delivery of systems such as space suits, extravehicular
  58. activity systems, crew provisions, and crew support
  59. equipment.
  60.  
  61. 2.-The development of instrumentation, data management
  62. systems, and ground checkout systems used on manned
  63. spacecraft.
  64.  
  65. 3.-The analysis, development, and evaluation of spacecraft
  66. structures, materials, and thermal protection systems.
  67.  
  68. In addition to its role in the development of the Space
  69. Shuttle, JSC is involved in a wide range of research and
  70. technology activities in other areas.  In lunar and
  71. planetary science, JSC scientists have led in the
  72. investigation of the ancient lunar crust.  The tie of lunar
  73. and planetary studies to Earth has been strengthened.  A new
  74. model has been developed for the origin of the Earth's
  75. continents.  The environmental effects of space
  76. transportation are also being studied, from the standpoint
  77. both of the effects of launch and landing on the Earth
  78. environment and of the effects of the space environment on
  79. vehicles or structures in space.  In the area of life
  80. sciences, research is being conducted to understand the
  81. effects of weightless spaceflight on the human body and to
  82. apply spaceflight-developed procedures and equipment to the
  83. solution of problems on Earth.  JSC also functions as the
  84. lead organization for agricultural remote sensing.  Other
  85. Earth observation responsibilities of JSC include soil
  86. moisture mapping, multicrop research, water mapping,
  87. forestry applications, and resources inventory with the
  88. State of Texas.
  89.  
  90.  JOHNSON  SPACE  CENTER
  91.  
  92. Space Station Freedom Unique Activities
  93.  
  94.  
  95. Integrated Truss Assembly
  96. The integrated truss assembly provides the framework for the
  97. core base of the station.   The transverse boom is 155
  98. meters (508 feet) in length.  It serves as the attachment
  99. point for the solar power arrays, as well as other systems,
  100. including experiments.  It facilitates the movement of crew
  101. and equipment, and provides for distributed systems.
  102.  
  103. Mobile Transporter
  104. The mobile transporter will enable the Canadian supplied
  105. Mobile Servicing Centre (MSC) to move along the truss.  It
  106. provides the translation, rotation, and plane change
  107. mobility required by the MSC to support transportation,
  108. assembly, and payload operations.
  109.  
  110. Resource Nodes - Design and Outfitting
  111. The four resource nodes, located at each end
  112. of the Habitation and U.S. Laboratory Modules, are small
  113. pressurized cylinders approximately 17 feet long and 14 feet
  114. in diameter.  They are designed and outfitted to serve as
  115. command and control centers and as passage-ways to and from
  116. the various modules.  A cupola will be attached to each of
  117. two nodes.
  118.  
  119. Airlocks
  120. There are two types of airlocks planned for Space Station
  121. Freedom.  There will be two standard airlocks and one
  122. hyperbaric airlock.  The airlocks attached to a node, enable
  123. the transfer of crew and equipment between pressurized and
  124. unpressurized zones.  The hyperbaric airlock has the
  125. capability for the treatment of decompression sickness.
  126.  
  127. Distributed Systems
  128. There are a variety of systems which are fundamental to the
  129. operation of the space station in a safe and effective
  130. manner.  They are the propulsion, data management,
  131. communications and tracking, guidance, navigation and
  132. control, thermal control, fluid management, mechanical, and
  133. electrical power systems.
  134.  
  135. Man Systems
  136. Man Systems provide the crew with a safe environment and the
  137. necessities of life.  Man Systems includes the health care
  138. system, hygiene system, crew quarters, galley, wardroom,
  139. food management, lighting, work-stations, EVA system, flight
  140. crew integration and training, restraints and mobility aids,
  141. housekeeping/trash management, portable emergency
  142. provisions, operational and personal equipment, and stowage.
  143.  
  144. JOHNSON  SPACE  CENTER
  145.  
  146.  
  147. Elements and Systems
  148.  
  149. Integrated Truss Assembly
  150. The truss assembly will give structural stiffness and
  151. dimensional stability to the entire space station.  It also
  152. will provide the structure for integration and installation
  153. of all the elements and systems, including the modules, that
  154. make up the space station's manned base, or core.
  155.  
  156. The integrated truss assembly for Space Station Freedom is
  157. the structural framework of tubular beams and columns which
  158. stiffen and stabilize the core base of the station.  It has
  159. provisions for mounting and attaching modules, logistics
  160. carriers, external experiments, solar power arrays, and both
  161. Earth and astronomical viewing instruments.  The truss also
  162. provides corridors and distributed systems for crew and
  163. equipment movement, and external lighting.
  164.  
  165. The transverse boom, including solar arrays at each end,
  166. measures 155 meters (508 feet).  The center section of 360
  167. feet consists of a sequence of 5-meter (16.4 ft) cubic bays
  168. to secure the station elements and systems.  It is erected
  169. in space, composed of longerons, battens and diagonal struts
  170. to form a latticework for structural stiffness and
  171. stability.
  172.  
  173.  
  174. Because of extreme temperatures as the station goes from the
  175. heat of the sun to the cold of the umbra, the tubular
  176. members are built of a composite material which reacts
  177. differently to heat and cold.  A candidate material is an
  178. aluminum clad graphite epoxy which is light-weight and
  179. relatively stronger and stiffer than metal.  Engineers at
  180. JSC weave graphite fibers through a convergence plate and
  181. into an aluminum tube.  A second, smaller tube holds the
  182. strands together until resin can be injected around the
  183. fibers to form a structural member, ready for covering,
  184. corner fitting, launch, and assembly.
