home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / STSKITS / STS_42.PRE < prev    next >
Text File  |  1992-10-20  |  107KB  |  2,434 lines

  1.                            STS-42 PRESS KIT
  2.  
  3.                              JANUARY 1992
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10. PUBLIC AFFAIRS CONTACTS
  11.  
  12.  
  13. Mark Hess/Jim Cast/Ed Campion
  14. Office of Space Flight
  15. NASA Headquarters, Washington, D.C.
  16. (Phone:  202/453-8536)
  17.  
  18. Mike Braukus/Paula Cleggett-Haleim/Brian Dunbar
  19. Office of Space Science and Applications
  20. NASA Headquarters, Washington, D.C.
  21. (Phone:  202/453-1547)
  22.  
  23. Lisa Malone
  24. Kennedy Space Center, Fla.
  25. (Phone:  407/867-2468)
  26.  
  27. Mike Simmons
  28. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
  29. (Phone:  205/544-6537)
  30.  
  31. James Hartsfield
  32. Johnson Space Center, Houston
  33. (Phone:  713/483-5111)
  34.  
  35. Jane Hutchison
  36. Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
  37. (Phone:  415/604-9000)
  38.  
  39. Dolores Beasley
  40. Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
  41. (Phone:  301/286-2806)
  42.  
  43. Myron Webb
  44. Stennis Space Center, Miss.
  45. (Phone:  60l/688-334l)
  46.  
  47. Nancy Lovato
  48. Ames-Dryden Flight Research Facility, Edwards, Calif.
  49. (Phone:  805/258-3448)
  50.  
  51. CONTENTS
  52.  
  53. GENERAL RELEASE...................................................4
  54.  
  55. MEDIA SERVICES....................................................5
  56.  
  57. STS-42 QUICK-LOOK FACTS...........................................6
  58.  
  59. TRAJECTORY SEQUENCE OF EVENTS.....................................7
  60.  
  61. SUMMARY OF MAJOR  ACTIVITIES......................................7
  62.  
  63. SPACE SHUTTLE ABORT MODES.........................................8
  64.  
  65. VEHICLE AND PAYLOAD WEIGHTS.......................................8
  66.  
  67. STS-42 PRELAUNCH PROCESSING......................................13
  68.  
  69. IML SCIENCE OPERATIONS...........................................14
  70.  
  71. LIFE SCIENCES EXPERIMENTS........................................15
  72.  
  73. GRAVITATIONAL PLANT PHYSIOLOGICAL EXPERIMENTS....................24
  74.  
  75. MICROGRAVITY VESTIBULAR  INVESTIGATIONS..........................26
  76.  
  77. MENTAL WORKLOAD PERFORMANCE  EXPERIMENTS.........................26
  78.  
  79. SPACE PHYSIOLOGY EXPERIMENTS.....................................27
  80.  
  81. MATERIALS SCIENCE EXPERIMENTS....................................32
  82.  
  83. SPACE ACCELERATION MEASUREMENT SYSTEM............................38
  84.  
  85. GELATION OF SOLS:   APPLIED MICROGRAVITY RESEARCH................39
  86.  
  87. GET AWAY SPECIALS (GAS)..........................................41
  88.  
  89. INVESTIGATIONS INTO POLYMER MEMBRANE PROCESSING (IPMP)...........44
  90.  
  91. IMAX.............................................................45
  92.  
  93. STUDENT EXPERIMENTS..............................................45
  94.  
  95. RADIATION MONITORING EQUIPMENT-III (RME-III).....................46
  96.  
  97. STS-42 CREW BIOGRAPHIES..........................................46
  98.  
  99. STS-42 MISSION MANAGEMENT........................................49
  100.  
  101. UPCOMING SHUTTLE MISSIONS........................................51
  102.  
  103. PREVIOUS SHUTTLE FLIGHTS.........................................52
  104.  
  105.  
  106. RELEASE:  92-211
  107.  
  108. WORLD-WIDE MATERIALS, LIFE SCIENCE STUDIES HIGHLIGHT STS-42
  109.  
  110.      Space Shuttle mission STS-42, the 45th Shuttle flight, will be
  111. a world-wide research effort in the behavior of materials and life in
  112. weightlessness.
  113.  
  114.      Scientists from NASA, the European Space Agency, the Canadian
  115. Space Agency, the French National Center for Space Studies, the German
  116. Space Agency and the National Space Development Agency of Japan have
  117. cooperated in planning experiments aboard the International
  118. Microgravity Laboratory-1 (IML-1) in Discovery's cargo bay.  More than
  119. 200 scientists from 16 countries will participate in the
  120. investigations.
  121.  
  122.      STS-42 will be the 15th flight of Discovery.  Commanding the
  123. mission will Ron Grabe, Col., USAF.  Steve Oswald will serve as pilot.
  124. Mission specialists will include Dr. Norm Thagard, M.D.; Dave Hilmers,
  125. Lt. Col., USMC; and Bill Readdy.  In addition, Dr. Roberta Bondar, M.D.
  126. and Ph.D., of the Canadian Space Agency and Ulf Merbold of the European
  127. Space Agency will serve as payload specialists.
  128.  
  129.      Discovery is currently planned for a 8:54 a.m. EST, Jan. 22,
  130. 1992, launch.  With an as-planned launch, landing will be at 10:06 a.m.
  131. EST, Jan. 29, 1992, at Edwards Air Force Base, Calif.
  132.  
  133.      Along with the IML-1 module, 12 Get Away Special containers will
  134. be mounted in Discovery's cargo bay containing experiments ranging from
  135. materials processing work to investigations into the development of
  136. animal life in weightlessness.
  137.  
  138.      Also aboard Discovery will be the IMAX camera, a large format
  139. camera flown on several Shuttle missions as a joint project by NASA,
  140. the National Air and Space Museum and the IMAX Film Corporation.  On
  141. Discovery's lower deck, the Investigations into Polymer Membrane
  142. Processing will investigate possible advances in filtering technologies
  143. in microgravity, and the Radiation Monitoring Equipment-III will record
  144. radiation levels in the crew cabin.
  145.  
  146.      Two experiments developed by students and submitted to NASA under
  147. the Space Shuttle Student Involvement Program will fly on Discovery as
  148. well. Convection in Zero Gravity, conceived by Scott Thomas while
  149. attending Richland High School in Johnstown, Pa., will make a second
  150. Shuttle flight to investigate the effects of heat on fluid surface
  151. tension in weightlessness.  The Zero-G Capillary Rise of Liquid Through
  152. Granular Porous Media, conceived by Constantine Costes while he
  153. attended the Randolph School in Huntsville, Ala., will investigate how
  154. a fluid flows through granular substances in weightlessness.
  155.  