  185.  
  186.  
  187. Mobile Transporter System
  188. The primary function of the Mobile Transporter (MT) is to
  189. provide the Canadian-supplied Mobile Servicing Center (MSC)
  190. with mobility.  It also provides the capability for movement
  191. of supplies, materials, and personnel independent of the
  192. MSC.  The Mobile Transporter combined with the MSC comprises
  193. the Mobile Servicing System (MSS).  The MT will will ride
  194. along rails mounted on truss providing mobility for the MSC.
  195. The MT will generate its own utilities and data, or will
  196. throughput station-distributed utilities and data.  The base
  197. of the MT will measure approximately  4.9 x 6.1 meters (16 x
  198. 20 feet).  The height
  199. has not yet been determined.
  200.  
  201. The MSC will consist of a base structure mounted on the MT,
  202. a Remote Manipulator System (RMS), similar to the one on the
  203. orbiter, an Astronaut Positioning System, and a Special
  204. Purpose Dextrous Manipulator (SPDM)  that acts as the
  205. "hands" of the system.  The Astronaut Positioning System
  206. will be similar to the RMS, except that it will have
  207. additional restraints designed to interface with a suited
  208. astronaut.  The SPDM will be designed to changeout space
  209. station orbital replacement units and attached payloads.
  210.  
  211.  
  212. Mechanical System
  213. The mechanical system consists of the solar alpha rotary
  214. joint, the thermal radiator rotary joint, umbilical
  215. mechanisms, and special end-effectors.  The solar alpha
  216. rotary joint supports the outboard transverse booms and
  217. provides controlled rotation to point the power generation
  218. equipment towards the sun, while transferring power and data
  219. across this rotating interface.  The thermal radiator rotary
  220. joint supports the control radiator panels and provides
  221. controlled rotation for aligning the panel edges to the sun.
  222. It transfers liquid/gaseous ammonia between the station and
  223. the panels.  The umbilical mechanisms facilitate utility
  224. transfer between the station and the unpressurized logistics
  225. carrier, the mobile transporter, and the platform.  Special
  226. end-effectors are provided for construction, assembly,
  227. maintenance, and repair.  They are compatible with the other
  228. station manipulator systems.
  229.  
  230. JOHNSON  SPACE  CENTER
  231.  
  232.  
  233. Elements and Systems
  234.  
  235. Resource Node Design and Outfitting
  236. The JSC is responsible for the design and out-fitting of the
  237. resource nodes.  The four resource nodes, located at each
  238. end of the Habitation and U.S. Laboratory modules, are
  239. designed to reduce the amount of EVA time required to
  240. assemble the station.  The nodes are small, pressurized
  241. cylinders,approximately 14 feet in diameter and 17 feet
  242. long, that serve as command and control centers, and as
  243. pressurized passageways to and from the various modules.
  244. They, like the modules, have a primary and a secondary
  245. structure and contain accommodations for distributed
  246. systems.  Certain nodes also contain berthing mechanisms for
  247. the temporary attachment of either the space shuttle or the
  248. logistics  modules.
  249.  
  250. Node 1 serves as a control center for the Communication and
  251. Tracking System, Data Management System, Guidance,
  252. Navigation and Control System, Propulsion System, Electrical
  253. Power System, Thermal Radiator Rotation, and the hyperbaric
  254. airlock.  It is located between the Columbus (ESA) and U.S.
  255. Laboratory modules and attaches to the hyperbaric airlock
  256. and Node 2.
  257.  
  258. Node 2 provides redundant control for the Propulsion System,
  259. Electrical Power System, Thermal Radiator Rotation, and the
  260. Communication and Tracking System.  It also serves as the
  261. airlock control station.  It is located between the JEM and
  262. the Habitation module.
  263.  
  264. Node 3 is the primary command and control station for the
  265. pressurized areas of the station.  It is located at the
  266. forward end of the U.S. Laboratory Module.  It provides: the
  267. accommodation for a cupola interface and for a secondary
  268. docking port interface; a backup command and control station
  269. for the Mobile Servicing Centre and the Flight Telerobotic
  270. Servicer; backup guidance and navigation control; a
  271. secondary proximity operation for pressurized attached
  272. payload equipment.
  273.  
  274. Node 4 is attached to the forward end of the Habitation
  275. module and is connected to Node 3.  It serves as the primary
  276. docking port for the space shuttle, the primary control
  277. center for proximity operations, and the primary command and
  278. control center for the Mobile Servicing Center and the
  279. Flight Telerobotic Servicer.  It also provides
  280. accommodations for interfacing with the cupola.
  281.  
  282. Nodes 3 and Node 4 will be scarred for future growth.  That
  283. is, both will contain the necessary hardware provisions to
  284. enhance the nodes as the station evolves.
  285.  
  286. Cupolas
  287. There are two cupolas. One will be  attached to resource
  288. Node 3 and the other to Node 4.  One will face towards the
  289. earth while the other will face towards space.  They
  290. facilitate the control of proximity operations and can be
  291. used simultaneously by two crew members with a work station
  292. available for each.  From the cupola, they have a 360o field
  293. of view in azimuth and a complete hemispheric field of view
  294. in elevation.  A restraint system enables the crew members
  295. to easily rotate for viewing through any of the 8 windows.
  296. The workstations can also be rotated to move to an optimum
  297. position for use by a crewmember.  The workstations have a
  298. keyboard, two hand controllers, and a trackball.  The
  299. following systems can be controlled by a crewmember in the
  300. cupola: the station manipulators (except the JEM
  301. manipulator), the mobile transporter, the telerobotic
  302. servicer, OMV piloting, external video cameras and lights
  303. and internal video monitors, international and external
  304. voice communications, and systems control functions via
  305. access to the DMS.  When not in use the cupolas will be
  306. within a retractable, protective cover.
  307.  
  308. Airlocks
  309. There are two types of airlocks: the hyperbaric airlock, and
  310. the airlock.  The hyperbaric air-lock provides an effective
  311. and safe means for the transfer of crew and equipment
  312. between pressurized and unpressurized zones and provides a
  313. capability for the treatment of decompression sickness.  The
  314. airlock is a separate element attached to a node by
  315. berthing/ docking mechanisms.  The airlock serves the same
  316. function with the exception of the capability to treat
  317. decompression sickness.
  318.  
  319. JOHNSON  SPACE  CENTER
  320.  
  321.  
  322. Elements and Systems
  323.  
  324. Utility Distribution System
  325. In order to minimize EVA installation time, the number of
  326. joints, and fluid connector leakage potential, a unique
  327. concept of a rollout utility tray has been proposed.  A
  328. 10-foot inside diameter (14.5-foot outside diameter)
  329. aluminum frame spool will provide a large bend radius.  This
  330. will allow tray preintegration of long runs of stiff, yet
  331. lightweight, power cables and multi-insulation wrapped heat
  332. rejection and transport lines.  During assembly, EVA crew
  333. members snap the trays into support fittings prebonded every
  334. 16.4 feet to the batten struts and make connections at
  335. distribution points.  Aluminum covers provide protection
  336. from ultraviolet radiation, atomic oxygen, and
  337. meteroid-debris impact.
  338.  
  339. Fluid Management System  (FMS)
  340. The FMS handles the distribution of nitrogen, water, and
  341. waste fluids throughout the station.  The integrated
  342. nitrogen system (INS) includes all of the hardware and
  343. software required to resupply, transfer, store, condition,
  344. distribute, control and monitor nitrogen for the station.
  345.  
  346. The nitrogen logistics resupply subsystem includes the
  347. tankage, mounting hardware, condition, thermal control,
  348. transfer, monitoring and control hardware necessary to
  349. deliver the fluid to the station.  It is located on the
  350. truss, as well as the tankage and associated equipment to
  351. store the nitrogen.
  352.  
  353. The nitrogen distribution subsystem which transfers nitrogen
  354. from the resupply subsystem to the storage tanks and from
  355. the storage tanks to the user interface, is also located on
  356. the truss.  The nitrogren distribution subsystem consists of
  357. two parts:
  358. --One part transfers nitrogen to the ECLSS and the
  359. integrated waste fluid system, and interfaces with the
  360. internal distribution systems located in Nodes 1 and 2, and
  361. --The other part transfers nitrogen to the integrated water
  362. system (IWS) and the laboratories.
  363.  
  364. The integrated water system (IWS) is conceptually similar to
  365. the integrated nitrogen system.  The storage system, located
  366. in the nodes, accepts water from the Space Shuttle orbiter's
  367. cargo bay, from the NSTS water scavenging system, and from
  368. the ECLSS.
  369.  
  370. The integrated water fluid system (IWFS) consists of a
  371. collection/distribution subsystem, and a storage subsystem.
  372. These subsystems will contain all hardware and software
  373. required to provide fluid transfer, storage, conditioning,
  374. disposal, control, and monitoring to accommodate gas
  375. mixtures and water. The collection/distribution subsystem
  376. receives fluid discarded by the users and transfers them to
  377. the storage subsystem.
  378.  
  379. Thermal Control System (TCS)
  380. The TCS is an integrated system which will maintain
  381. structures, systems, subsystems, equipment, and payloads
  382. within required temperature ranges.  Twenty-five heat
  383. acquisition devices (HADs) will be used initially to collect
  384. waste heat from   Habitation and Laboratory modules,
  385. resource nodes, and payload accommodation equipment.  The
  386. heat will be transported by means of an ammonia/water loop
  387. from the HADs to a radiator located on the transverse boom.
  388. The radiator will be a 15.2m (50 ft) square which will be
  389. mounted on a rotary joint which permits the radiator to be
  390. turned away from the radiant heat of the Sun.
  391.  
  392. The external thermal system provides cooling and heat
  393. rejection to control temperatures of electronics and other
  394. space station hardware located outside the modules and node.
  395.  
  396. For truss attached payloads, thermal acquisition is provided
  397. at the payload attachment interface.  Separate Attached
  398. Payload Accommodation Equipment (APAE) thermal loops
  399. transport waste heat to the central thermal bus heat
  400. exchangers.  The APAE loop design  is based upon a two-phase
  401. ammonia system.  For pressurized payloads attached directly
  402. to nodes, thermal acquisition is through central thermal bus
  403. interface heat exchangers attached externally to the
  404. payload.
  405.  
  406. JOHNSON  SPACE  CENTER
  407.  
  408.  
  409. Elements and Systems
  410.  