  156.      STS-42 will be the first of eight Space Shuttle flights planned
  157. during 1992, five of which will feature international participation.
  158.  
  159. MEDIA SERVICES
  160.  
  161. NASA Select Television Transmissions
  162.  
  163.     NASA Select television is available on Satcom F-2R, Transponder
  164. 13, located at 72 degrees west longitude; frequency 3960.0 MHz, audio
  165. 6.8 MHz.
  166.  
  167.     The schedule for television transmissions from the Space
  168. Shuttle orbiter and for change-of-shift briefings from Johnson Space
  169. Center, Houston, will be available during the mission at Kennedy Space
  170. Center, Fla; Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.; Johnson
  171. Space Center; and NASA Headquarters, Washington, D.C.  The television
  172. schedule will be updated to reflect changes dictated by mission
  173. operations.
  174.  
  175.     Television schedules also may be obtained by calling the Johnson
  176. TV schedule bulletin board, 713/483-5817.  The bulletin board is a
  177. computer data base service requiring the use of a telephone modem.  A
  178. voice update of the television schedule may be obtained by dialing
  179. 202/755-1788.  This service is updated daily at noon ET.
  180.  
  181. Status Reports
  182.  
  183.     Status reports on countdown and mission progress, on-orbit
  184. activities and landing operations will be produced by the appropriate
  185. NASA news center.
  186.  
  187. Briefings
  188.  
  189.     A mission briefing schedule will be issued prior to launch.
  190. During the mission, change-of-shift briefings by the off-going flight
  191. director will occur at least once a day.  The updated NASA Select
  192. television schedule will indicate when mission briefings are planned to
  193. occur.
  194.  
  195.  
  196. STS-42 QUICK LOOK
  197.  
  198. Launch Date:        Jan. 22, 1991
  199.  
  200. Launch Site:        Kennedy Space Center, Fla., Pad 39A
  201.  
  202. Launch Window:        8:54 a.m. - 11:24 a.m. EST
  203.  
  204. Orbiter:         Discovery (OV-103)
  205.  
  206. Orbit:          163 x 163 nautical miles, 57 degrees
  207. inclination
  208.  
  209. Landing Date/Time:     10:06 a.m. EST, Jan. 29, 1991
  210.  
  211. Primary Landing Site:     Edwards AFB, Calif.
  212.  
  213. Abort Landing Sites:    Return to Launch Site - Kennedy Space Center, Fla.
  214.             Transoceanic Abort Landing - Zaragoza, Spain
  215.             Alternates - Moron, Spain; Ben Guerir, Morocco
  216.             Abort Once Around - Edwards Air Force Base, Calif.
  217.  
  218. Crew:            Ronald J. Grabe, Commander (Blue Team)
  219.             Stephen S. Oswald, Pilot (Blue Team)
  220.             Norman E. Thagard, Mission Specialist 1 (Blue Team)
  221.             William F. Readdy, Mission Specialist 2 (Red Team)
  222.             David C. Hilmers, Mission Specialist 3 (Red Team)
  223.             Roberta L. Bondar, Payload Specialist 1 (Blue Team)
  224.             Ulf D. Merbold, Payload Specialist 2 (Red Team)
  225.  
  226. Cargo Bay:        IML-1 (International Microgravity Lab-1)
  227.             GAS Bridge (Get-Away Special Bridge)
  228.  
  229. Middeck:        GOSAMR-1 (Gelation of Sols: Applied Microgravity
  230.                 Research)
  231.             IPMP (Investigations into Polymer Membrane Processing)
  232.             RME-III (Radiation Monitoring Equipment-III)
  233.             SE-81-09 (Student Exp., Convection in Zero Gravity)
  234.             SE-82-03 (Student Exp., Capillary Rise of Liquid
  235.                 Through Granular Porous Media)
  236.  
  237. STS-42 TRAJECTORY SEQUENCE OF EVENTS
  238. ___________________________________________________________
  239.                         RELATIVE
  240. EVENT                   MET        VELOCITY    MACH  ALTITUDE
  241.                 (d:h:m:s)     (fps)             (ft)
  242. ___________________________________________________________
  243.  
  244. Launch                 00/00:00:00
  245.  
  246. Begin Roll Maneuver         00/00:00:10        182          .16       771
  247.  
  248. End Roll Maneuver        00/00:00:18        389          .35      3,164
  249.  
  250. SSME Throttle to 70%        00/00:00:30        699          .63     8,963
  251.  
  252. SSME Throttle to 104%        00/00:01:01      1,408             1.38    36,655
  253.  
  254. Max. Dyn. Pressure (Max Q)    00/00:01:03      1,471             1.46    38,862
  255.  
  256. SRB Staging            00/00:02:06      4,195             3.80   155,520
  257.  
  258. Main Engine Cutoff (MECO)    00/00:08:34      25,000         21.62   376,591
  259.  
  260. Zero Thrust            00/00:08:40     25,000            N/A     376,909
  261.  
  262. ET Separation            00/00:08:52
  263.  
  264. OMS-2 Burn            00/00:36:12
  265.  
  266. Landing                07/01:12:00
  267.  
  268.     Apogee, Perigee at MECO:     160 x 17 nautical miles
  269.     Apogee, Perigee post-OMS 2:  163 x 163 nautical miles
  270.  
  271. SUMMARY OF MAJOR ACTIVITIES
  272.  
  273. Day One        Ascent
  274.         Post-insertion
  275.         Unstow cabin
  276.         Spacelab activation
  277.         Transfer science specimens to Spacelab
  278.         Begin IML-1 experiment operations
  279.  
  280. Days Two-Six    IML-1 experiment operations
  281.  
  282. Day Seven    Conclude experiment operations
  283.         Spacelab deactivation
  284.         Cabin stow
  285.         Deorbit burn
  286.           Landing at Edwards AFB     
  287.  
  288.  
  289. SPACE SHUTTLE ABORT MODES
  290.  
  291.      Space Shuttle launch abort philosophy aims toward safe and
  292. intact recovery of the flight crew, orbiter and its payload.  Abort
  293. modes include:
  294.  
  295.      * Abort-To-Orbit (ATO) -- Partial loss of main engine thrust
  296. late enough to permit reaching a minimal 105-nautical mile orbit with
  297. orbital maneuvering system engines.
  298.  
  299.      * Abort-Once-Around (AOA) -- Earlier main engine shutdown with
  300. the capability to allow one orbit around before landing at either
  301. Edwards Air Force Base, Calif.; the Shuttle Landing Facility (SLF) at
  302. Kennedy Space Center, Fla.; or White Sands Space Harbor (Northrup
  303. Strip), N.M.
  304.  
  305.      * Trans-Atlantic Abort Landing (TAL) -- Loss of one or more main
  306. engines midway through powered flight would force a landing at either
  307. Zaragoza, Spain; Moron, Spain; or Ben Guerir, Morocco.
  308.  
  309.      * Return-To-Launch-Site (RTLS) -- Early shutdown of one or more
  310. engines without enough energy to reach Zaragoza would result in a pitch
  311. around and thrust back toward KSC until within gliding distance of the
  312. SLF.
  313.  
  314.      STS-42 contingency landing sites are Edwards AFB, Kennedy Space
  315. Center, White Sands, Zaragoza, Moron and Ben Guerir.
  316.  
  317. STS-42 VEHICLE AND PAYLOAD WEIGHTS
  318.  
  319.                             Pounds
  320.  
  321. Orbiter (Discovery) empty and 3 SSMEs            173,044
  322.  
  323. International Microgravity Lab-1/ Support Equipment      23,201
  324.  
  325. Get-Away Special Bridge Assembly              5,185
  326.  
  327. Gelation of Sols: Applied Microgravity Research-1         70
  328.  
  329. Investigations of Polymer Membrane Processing             17
  330.  
  331. Radiation Monitoring Experiment-III                  7
  332.  
  333. Student Experiments                         113
  334.  
  335. DSOs/DTOs                            212
  336.  
  337. Total Vehicle at SRB Ignition                  4,509,166
  338.  
  339. Orbiter Landing Weight                    217,251
  340.  
  341. (STS-42 CARGO CONFIGURATION ART)
  342.  
  343.  
  344. (IML-1 STARBOARD SIDE CONFIGURATION ART)
  345.  
  346.  
  347. (IML-1 PORT SIDE CONFIGURATION ART)
  348.  
  349.  
  350. (GET AWAY SPECIAL CONTAINER CONCEPT ART)
  351.  
  352.  
  353.  
  354.  
  355. STS-42 PREFLIGHT PROCESSING
  356.  
  357.        Flight preparations on Discovery for the STS-42 mission
  358. began Sept. 27 following its last mission, STS-48, which ended with a
  359. landing at Edwards Air Force Base, Calif.
  360.  
  361.        The orbiter spent about 10 weeks in the Orbiter Processing
  362. Facility (OPF) bay 3 undergoing checkout and inspections to prepare it
  363. for its 14th flight, including the installation of the International
  364. Microgravity Laboratory which is the primary payload for mission
  365. STS-42.
  366.  
  367.        Space Shuttle main engine locations for this flight are engine
  368. 2026 in the no.1 position, engine 2022 in the no.  2 position, and
  369. engine 2027 in the no. 3 position.  These engines were installed on
  370. October 24-25.
  371.  
  372.        Technicians installed the International Microgravity Laboratory
  373. payload into Discovery's payload bay on Nov. 17, while the vehicle was
  374. in the OPF. The payload was closed out for flight in the OPF on Dec.
  375. 9.
  376.  
  377.        The Crew Equipment Interface Test with the STS-42 flight crew
  378. was conducted in the OPF on Dec. 4.  The crew became familiar with the
  379. configuration of the orbiter, the IML payload and unique equipment for
  380. mission STS-42.
  381.  
  382.        Booster stacking operations on mobile launcher platform 3 began
  383. Oct. 1, and were completed by Oct. 21.  The external tank was mated to
  384. the boosters on Nov. 4 and the orbiter Discovery was transferred to the
  385. Vehicle Assembly Building on Dec. 12, where it was mated to the
  386. external tank and solid rocket boosters.
  387.  
  388.        The STS-42 vehicle was rolled out to Launch Pad 39-A on Dec. 19.
  389. A dress rehearsal launch countdown with the flight crew members was
  390. scheduled for Jan. 6-7 at KSC.
  391.  
  392.        A  standard 43-hour launch countdown was scheduled to begin 3
  393. days prior to launch.  During the countdown, the orbiter's onboard fuel
  394. and oxidizer storage tanks will be loaded and all orbiter systems will
  395. be prepared for flight.
  396.  
  397.        About 9 hours before launch the external tank will be filled with
  398. its flight load of a half a million gallons of liquid oxygen and liquid
  399. hydrogen propellants.  About 2 and one-half hours before liftoff, the
  400. flight crew will begin taking their assigned seats in the crew cabin.
  401.  
  402.        Landing is planned at Edwards Air Force Base, Calif., because of
  403. the heavier weight of the vehicle returning with the IML tucked inside
  404. its payload bay.  KSC's landing convoy teams will be on station to safe
  405. the vehicle on the runway and  prepare it for the cross-country ferry
  406. flight back to Florida.  Five days are planned at Dryden Flight
  407. Research Facility and a 2-day ferry flight is scheduled.
  408.  
  409.        Once back in Florida, Discovery will be taken out of flight status
  410. for the next 8 and a half months while undergoing major modifications,
  411. upgrades and required inspections.  The shuttle processing team will
  412. perform this work on Discovery in the OPF.  Discovery's 15th space
  413. flight is planned in the fall on Mission STS-53, a Department of
  414. Defense flight.
  415.  
  416. IML-1 SCIENCE OPERATIONS
  417.  
  418.     IML-1 science operations will be a cooperative effort between
  419. the Discovery's crew in orbit and mission management, scientists and
  420. engineers in a control facility at the Marshall Space Flight Center.
  421. Though the crew and the ground-based controllers and science teams will
  422. be separated by many miles, they will interact with one another in much
  423. the same way as they would if working side by side.
  424.  
  425.     This degree of interaction is made possible by the ready
  426. availability of digital data, video and voice communications between
  427. the Shuttle and the Spacelab Mission Operations Control facility at
  428. Marshall.  With these links, controllers and experiment scientists can
  429. talk to the orbiting Spacelab crew, visually monitor crew and
  430. experiment activities, receive data from the experiments and send
  431. commands directly to Spacelab to make adjustments to experiment
  432. hardware, parameters or protocols.
  433.  
  434.     The result is a highly effective level of teamwork in sharing
  435. information about experiments, monitoring and evaluating data, solving
  436. problems which may arise during the mission and revising experiment
  437. plans to take advantage of unexpected research opportunities.
  438.  
  439.     Many IML-1 experiments require a very smooth ride through space
  440. so that their delicate operations will not be disturbed.  Therefore,
  441. when the Space Shuttle Discovery achieves its orbit of approximately
  442. 184 statute miles, it will be placed into a "gravity-gradient
  443. stabilized" attitude with its tail pointed toward Earth.  This allows
  444. the orbiter's position to be maintained primarily by natural forces and
  445. reduces the need for frequent orbiter thruster firings which would
  446. disturb sensitive experiments.
  447.  