  411. Propulsion Assembly
  412. The function of the propulsion assembly is to maintain the
  413. proper altitude, avoid collisions, and to provide backup
  414. attitude control.  The propulsion assembly will provide
  415. thrust for orbital maintenance and 3-axis thrust for
  416. attitude stabilization and reorientation.  Three-axis thrust
  417. will be used to desaturate the Control Momentum Gyroscopes,
  418. which are the primary attitude actuators of the
  419. Stabilization and Control System.  The propulsion system
  420. consists of four propulsion modules, a tank farm, and a fuel
  421. distribution system.  Each module contains fuel tanks,
  422. plumbing and valving, a fuel pump, and two types of jet
  423. actuators (hot gas and resistojets).  The resistojets, used
  424. for vernier control, are fueled by waste fluids and produce
  425. a pound of thrust.  The hot gas actuators are fueled by a
  426. hydrogen-oxygen mixture and produce 25 to 40 pounds of
  427. thrust.
  428.  
  429. Communication and Tracking (C&T)
  430. This system provides for the transmission, reception,
  431. multiplexing, distribution and signal processing of
  432. telemetry, commands, user data, science data, computer data,
  433. and tracking data.  C&T also provides for the raising,
  434. lowering and pointing of antennae on the station.  C&T is
  435. comprised of six subsystems:
  436. --1) space to space,
  437. --2) space to ground,
  438. --3) audio,
  439. --4) video,
  440. --5) tracking, and
  441. --6) control and monitoring.
  442. The space-to-space subsystem provides communications with:
  443. astronauts performing EVA, the Space Shuttle, the Orbiting
  444. Maneuvering Vehicle, the Mobile Servicing Center, the Flight
  445. Telerobotic Servicer, and any compatible free-flying
  446. platforms in the vicinity of  the manned base.  Simultaneous
  447. communication can be carried out with up to four vehicles.
  448.  
  449. The space-to-ground subsystem provides near continuous
  450. communications between the station and ground data networks
  451. through the TDRSS.
  452.  
  453. The audio subsystem provides all of the voice communications
  454. on the space station.  It is similar to a standard telephone
  455. system and permits voice communication between the crew
  456. inside the pressurized modules, the EVA crew, the crew of
  457. other manned vehicles, and compatible ground systems.
  458.  
  459. The video subsystem provides all of the internal and
  460. external video capabilities on the space station by means of
  461. remotely controlled cameras.  It includes closed circuit TV,
  462. storage, retrieval, compression, graphics, and special
  463. effects capabilities.
  464.  
  465. The tracking subsystem consists of a Global Positioning
  466. System (GPS) receiver/ processor with provisions to
  467. accommodate future laser docking and radar requirements.
  468.  
  469. The control and monitoring subsystem manages all C&T
  470. resources and distributes the C&T data.
  471.  
  472. Guidance, Navigation & Control (GN&C)
  473. The GN&C performs two main functions:  to control the manned
  474. base orbit and to control traffic around the space station.
  475.  
  476. Periodically, the manned base portion of Space Station
  477. Freedom will decay in orbit.  The GN &C, operated by
  478. sensors, star trackers and gyroscopes, will signal the
  479. propulsion assembly for a reboost for proper altitude and
  480. attitude.  This system also supports the pivoting of the
  481. solar arrays and thermal radiator on the transverse boom to
  482. maximize the capture of the solar rays.
  483.  
  484. Traffic management around the station is also critical.  The
  485. GN&C controls all incoming, out-going and station keeping
  486. traffic; it also controls berthing and docking operations
  487. for the Space Shuttle.  Finally, the GN&C monitors the
  488. trajectories of vehicles and objects that may intersect the
  489. orbit of the manned base and platforms.  Such objects
  490. include meteoroids, some the size of a car, which are
  491. extremely rare in space.  The more common micrometeoroids,
  492. ranging in size from a grain of sand to a marble and
  493. traveling at thousands of miles per hour, are too small to
  494. be tracked on radar.
  495.  
  496. JOHNSON  SPACE  CENTER
  497.  
  498. Elements and Systems
  499.  
  500. Data Management System (DMS)
  501. The DMS is an onboard computer system with two main
  502. functions.  First, the DMS includes all the hardware and
  503. software necessary for data processing and local
  504. communications among the onboard elements, systems and
  505. pay-loads.  Secondly, the DMS provides an interface between
  506. human and machine for the operation and control of Space
  507. Station Freedom.
  508.  
  509. The DMS provides database access, command and control, data
  510. transmission, data processing and handling, and human
  511. computer interfaces for the users and subsystems as well as
  512. interface for the onboard information systems of the
  513. international elements.  It enables users and subsystems to
  514. initiate on-line capabilities such as command generation,
  515. data handling, graphics, health monitoring, planning,
  516. scheduling and training activities, display of performance
  517. and trend data, and monitoring of properly interfaced
  518. payloads.
  519.  
  520. The Data Management System provides a family of compatible
  521. computers ranging from a single board computer suitable for
  522. use as an embedded controller, to a general purpose
  523. processor suitable for hosting system application software.
  524. Each processor has a compatible set, or subset, of the DMS
  525. operating systems tailored to its specific application.  The
  526. DMS also includes a common assembly called the Multipurpose
  527. Application Console (MPAC).
  528.  
  529. The MPAC is the electronic core of the space station
  530. workstations.  It provides access into operational
  531. monitoring, training, testing, cautions and warning display,
  532. and crew operations.  Some of the MPACs are fixed in place,
  533. while others are portable.
  534.  
  535. The information and data management services provided will
  536. include data storage processing and handling presentation,
  537. and on-board networking services adequate to accommodate
  538. most user requirements.
  539.  
  540. The Data Management System interfaces will be capable of
  541. supporting both Operations/ Administrative (O/A) traffic and
  542. payload traffic on a near continuous basis.  O/A traffic can
  543. take priority over payload traffic in the event of
  544. emergencies or link failure which restricts link
  545. performance.  Specifically, the Data Management System will
  546. exhibit the following features:
  547. 1)--Support the control of all onboard subsystems such as
  548. electrical power, thermal control, data management,
  549. communications, attitude control and orbit altitude
  550. maintenance of the station and platforms.
  551. 2)--Support normal, systems-management functions that ensure
  552. the station and platform systems continue to operate
  553. normally in a desired configuration.  This function will be
  554. accessible by a ground controller or onboard crew members.
  555. 3)--Provide for onboard distribution of data between
  556. subsystems, payloads, and payload support equipment over DMS
  557. networks.
  558. 4)--Support real-time command and control.  Commanding can
  559. be initiated by the system the crew, ground operations, or
  560. other payloads.
  561. 5)--Support the provision of orbit-position data of a
  562. selected reference point, attitude data, and navigation
  563. information.
  564. 6)--Provide the capability and warning and advisory
  565. information necessary to safely override, or inhibit
  566. manually, any automated functions.
  567.  
  568. The DMS will provide a self-monitoring capability that will
  569. reduce recurring operations cost, reduce the crew and ground
  570. time devoted to configuration management, allow crew and
  571. ground controllers to quickly determine the health and
  572. status of all systems, and automatically give appropriate
  573. notification when checks should be made.
  574.  
  575. There will be three primary configuration management
  576. functions:  (1) hardware configuration management of space
  577. station elements, (2) software configuration management of
  578. station space elements, and (3) both system and customer
  579. data configuration management in the Data Management System.
  580.  
  581.  
  582.  JOHNSON  SPACE  CENTER
  583.  
  584.  
  585. Elements and Systems
  586.  
  587. Man Systems
  588. Johnson Space Center is responsible for managing  the
  589. design, development, test and engineering of manned systems
  590. for the Habitation, U.S. Laboratory and Logistics modules.
  591. The manned systems include crew quarters restraints and
  592. mobility aids, health care, operational and personal
  593. equipment, portable emergency provisions, workstations,
  594. galley food management, personal hygiene, lighting,
  595. wardroom, stowage, and house-keeping/trash management.  The
  596. Man Systems utilize a group of modular elements or
  597. "Functional Units" which enable partial or entire systems to
  598. be removed, replaced, and relocated as desired and at the
  599. time desired.
  600.  
  601. The Habitation Module provides the living environment for
  602. eight crewmembers.  Specifically it contains the crew
  603. quarters, galley, wardroom, general workstation, personal
  604. hygiene facility, crew emergency healthcare
  605. system, exercisers, and stowage.
  606.  
  607. The crew quarters, perceived as a low activity area, are
  608. grouped at one end to minimize traffic and equipment
  609. operation disturbances while the crew members are resting.
  610. In addition, stowage racks are located between crew quarters
  611. and adjacent facilities to act as activity buffers and aid
  612. in sound absorption.  The galley/wardroom is located at the
  613. opposite end of the module because of the high level of
  614. activity associated with meal preparations, consumption, and
  615. clean up.  The personal hygiene facilities are located
  616. centrally to minimize the overlap of crew activities between
  617. the galley/ wardroom and crew quarter area.
  618.  
  619. The layout of the module is designed to provide the most
  620. habitable and productive environment possible given the
  621. restricted available volume.
  622.  
  623. The space station will provide private quarters for each of
  624. the eight crew members.  Each crew quarter will serve as a
  625. bedroom, den, and living room, albeit on a smaller scale.
  626. At least 50 cubic feet will be provided within each
  627. compartment for sleeping.  The crew quarter will provide
  628. stowage space for clothing and personal effects,  a sleep
  629. restraint, a portable work-station linked to the space
  630. station data management system, audio/visual recording and
  631. playback equipment, and a communications panel.
  632.  
  633. The interior decor of each crew quarter  is made up of
  634. acoustical fabric panels, which are modular and easily
  635. removed.  This allows crew members to personalize their
  636. quarters with colors and textures of their choice.
  637.  
  638. Food preparation and stowage on the space station will be
  639. handled in the galley, or kitchen, located across from the
  640. wardroom area.  Here the crew will be able to cook and
  641. dispense their daily meals using the galley's microwave and
  642. convection ovens, liquid/beverage dispensers and deployable
  643. preparation counters.  After the crew is finished eating,
  644. the galley will also handle the clean-up with its trash
  645. collection/compaction unit, dishwasher, and handwasher.
  646.  
  647. The galley provides bulk stowage for a 14-day supply of
  648. ambient, cold and frozen food stock.  To make more efficient
  649. use of crew time, an integrated menu selection and inventory
  650. management system keeps track of the food used from the
  651. stock and tells the crew when it's time to resupply.
  652.  
  653. The space station crew will need a place to eat their meals,
  654. have meetings and just relax.  For these reasons a wardroom
  655. area has been set across from the galley.  The wardroom will
  656. provide seating for up to eight crew members and support
  657. everything from meals to teleconferencing.
  658.  
  659. The current concept features an integrated wardroom table
  660. and entertainment unit.  The center bay is occupied by a
  661. single rack from which six of the eight worksurfaces are
  662. cantillevered.  The remaining two worksurfaces are separate
  663. independent units that can be positioned anywhere in the
  664. Habitation Module via their compression posts.  The rack
  665. also holds the monitor, playback equipment and 25 cubic feet
  666. of stowage.  The entire wardroom can collapse into one rack
  667. space and then deploy to fit two to eight crew members.
  668. With extra independent worksurfaces, the wardroom area can
  669. accommodate up to 12 people.