  448.     To complete as many experiments as possible, the crew will work
  449. in 12-hour shifts around the clock.  The first hours of the mission
  450. will be especially busy.  The payload crew will begin the mission by
  451. setting up equipment and turning on equipment facilities.  Because the
  452. Spacelab module is placed in the Shuttle's cargo bay weeks before
  453. launch, critical biological and materials samples, which degrade
  454. quickly, will be loaded into crew-cabin lockers a few hours before
  455. liftoff.  Orbiter and payload crew members will transfer these samples
  456. to experiment facilities in the laboratory before science operations
  457. are begun.
  458.  
  459.     During the first days of the mission, the payload crew will
  460. activate critical biological and material experiments and set up those
  461. involving plants, cells and crystals.  Much of the crew time throughout
  462. the mission will be devoted to experiments which measure how their own
  463. bodies adapt to living in space.  In the middle of the mission,
  464. processing research will be continued and experiments which require
  465. precisely timed activities will be carried out.  Experiments also will
  466. continue with plants, cells and other biological specimens.  The crew
  467. will check investigations periodically, make adjustments needed to
  468. enhance results and when necessary, replace specimens or preserve them
  469. for ground- based analysis.  The payload crew aboard Spacelab will use
  470. both voice and video links to consult with scientists on the ground
  471. during critical operations and to modify experiments as required.
  472.  
  473.     The last days will be spent completing investigations.  The
  474. crew will repeat some experiments performed earlier in the mission to
  475. measure how their bodies have adapted to space over the course of the
  476. flight.  On the final day, they will turn off the equipment, store
  477. samples and specimens and prepare the laboratory for landing.
  478.  
  479.     Complete analysis of all the data acquired during the mission
  480. may take from a few months to several years.  Results will be shared
  481. with the worldwide scientific community through normal publication
  482. channels.
  483.  
  484. IML-1 LIFE SCIENCES EXPERIMENTS
  485.  
  486. BIORACK
  487.  
  488.     Biorack will advance our knowledge of the fundamental behavior
  489. of living organisms.  Broadly speaking there are five areas of research
  490. to be addressed by Biorack:  cell proliferation and differentiation,
  491. genetics, gravity sensing and membrane behavior.  The cells to be
  492. examined will include those of frogs, fruit flies, humans and mice.
  493. Exposure to microgravity will alter the regulatory mechanisms at a
  494. cellular level.  The facilities aboard Biorack allow manipulation and
  495. study of large numbers of cells.  Over the 7-day mission in space,
  496. these cells can be observed at various stages of their development.
  497. Specimens can be preserved at those stages and returned to Earth for
  498. detailed analysis.
  499.  
  500. Leukemia Virus Transformed Cells to Microgravity in the Presence of DMSO.
  501. Provided by the European Space Agency (ESA).
  502.  
  503. Principal Investigator:
  504.  
  505. Augusto Cogoli
  506. ETH Institute of Biotechnology
  507. Space Biology Group
  508. Zurich, Switzerland
  509.  
  510.     This is one of three Biorack experiments being flown on the
  511. IML-1 mission as part of an investigation to study cell proliferation
  512. and performance in space.  The purpose of this particular experiment is
  513. to study the adaptation of living cells to microgravity.
  514.  
  515.     Previous experiments have shown that blood cells -- both white
  516. blood cells that fight infection and red blood cells that transport
  517. oxygen throughout the body -- are sensitive to gravity.  On Earth,
  518. cells that normally would differentiate to become blood cells are
  519. sometimes transformed by the leukemia virus and become cancerous Friend
  520. leukemia cells.
  521.  
  522.     Such cells do not produce hemoglobin, which plays an essential
  523. role in oxygen transport.  But when exposed to a drug called
  524. dimethylsufoxide (DMSO), Friend cells produce hemoglobin.  By studying
  525. these cells in microgravity, scientists may determine how the gene
  526. responsible for hemoglobin synthesis is regulated.
  527.  
  528. Proliferation and Performance of Hybridoma Cells in Microgravity (HYBRID).
  529. Provided by ESA.
  530.  
  531. Principal Investigator:
  532.  
  533. Augusto Cogoli
  534. ETH Institute of Biotechnology
  535. Space Biology Group
  536. Zurich, Switzerland
  537.  
  538.     This experiment is one of three Biorack experiments being flown
  539. in the IML-1 mission as part of an investigation to study cell
  540. proliferation and performance in space.  The purpose of this experiment
  541. is to study how cell performance (biosynthesis and secretion) is
  542. altered by altered gravity conditions.  If cells produce material more
  543. rapidly in space, it may be practical to manufacture some
  544. pharmaceutical products in space.
  545.  
  546.     Hybridoma cells are obtained by fusion of activated white blood
  547. cells (B-lymphocytes) with cancerous tumor cells (melanoma cells).
  548. Activated B-lymphocytes, derived from a human or an animal, carry the
  549. information required to produce antibodies of a certain specificity and
  550. can survive only a few days in culture.  Myeloma cells are tumor cells
  551. which can grow indefinitely in culture.  Therefore, the product of the
  552. fusion is a continuing cell line capable of producing homogeneous
  553. antibodies (monoclonal antibodies) more rapidly than white blood cells
  554. alone.  Growing these cell cultures in microgravity will allow
  555. scientists to compare the amount of their antibody secretions to those
  556. grown on Earth.
  557.  
  558. Dynamic Cell Culture System (CULTURE).  Provided by ESA.
  559.  
  560. Principal Investigator:
  561.  
  562. Augusto Cogoli
  563. ETH Institute of Biotechnology
  564. Space Biology Group
  565. Zurich, Switzerland
  566.  
  567.     This experiment is one of three IML-1 Biorack experiments as
  568. part of an investigation studying cell proliferation and performance in
  569. space.  One of the objectives is to assess the potential benefits of
  570. bioprocessing in space with the ultimate goal of developing a
  571. bioreactor for continuous cell cultures in space.  This experiment will
  572. test the operation of an automated culture chamber, the Dynamic Cell
  573. Culture System (DCCS), that was designed for use in a bioreactor in
  574. space.
  575.  
  576.     The DCCS is a simple device for cell cultures in which media
  577. are reviewed or chemicals are injected automatically by means of
  578. osmotic pumps.  As culture nutrients flow into the cell container, old
  579. medium is forced out.  The system is designed to operate automatically
  580. for 2 weeks.
  581.  
  582. Chondrogenesis in Micromass Cultures of Mouse Limb Mesenchyme Exposed
  583. to Microgravity (CELLS).  Provided by NASA.
  584.  
  585. Principal Investigator:
  586.  
  587. Dr. P. J. Duke
  588. Dental Science Institute
  589. University of Texas, Houston
  590.  
  591.     This investigation studies the effect of microgravity on cartilage
  592. formation by embryonic mouse limb cells in culture.  The susceptibility
  593. of cartilage cells to gravitational changes is well documented.