  670.  
  671. The integrated workstation system incorporates all on-board
  672. computer-based work-stations.  It has operating displays and
  673. controls, and will interface with the Data Management
  674. System.  The detailed workstation system design is presently
  675. under study.
  676.  
  677. The crew hygiene system being proposed for the Space Station
  678. Freedom is composed of the entire body shower subsystem, the
  679. waste management subsystem and a partial body
  680. hygiene/grooming compartment.  The mechanical, electrical,
  681. and human engineering aspects of the design of these
  682. subsystems must  incorporate state-of-the-art technology.  A
  683. research laboratory has been established at JSC to support
  684. all the development efforts and tests necessary for
  685. providing a personal hygiene system.
  686.  
  687. The Space Station Crew Health Care System is an in-flight
  688. medical subsystem designed to maintain the health of the
  689. crew and provide treatment for illnesses and traumas that
  690. may be encountered during a mission.  The subsystem is also
  691. responsible for monitoring the station's environment and
  692. assessing its impact on the crew's health.  The Crew Health
  693. Care System is located in the Habitation Module and
  694. includes exercise equipment for crew conditioning, an
  695. analytical and microbiology lab, a restraint system for
  696. patient examination and treatment, a hyperbaric chamber, and
  697. a medical database.
  698.  
  699. The purpose of the Health Care System is to ensure the
  700. safety of the crew and the mission by dealing with minor
  701. accidents or illnesses immediately, and thereby eliminating
  702. the necessity of early mission termination or emergency
  703. rescue.  If a major emergency does arise, the Health Care
  704. System can provide a margin of safety by stabilizing injured
  705. or sick crew before transfer to Earth.  The system also
  706. plays a major role in the prevention of accidents and
  707. illnesses by maintaining and monitoring the health of the
  708. crew and their environment.  A computerized system will be
  709. used to keep track of crew condition, schedule , and track
  710. medical supplies.  The system will also be linked to centers
  711. on the ground to increase the power and flexibility of the
  712. medical team.  Photography and imagery systems will again be
  713. an integral part of the space station program.  Photographic
  714. systems provide film imagery from modified, off-the-shelf
  715. hardware.  They will consist of still photography cameras in
  716. the 35mm, 70mm, and 5-inch film format sizes and motion
  717. picture photography in the 16mm format size.  The 35mm still
  718. and 16mm motion picture cameras will be used primarily for
  719. interior photography.  All the systems will have typical
  720. characteristics and features of commercially available
  721. hardware.
  722.  
  723. In addition to the film imagery, an electronic still camera
  724. system will be provided to support the necessity to return
  725. near photographic, high resolution quality data to the
  726. ground in a timely manner.  The system will take the form of
  727. a hand-held camera in which the images are recorded
  728. electronically on memory media and then down-linked through
  729. a playback/ interface unit to the ground.
  730.  
  731. Attachment Systems
  732. Devices are needed for Space Shuttle docking at the manned
  733. base.  Johnson Space Center is
  734. responsible for these attachment systems, plus those needed
  735. for logistics supply modules.  Devices to attach experiment
  736. packages and external hardware to the truss structure are
  737. also handled by JSC.
  738.  
  739. EVA System
  740. The EVA system enables crew members to assemble, maintain,
  741. repair, inspect, and service the station and user systems.
  742. Until the Mobile Transporter is in place, assembly of the
  743. transverse boom is accomplished by extra-vehicular activity
  744. (EVA).  The Johnson Space Center is responsible for EVA
  745. systems, including the extravehicular mobility unit (EMU),
  746. better known as the spacesuit, associated life support
  747. equipment, and support equipment.  Inherent in the spacesuit
  748. are communication systems, a physiological monitoring
  749. system, and an autonomous life support system.  The EVA
  750. system also includes mobility aides such as handrails, slide
  751. mechanisms, tethers, lighting, tools, and other support
  752. equipment.
  753.  
  754. Flight Crew Integration
  755. JSC is responsible for providing the flight crew
  756. requirements across all space station systems and elements,
  757. as well as the standardization definition of crew interfaces
  758. for all systems and elements.
  759.  
  760. The flight crew's training includes:  space station
  761. distributed systems, such as power and life support,
  762. on-orbit operations, man systems; mobile servicing systems,
  763. on-orbit maintenance, ESA/JEM module systems,
  764. and EVA operations.  Initially a classroom environment
  765. serves as the training forum, including workbooks, personal
  766. computers, and a computer assisted instructional trainer.
  767. Visits to factories, other NASA centers, and countries of
  768. participating partners for additional training, follow.
  769.  
  770. The final aspect of the training program includes
  771. interfacing with both the Payload Operations Integration
  772. Center (POIC) and the Engineering Support Center (ESC).
  773.  
  774. As an illustration of how these various training programs
  775. and facilities will interact to support station operations,
  776. consider the following hypothetical scenario:
  777.  
  778. Career U.S. astronauts (station operators and scientists)
  779. who have been assigned to the manned base will commence with
  780. a series of training classes aimed at providing them with
  781. the proficiency necessary to operate the distributed systems
  782. on the station.  This process will take about six months,
  783. conducted on a part-time basis, and will commence 24 months
  784. prior to launch.  This training will occur at the SSTF or at
  785. other facilities at Johnson Space Center.  Once a crew is
  786. assigned to a flight increment, they will begin a training
  787. regimen which will last approximately 18 months (i.e., will
  788. begin 18 months prior to launch).  Payload Scientists will
  789. be added at this point to make up the complete increment
  790. crew complement.