  594. Cartilage impairments found in rodents flown on previous space flights
  595. are similar to those observed in skeletal malformations in children.
  596. Among these are changes in the collagen molecules -- the major support
  597. fibers of cartilage and bone.  By studying how gravity affects
  598. cartilage formation, scientists may learn subtle aspects of cartilage
  599. development on Earth.
  600.  
  601.     This experiment also may help clarify how bones heal in space.
  602. Fracture healing involves a cartilage stage prior to formation of
  603. bone.  Soviet experience indicates that a bone broken by an astronaut
  604. during a 3-year mission to Mars will not heal properly.  Cartilage
  605. formation, which is the subject of this experiment, is part of the
  606. healing process.
  607.  
  608. Effects of Microgravity and Mechanical Stimulation on the In-Vitro
  609. Mineralization and Resorption of Fetal Mouse Bones (BONES).  Provided by ESA.
  610.  
  611. Principal Investigator:
  612.  
  613. Dr. Jacobos-Paul Veldhuijzen
  614. ACTA Free University
  615. Amsterdam, The Netherlands
  616.  
  617.     Astronauts experience a loss of minerals from their bones during
  618. exposure to the microgravity of space.  If calcium loss continues
  619. indefinitely during space flight, the likelihood that crew members will
  620. break these weakened bones increases the longer a mission lasts.
  621. Significant calcium loss also affects a person's ability to function in
  622. Earth's gravity after a mission.  Before long spaceflights can be
  623. planned, the effects of microgravity on bone growth, maintenance and
  624. repair must be understood.
  625.  
  626.     In this experiment, scientists will study the response to
  627. microgravity of embryonic mouse leg bones.  Scientists postulate that
  628. the uncompressed cultures grown outside the centrifuge (under
  629. microgravity conditions) should respond like bones that are unstressed
  630. in a weightless environment.  To test this hypothesis, both the
  631. microscopic structure and the biochemical make-up of the cultures are
  632. analyzed to determine their mineralization and resorption rates.
  633.  
  634.  
  635.  
  636. Why Microgravity Might Interfere With Amphibian Egg Fertilization and
  637. the Role of Gravity in Determination of the Dorsal/Ventral Axis in
  638. Developing Amphibian Embryos (EGGS). Provided by ESA.
  639.  
  640. Principal Investigator:
  641.  
  642. Dr. Geertje A. Ubbels
  643. Hubrecht Laboratory
  644. Utrecht, The Netherlands
  645.  
  646.     Scientists are not sure what role gravity plays in the earliest
  647. stages of embryonic development that determine the future front and
  648. back sides of the body.  This experiment may help scientists clarify
  649. the role of gravity by studying fertilization of eggs and embryo
  650. formation of frogs in space.
  651.  
  652.     Before fertilization, each frog egg is positioned inside a
  653. sticky membrane that holds the parts of the egg random with respect to
  654. gravity.  After the egg is fertilized, gravity aligns the lightest part
  655. of the egg (the part with the least yolk) up and the heaviest part of
  656. the egg (with the most yolk) down.
  657.  
  658.     In normal cases, the spermUs point of entry will become the
  659. front side of the embryo.  However, if gravity disturbs the yolk
  660. distribution inside the fertilized egg, this may not happen.
  661. Scientists want to confirm that in space the sperm entrance point
  662. always becomes the front side of the embryo.
  663.  
  664.     Eggs of the African clawed frog, Xenopus laevis, will be
  665. fertilized in space, incubated and preserved during various phases of
  666. embryonic development.  A similar experiment will be performed on a
  667. centrifuge in the Spacelab that produces the force of normal Earth
  668. gravity.  Post-flight, the samples will be compared to see if
  669. fertilization and development proceeded normally.
  670.  
  671.  
  672.  
  673. Effects of Space Environment on the Development of Drosophila
  674. Melanogaster (FLY).  Provided by ESA.
  675.  
  676. Principal Investigator:
  677.  
  678. Roberto Marco
  679. Department of Biochemistry UAM
  680. Institute of Biomedical Investigations CSIC
  681. Madrid, Spain
  682.  
  683.     This experiment involves the study of the development of eggs
  684. of the fly Drosophila (fruit fly) exposed to microgravity.  It is
  685. presumed that cogenesis, rather than further states of embryonic
  686. development, is sensitive to gravity.  This hypothesis will be tested
  687. by collecting eggs layed at specific times in-flight and postflight
  688. from flies exposed to 0-g and 1-g.  This portion of the experiment is a
  689. repetition of an earlier experiment flown in Biorack during the D1
  690. Spacelab mission in November 1985.  An added feature of the experiment
  691. for the IML-1 mission is to study the effect of microgravity on the
  692. life span of Drosophila male flies.  In this way more information will
  693. be gathered on the processes affected by microgravity in complex
  694. organisms.
  695.  
  696.  
  697.  
  698. Genetic and Molecular Dosimetry of HZE Radiation (RADIAT).
  699. Provided by NASA.
  700.  
  701. Principal Investigator:
  702.  
  703. Dr. Gregory A. Nelson
  704. NASA Jet Propulsion Laboratory,
  705. Pasadena, Calif.
  706.  
  707.     One of the major features of the space environment is the
  708. presence of cosmic rays or HZE (high energy and charge) particles.
  709. Although they account for only about one percent of the radiation
  710. particles in space, they constitute about half of the total absorbed
  711. radiation dose.  The experiment's purpose is to understand the
  712. biological effects of exposure to cosmic rays to protect space
  713. travelers on long missions.  Exposure may place astronauts at risk for
  714. certain medical problems, such as cataracts, mutations and cancers.
  715.  
  716.     A microscopic soil nematode (roundworm) will be used to "capture"
  717. mutations caused by cosmic rays, to evaluate whether certain genetic
  718. processes occur normally in space, and to test whether development and
  719. reproduction proceed normally in microgravity for up to three
  720. generations.
  721.  
  722.     The nematode used in this experiment is a small (maximum size
  723. 1 mm), transparent, free-living soil organism.  Although small, it
  724. possesses most of the major organ systems and tissues found in other
  725. animals, including mammals.  The worms are placed in containers with
  726. detectors that record the number of HZE particles and the total
  727. radiation dose.  After the mission, the worms are examined for genetic
  728. mutations and development progress.
  729.  
  730.  
  731.  
  732. Dosimetric Mapping Inside Biorack (DOSIMTR).
  733. Provided by German Aerospace Research Establishment (DLR)
  734.  
  735. Principal Investigator:
  736.  
  737. G. Reitz
  738. Institute for Flight Medicine
  739. Cologne, Germany
  740.  
  741.     The IML-1 experiments are done in an environment with
  742. electromagnetic radiation, charged particles and secondary radiation.