  791.  
  792. The first six months of increment-specific training will be
  793. accomplished as a team at the various user facilities
  794. associated with the team's projected flight increments.
  795. (Each team will be on-orbit for the duration of two
  796. increments.)  Each individual payload investigator will be
  797. responsible for the training which the crew will receive
  798. while at a specific location.  Scheduling coordination for
  799. the crew while taking part in this training will be the
  800. responsibility of the SSTCB located at JSC.
  801.  
  802. The following six months of training will generally be based
  803. at the POIC or the Payload Training Facility (PTF) where the
  804. crew can work with the investigator's personnel and with PTF
  805. training people versed in the pay-load problems which have
  806. occurred on previous flight increments.  At this point the
  807. crew will spend increasing time on individual experiments
  808. (including brief return trips to the laboratories).  More
  809. and more time will be spent operating groups of experiments,
  810. which could be discipline groupings, or other sets of
  811. payloads which have some functional affinity.  Increasingly,
  812. the crew will operate in concert with the personnel who will
  813. be in the POIC and the relevant DOC/ROCs during their flight
  814. increments.  About six months before their flight, the crew
  815. begins to train in earnest in the PTF with a selected
  816. complement of experiments.  These sessions are conducted on
  817. an integrated basis with the POIC and the applicable
  818. ROC/DOCs whenever possible.  During this time the station
  819. operators and station scientists work on the skills they
  820. will require for EVAs planned during their increments, and
  821. will maintain their proficiency with MSCS and other manned
  822. base systems tasks they will have onboard.
  823.  
  824. Three months before flight, the crew moves to JSC where
  825. their training continues in the SSTF and other JSC
  826. facilities.  The concentration now is on ensuring that the
  827. crew comes together as a team, and that an affinity is also
  828. developing between the crew and the support personnel who
  829. will be on the ground during the first few weeks of their
  830. flight increment.  It is at this point that the non-NASA
  831. crew-members will receive the habitability training they
  832. require.  During this period, all of the crew will work to
  833. maintain the systems skills they will need.
  834.  
  835. Beginning approximately ten weeks before launch, a small
  836. number of integrated simulations will be scheduled with a
  837. portion of SSSC personnel, along with personnel from the
  838. POIC and the users' ROC /DOCs.  These simulations will be
  839. designed to ensure that the team building process has
  840. occurred properly and that the training for the increment
  841. about to launch is properly completed.  Finally, after
  842. launch, "on-the-job" training and proficiency maintenance
  843. will occur throughout the duration of both increments.
  844.  
  845. JOHNSON  SPACE  CENTER
  846.  
  847. Elements and Systems
  848.  
  849. Operational Activities
  850. A typical day's activity for the manned base will be
  851. analogous to the operation of a multi functional research
  852. and development complex on Earth.  The major difference, of
  853. course, will be its location (in space and physically
  854. separated from its support facilities), including the unique
  855. requirements it places on those who maintain and use it.
  856. Typical operations activities for the manned base and
  857. unmanned platforms include: operations and utilization
  858. planning (determining who uses which resources and for what
  859. purposes, and planning for long term systems evolution);
  860. logistics operations support (the prelaunch activities
  861. associated with preparing the crew, consumables, and user
  862. instruments for launch to either the manned base or a
  863. platform, plus postlanding activities upon return); space
  864. operations (activities which transpire in orbit); and space
  865. operations support (ground-based activities which support or
  866. control manned base and platform on-orbit operations).
  867.  
  868. During real-time operations, the Space Station Control
  869. Center (SSCC) (led by its Flight Director) is charged with
  870. maintaining manned base systems in working order and
  871. providing for the general health and welfare of the  crew.
  872. SSCC responsibilities will include: space systems
  873. performance monitoring, resource availability assessments
  874. and projections, oversight of and support for increment
  875. changes, systems and user operations replanning, systems
  876. maintenance, housekeeping templates, crew safety assurance,
  877. extravehicular activity (EVA) scheduling and support,
  878. trajectory and altitude maintenance, and command and control
  879. zone operations support (in conjunction with the STS Mission
  880. Control Center).
  881.  
  882. In the interests of system safety and clear communications
  883. paths to the station crew, the SSCC will perform overall
  884. management and control of the air-to-ground data and voice
  885. links, and will be responsible for coordination of space
  886. station systems flight data file uplinks to the crew
  887. (including checklists and crew timelines).  The Payload
  888. Operations and Integration Center at MSFC (POIC) will be
  889. responsible for coordinating specific user operations of the
  890. data and voice links for payload operations, consistent with
  891. SSCC operations guidelines and constraints.
  892.  
  893. The SSCC is also responsible for integration of all systems
  894. upgrade and sustaining engineering operations support
  895. provided by the various Engineering Support Centers (both
  896. domestic and partner-supplied).
  897.  
  898. The SSCC will provide active support to the crew for at
  899. least one shift per day, with a minimum level of support
  900. consistent with safety requirements of the remainder of the
  901. time.  Extensive use of automated monitoring capabilities
  902. will help to keep personnel requirements to a minimum.
  903.  
  904. Other systems inputs are provided to the SSCC for logistics
  905. support requirements, and by the Platform Control Center
  906. (PCC) for any transfer operations scheduling requirements
  907. for servicing of the Co-Orbiting Platform (COP).  These
  908. inputs are integrated into the real-time replanning effort,
  909. along with the user resource templates provided by the POIC
  910. to maximize systems performance, crew effectiveness, and
  911. user operations returns.