  743. This flux is not constant but changes with spacecraft inclination and
  744. altitude, solar activity and Earth's magnetic field.
  745.  
  746.     The purpose of this experiment is to document the radiation
  747. environment inside the Biorack and to compare the experimental data
  748. with theoretical predictions.  It will provide documentation of the
  749. actual nature and distribution of the radiation inside Biorack.
  750. Special emphasis is given to measuring the radiation environment in the
  751. neighborhood of those experiments which might be especially critical to
  752. radiation effects, and so have a way of determining if changes to
  753. samples are caused by radiation or microgravity.
  754.  
  755.  
  756.  
  757. Embryogenesis and Organogenesis of Carausius  (MOROSUS).
  758. Provided by DLR.
  759.  
  760. Principal Investigator:
  761.  
  762. H. Buecker
  763. Institute for Flight Medicine, DLR
  764. Cologne, Germany
  765.  
  766.     Before humans can live for extended periods of time in space,
  767. the effects of microgravity and long-term exposure to radiation on
  768. living organisms must be known.
  769.  
  770.     This experiment will study the influence of cosmic radiation,
  771. background radiation and/or low gravity on stick insect eggs (Carausius
  772. morosus) at early stages of development.  Sandwiched between detectors,
  773. the eggs hit by radiation can be determined precisely.  Other detectors
  774. allow scientists to determine the nature, energy and direction of the
  775. incident particles.
  776.  
  777.     Flown previously in Biorack during the D1 Spacelab mission
  778. (November 1985), this experiment has shown that the larvae from all
  779. eggs penetrated by heavy ions under microgravity had shorter life spans
  780. and an unusually high rate of deformities.
  781.  
  782.  
  783.  
  784. Gravity Related Behavior of the Acellular Slime Mold Physarum
  785. Polycephalum (SLIME).  Provided by DLR.
  786.  
  787. Principal Investigator:
  788.  
  789. Ingrid Block
  790. Institute for Flight Medicine, DLR
  791. Cologne, Germany
  792.  
  793.     Many living things, including people, perform various activities,
  794. such as sleeping, at regular periods.  Scientists are not certain
  795. whether these activities are controlled by an internal biological clock
  796. or by external cues such as day and night cycles or gravity.  In space,
  797. these cues are absent, and investigators can examine organisms to see
  798. if  these functions occur in regular circadian time frames.
  799.  
  800.     Physarum polycephalum, a slime mold that lives on decaying trees
  801. and in soil, has regular contractions and dilations that slowly move
  802. the cell.  On Earth, gravity modifies the direction of cell movement.
  803. Any direct effects of microgravity should alter this movement and be
  804. evident as a change in circadian rhythm.
  805.  
  806.     After the mission, IML-1 data will be compared with results from
  807. the Spacelab D1 mission.  These results revealed that the frequency of
  808. the contractions was slightly shortened at first but returned to normal
  809. as the slime mold adapted to microgravity.
  810.  
  811.  
  812. Microgravitational Effects on Chromosome Behavior (YEAST).
  813. Provided by NASA.
  814.  
  815. Principal Investigator:
  816.  
  817. Dr. Carlo V. Bruschi
  818. Cell and Molecular Biology Division
  819. Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, Calif.
  820.  
  821.     Scientists have measured the effects of microgravity and
  822. radiation on DNA and chromosomes in many different organisms.  They
  823. have learned that microgravity alters chromosome structure during
  824. mitosis or normal cell division to produce new cells.  Changes in DNA
  825. structure caused by radiation are then passed on during meiosis or cell
  826. division by reproductive cells that reduces the number of chromosomes.
  827.  
  828.     In this experiment, the effects of microgravity and radiation
  829. are monitored separately in the same organism by measuring genetic
  830. damage during mitosis and meiosis of common brewer's yeast.  By
  831. employing both normal and radiation- sensitive cells, scientists can
  832. monitor frequencies of chromosomal loss, structural deformities and DNA
  833. mutation rates with a resolution impossible in higher organisms.
  834. Because yeast chromosomes are small, sensitive measurements can be made
  835. that can be extrapolated to higher organisms, including humans.
  836.  
  837.     Post-flight genetic studies of cells incubated in space will
  838. examine chromosome abnormalities, preference for sexual versus asexual
  839. reproduction and viability of gametes.
  840.  
  841.  
  842.  
  843. Growth and Sporulation in Bacillus Subtilis Under Microgravity (SPORES).
  844. Provided by ESA.
  845.  
  846. Principal Investigator:
  847.  
  848. Horst-Dieter Menningmann
  849. Institute of Microbiology, University of Frankfurt
  850. Frankfurt am Main, Germany
  851.  
  852.     Cell differentiation -- the way that cells with different
  853. functions are produced -- normally does not occur in simple organisms
  854. like bacteria.  However, some bacteria such as Bacillus subtilis, wrap
  855. up part of their cellular content into special structures called
  856. spores.  Sporulation, resulting from the distribution of a particular
  857. enzyme, is considered to represent a very simple type of
  858. differentiation.
  859.  
  860.     This experiment is aimed at measuring growth and sporulation
  861. of Bacillus subtilis bacteria under microgravity conditions.  The
  862. influence of microgravity on enzyme distribution and the way the enzyme
  863. acts in the absence of gravity are studied by examining the structure
  864. and biochemistry of the spores after the mission.
  865.  
  866.  
  867.  
  868. Studies on Penetration of Antibiotics in Bacterial Cells in
  869. Space Conditions  (ANTIBIO).  Provided by ESA.
  870.  
  871. Principal Investigator:
  872.  
  873. Rene Tixador
  874. National Institute of Health and Medical Research
  875. Toulouse, France
  876.  
  877.     In space, bacteria may be more resistant to antibiotics because
  878. the structure of their cell walls may be thicker in microgravity.  This
  879. wall is a barrier between the drug and target molecules in the cell,
  880. and a thicker wall could be more effective in preventing antibiotics
  881. from destroying bacteria.  The increased resistance of bacteria to
  882. antibiotics, together with their increased proliferation, is of prime
  883. importance for the future of very long duration space flight.
  884.  
  885.     This experiment will study the effects of antibiotics in bacterial
  886. cells cultivated "in vitro" in space conditions.  Proliferation rates
  887. of bacteria exposed to antibiotics will then be compared to those that
  888. were not exposed and to sets of bacteria grown on the ground.
  889.  
  890.  
  891.  
  892. Transmission of the Gravity Stimulus in Statocyte of the
  893. Lentil Root (ROOTS).  Provided by ESA.
  894.  
  895. Principal Investigator:
  896.  
  897. Gerald Perbal
  898. Laboratory of Cytology, Pierre et Marie Currie University
  899. Paris, France
  900.  
  901.     The purpose of this experiment is to study the growth of lentil
  902. seedlings to gain understanding of that organism's mechanism of gravity
  903. perception.  On Earth, the roots of most plants can clearly perceive
  904. gravity since they grow downward.  In space, under microgravity
  905. conditions, previous results from the D1 mission on Spacelab (November
  906. 1985) have shown that roots loose their ability to orient themselves.
  907. Exposed to 1 g, the roots reorient themselves in the direction of the
  908. simulated gravity.
  909.  
  910.     The experiment flown on IML-1 is aimed at determining the
  911. minimum amount of simulated 1-g exposure required for the plants to
  912. regain gravity sensitivity and reorient roots.
  913.  
  914.  
  915. Genotype Control of Graviresponse, Cell Polarity and Morphological
  916. Development of Arabidopsis Thaliana in Microgravity  (SHOOTS).
  917. Provided by ESA.
  918.  
  919. Principal Investigators:
  920.  
  921. Edmund Maher
  922. Open University of Scotland
  923. Edinburgh, Scotland
  924.  
  925. Greg Briarty
  926. University of Nottingham
  927. Nottingham, England
  928.  
  929.     It is of high interest to determine what might be the long-term
  930. effects of microgravity on the growth of plants.  The aim of this
  931. two-part experiment will be to quantify the structural and behavioral
  932. changes taking place in germinating seeds of the small plant
  933. Arabidopsis thaliana.  One strain of this species, the wild type, is
  934. gravitropic.  Its roots grow down and its shoots grow up.  Another
  935. strain, aux-1, is an agravitropic mutant.  Its roots and shoots grow in
  936. any direction.
  937.  
  938.     One experiment will examine the differences in root and shoot
  939. development and orientation between these two strains.  The other
  940. experiment will investigate the effects of growth in microgravity on
  941. the polarity of the cells containing gravity sensors (statocytes).  It
  942. also will investigate its influence on the structure, orientation and
  943. distribution of their amyloplasts.
  944.  
  945.  
  946.  
  947. Effects of Microgravity Environment on Cell Wall Regeneration,
  948. Cell Divisions, Growth and Differentiation of Plants From Protoplasts (PROTO).
  949. Provided by ESA.
  950.  
  951. Principal Investigator:
  952.  
  953. Ole Rasmussen
  954. Institute of Molecular Biology and Plant Physiology,
  955. University of Aarhus
  956. Aarhus, Denmark
  957.  
  958.     An essential basis for prospective biological experiments in
  959. space and for man's stay in space is the existence of a profound and
  960. exact knowledge of how growth and development of living cells proceed
  961. under microgravity.  Only in a few cases is the influence of gravity on
  962. living cells known.
  963.  
  964.     It is the aim of this study to provide basic knowledge on the
  965. development of plant cells under microgravity conditions.  This
  966. knowledge is essential if plants are to be cultured in space to produce
  967. food, enzymes, hormones and other products.
  968.  
  969.     For this experiment, plant cells from carrots (Daucus carota)
  970. and a fodder plant, rape (Brassica napus) are prepared to make them
  971. into protoplasts, plant cells in which the cell walls have been
  972. removed.  During the mission, a culture of protoplasts from each
  973. gravity environment is analyzed to determine whether the cell walls are
  974. reforming and whether the cells are dividing.  They are later compared
  975. to plants grown from protoplasts that developed on the ground.
  976.  
  977. GRAVITATIONAL PLANT PHYSIOLOGY FACILITY EXPERIMENTS
  978.  
  979. Gravitational Plant Physiology Facility
  980.  
  981. NASA Ames Research Center
  982. Mountain View, Calif.
  983.  
  984.     The Gravitational Plant Physiology Facility (GPPF), which houses
  985. the two IML-1 plant experiments, was designed and built in 1984 by the
  986. University of Pennsylvania.  All hardware testing and payload
  987. implementation were provided by NASA Ames Research Center.  The GPPF
  988. includes four centrifuges, lights, three videotape recorders and plant-
  989. holding compartments described below.
  990.  
  991.     The control unit serves both experiments and contains a
  992. microprocessor that controls the operation of the rotors (centrifuges),
  993. cameras, recording and stimulus chamber (REST) and videotape
  994. recorders.
  995.  
  996.     Two culture rotors operate independently at the force of gravity
  997. (1g) to simulate Earth's gravitational field.  Two variable-speed test
  998. rotors provide accurately controlled centripetal forces from 0g to 1g.
  999. Seedlings in plant cubes are placed in the rotors.
  1000.  
  1001.     The REST provides the capability for time-lapse infrared video
  1002. recording of plant positions in four FOTRAN cubes, both before and
  1003. after exposure to blue light.
  1004.  
  1005.     The Mesocotyl Suppression Box (MSB) is located in the upper left
  1006. of the GPPF double rack.  It is used only for oat seedlings in the
  1007. Gravity Threshold experiment.  The MSB exposes the seedlings to red
  1008. light, which suppresses the growth of the plant mesocotyl and makes
  1009. them grow straight.
  1010.  
  1011.     The Plant Carry-on Container will hold 36 cubes, cushioned
  1012. in foam for launch, plus soil trays for in-flight plantings.
  1013.  
  1014. Gravity Threshold (GTHRES)
  1015.  
  1016. Principal Investigator:
  1017.  
  1018. Dr. Allan H. Brown
  1019. University of Pennsylvania, Philadelphia
  1020.  
  1021.     This experiment investigates the changes that occur when oat
  1022. plants are exposed to different levels and durations of gravity.  It
  1023. studies how a growing plant responds to altered gravitational fields
  1024. and how microgravity affects a plant's structure.
  1025.  
  1026.     Four centrifuges in the Gravitational Plant Physiology Facility
  1027. are used to determine the sensitivity and threshold of the
  1028. gravity-detecting mechanism of oat plants.  Seedlings used early in the
  1029. experiment germinate on the ground.  For specimens used later in the
  1030. mission, a crew member plants seeds in soil supplied with the right
  1031. amount of water, and germination occurs in space.
  1032.  
  1033.     Once in flight, some of the plants, in light-tight plant cubes,
  1034. are transferred to one of two centrifuges that produce a force
  1035. equivalent to the force of normal Earth gravity (1g).  These plants
  1036. continue to develop normally under the 1g force until they are ready to
  1037. be used in the experiment.  Others are maintained in microgravity until
  1038. ready to be used in the experiment.
  1039.  
  1040.     The plant cubes then are placed on either of two other centrifuges
  1041. to expose them to various combinations of acceleration durations.  This
  1042. allows scientists to study gravitational forces from 0.1g to 1g without
  1043. interference from the constant 1g force present on Earth.
  1044.  