  912.  
  913.  
  914. JSC will provide an ongoing engineering support capability
  915. for sustaining the performance of systems acquired during
  916. the designing and fabrication program phases.  This will
  917. include the provision of personnel and technical  analysis
  918. capabilities to support routine space systems sustaining
  919. engineering activities, as well as "on call" support to the
  920. station execute teams for analysis of unanticipated
  921. situations onboard station elements.
  922.  
  923. Space systems sustaining engineering includes systems
  924. maintenance engineering (engineering required to keep
  925. baselined space systems operating at peak performance);
  926. systems design engineering (engineering analyses performed
  927. in support of design modifications); and payload integration
  928. engineering (engineering in support of user payload
  929. operations and integration).
  930.  
  931.  
  932. JOHNSON  SPACE  CENTER
  933.  
  934.  
  935. Facilities
  936.  
  937. Space Station Control Center (SSCC)
  938.  
  939. The SSCC will provide for continuous real-time Space Station
  940. Freedom control and support, Manned Base Systems
  941. Integration/Support, Flight Activities Integration/Support,
  942. Flight Crew and Ground Support Personnel Integrated
  943. Training, Operations Planning and Preparation Support,
  944. Ground Applications Software Development and Operations
  945. Concept and Procedures Verification.
  946.  
  947. A five story addition will be constructed at the southwest
  948. corner of the existing Mission Control Center (MCC).  The
  949. addition will consist of approximately 106,000 square feet
  950. of floor for space station operations support and data
  951. processing/storage.  The SSCC and MCC will share common
  952. skills, personnel, equipment, communications, and data.  The
  953. facility will be fully operational approximately one year
  954. prior to launch of the first element, in order to conduct
  955. simulations.
  956.  
  957. Space Systems Automated Integration and Assembly Facility
  958. (SSAIAF)
  959.  
  960. The SSAIAF will provide an area for high fidelity dynamics
  961. simulation testing of manual and automated construction
  962. techniques and hardware, component attachment methods, and
  963. verification/inspection techniques for on-orbit space
  964. station structural assembly tasks and similar applications.
  965. It will provide required space for a large stationary
  966. simulator.  A three story laboratory is required for a
  967. technician work and staging area.
  968.  
  969. A 47,000 square foot addition will be constructed at the
  970. east end of the Systems Integration and Mockup Laboratory of
  971. Building 9.  The addition consists of a 21,000 square foot
  972. high bay area and a 26,000 square foot, three story,
  973. laboratory support area.
  974.  
  975.  
  976. Space Station Training Facility (SSTF)
  977.  
  978.  
  979. This planned facility supports Ground Training Applications
  980. Software Development; Manned Base Training for Crew and
  981. Ground Support Personnel; Integrated Operations Training for
  982. Systems and Payloads; Flight and Ground Procedures
  983. Verification; Flight Software Verification; and Space
  984. Station Information System Network simulation.  A three
  985. story addition will be constructed on the south side of the
  986. existing south wing high bay of building 5.  The addition
  987. will include approximately 23,200 square feet of floor
  988. space.  A variety of trainers needed for the unique Space
  989. Station systems will be housed in the facility.
  990.  
  991. Neutral Buoyancy Laboratory (NBL)
  992.  
  993. The NBL will be a large neutral buoyancy simulation facility
  994. which will provide the mandatory capability to support EVA
  995. activities associated with the large-scale on-orbit
  996. construction, verification, crew training, and mission
  997. operations. Products are Engineering Evaluations, Procedures
  998. Verifications, EVA Training, and Real Time Mission Support.
  999.  
  1000. The NBL building houses a pool which is 225 feet long, 125
  1001. feet wide, and 60 feet deep. The pool holds 12.6 million
  1002. gallons of water.  Two separate pressure suit exercises can
  1003. be conducted simultaneously.
  1004.  
  1005.  
  1006.  
  1007. JOHNSON  SPACE  CENTER
  1008.  
  1009.  
  1010. Space Station Freedom Projects Office
  1011.  
  1012. The Johnson Space Center is responsible for the design,
  1013. development, verification, assembly and delivery of the Work
  1014. Package 2 flight elements and systems.  This includes the
  1015. integrated truss assembly, propulsion assembly, mobile
  1016. transporter, resource node design and outfitting, external
  1017. thermal control, data management, operations management,
  1018. communications and tracking, extravehicular systems,
  1019. guidance, navigation and control systems, and the airlocks.
  1020. JSC is also responsible for the  attachment systems, the STS
  1021. for its periodic visits, the flight crews, crew training and
  1022. crew emergency return definition, and for operational
  1023. capability development associated with operations planning.
  1024. JSC will provide technical direction to the the Work Package
  1025. 1 contractor for the design and development of all manned
  1026. space subsystems.
  1027.  
  1028. Johnson Space Center has established the Level III Space
  1029. Station Freedom Projects office to manage and direct the
  1030. various design, development, assembly, and training
  1031. activities.  This organization reports to the Space Station
  1032. Freedom Program Office in Reston, Virginia.
  1033.  
  1034. The Space Station Freedom Projects Office will develop a
  1035. capability to conduct all career flight crew training.
  1036. Experience has shown that integrated training, involving the
  1037. flight crew and ground controllers using combined system and
  1038. experiment trainers, is essential to mission success.  The
  1039. integrated training architecture will include the Space
  1040. Station Control Center, and ultimately the Payload
  1041. Operations and Integration Center when the station becomes
  1042. permanently manned.
  1043.