  1045.     Plant images are recorded by two time-lapse video cameras using
  1046. infrared radiation.  The video, plant samples and other data are stored
  1047. for post-flight analyses.  Some plants will be fixed, or preserved,
  1048. during the mission for comparison with seedlings grown on the ground.
  1049.  
  1050. Response to Light Stimulation:  Phototropic Transients (FOTRAN).
  1051.  
  1052. Principal Investigator:
  1053.  
  1054. Dr. David G. Heathcote
  1055. University City Science Center, Philadelphia, Pa.
  1056.  
  1057.     This experiment investigates how plants respond to light
  1058. (phototropism) in microgravity and the impact of microgravity on two
  1059. other types of plant behavior.  The first, nutation, is the rhythmic
  1060. curving movement of plants caused by irregular growth rates of plant
  1061. parts.  The second, autotropism, is the straightening often observed in
  1062. plants that were curved during tropic or nutational movements.  These
  1063. growth patterns occur naturally on Earth.  Scientists want to learn
  1064. details of how the movements change in microgravity.
  1065.  
  1066.     The experiment uses wheat seedlings planted both before and
  1067. during the mission.  When they have reached the appropriate size, the
  1068. seedlings are exposed to a pulse of blue light.  Ground studies have
  1069. shown blue light to be an effective way to evoke a phototropic
  1070. response.  Different groups of seedlings receive different durations of
  1071. exposure to light.
  1072.  
  1073.     The seedlings' responses are monitored by an infrared-sensitive,
  1074. time-lapse video camera and recorded for later analysis.  Some samples
  1075. are preserved chemically for study after the mission ends.  Gas samples
  1076. are taken from the plant cubes for post-flight analysis of the
  1077. environmental conditions during the plants' growth.
  1078.  
  1079. MICROGRAVITY VESTIBULAR INVESTIGATIONS
  1080.  
  1081.     Twenty investigators representing major universities and research
  1082. facilities from five countries have joined forces to better examine the
  1083. effects of spaceflight on the human orientation system with the
  1084. Microgravity Vestibular Investigations (MVI).
  1085.  
  1086.     The vestibular system, using the stimulus of gravity and
  1087. motion-detecting organs in the inner ear, provides input to the brain
  1088. for orientation.  When environmental conditions change so the body
  1089. receives new stimuli, the nervous system responds by interpreting the
  1090. sensory information.  In the absence of gravity, however, input from
  1091. the sensors is changed, prompting the nervous system to develop a new
  1092. interpretation of the stimuli.
  1093.  
  1094.     MVI, led by Dr. Millard F. Reschke, senior scientist at the
  1095. Johnson Space Center, examines the effects of microgravity on the
  1096. vestibular system.  By provoking interactions among the vestibular,
  1097. visual and proprioceptive systems and measuring the perceptual and
  1098. sensorimotor reactions, scientists can study the changes that are
  1099. integral for the adaptive process.
  1100.  
  1101.     For the investigations, STS-42 crew members will be placed in
  1102. a rotating chair with a helmet assembly outfitted with accelerometers
  1103. to measure head movements and visors that fit over each eye
  1104. independently to provide visual stimuli.  The chair can be configured
  1105. so that the subject can be sitting upright, lying on his side or lying
  1106. on his back.  The chair system has three movement patterns:
  1107. "sinusoidal" or travelling predictably back and forth over the same
  1108. distance at a constant speed, "pseudorandom" or moving back and forth
  1109. over the varying distances and "stepped" or varying speeds and
  1110. beginning and stopping suddenly.
  1111.  
  1112.     The test sequences will study the effect of microgravity on
  1113. six physiological responses, including the eye's ability to track an
  1114. object, the perception of rotation during and after spinning, function
  1115. of the motion and gravity sensing organs in the inner ear, the
  1116. interaction between visual cues and vestibular responses and sensory
  1117. perception.  Crew members will be tested both pre- and post-flight to
  1118. establish a comparison for the in-flight measurements.
  1119.  
  1120.     Results from the MVI experiments will aid in designing appropriate
  1121. measures to counteract neurosensory and motion sickness problems on
  1122. future spaceflights.
  1123.  
  1124. MENTAL WORKLOAD AND PERFORMANCE EXPERIMENT
  1125.  
  1126.     The Mental Workload and Performance Experiment will study the
  1127. influences of microgravity on crew members performing tasks with a
  1128. computer workstation.
  1129.  
  1130.     The STS-42 crew will use a redesigned workstation with an
  1131. adjustable surface for their daily planning sessions and record
  1132. keeping.  Cameras will record the crew's range of motion and variety of
  1133. positions while at the workstation.  During tests of mental function,
  1134. reaction times and physiological responses, crew members will evaluate
  1135. a portable microcomputer.  The microcomputer with its display monitor
  1136. and keyboard is attached to a Spacelab handrail and positioned in the
  1137. most convenient location.  The crew member will memorize a sequence of
  1138. characters, then move the cursor to the target with keyboard cursor
  1139. keys, a two-axis joystick and a track ball.  The crew will perform the
  1140. activities several times before and after the mission to provide a
  1141. comparison for the in-flight experiments.
  1142.  
  1143. CANADA'S PARTICIPATION IN IML-1
  1144.  
  1145.     Canadian astronauts Drs. Roberta Bondar and Ken Money are the
  1146. Canadian prime and alternate payload specialists, respectively, for the
  1147. first International Microgravity Laboratory (IML-1) mission.
  1148.  
  1149.     The Canadian Space Physiology Experiments (SPE) on IML-1 will
  1150. investigate human adaptation to weightlessness and other phenomena.
  1151. The human vestibular and proprioceptive (sense of body position)
  1152. systems, energy expenditure, cardiovascular adaptation, nystagmus
  1153. (oscillating eye movement) and back pain in astronauts will be
  1154. studied.
  1155.  
  1156. SPACE PHYSIOLOGY EXPERIMENTS
  1157.  
  1158. Space Adaptation Syndrome Experiments (SASE)
  1159.  
  1160. Principal Investigator:
  1161.  
  1162. Douglas G. D. Watt, Ph.D.
  1163. McGill University
  1164. Montreal, Quebec
  1165.  
  1166.     Many astronauts experience space adaptation syndrome, which
  1167. may include illusions, loss of knowledge of limb position, nausea and
  1168. vomiting.  These symptoms may occur because of conflicting messages
  1169. about body position and movement which the brain receives from the
  1170. eyes, the balance organs of the inner ear and gravity sensing receptors
  1171. in the muscles, tendons, and joints.  Seven investigations to study the
  1172. nervous system's adaptation to microgravity have been developed.
  1173.  
  1174. Sled Experiment
  1175.  
  1176.     This investigation measures changes in the gravity sensing part
  1177. of the inner ear, the otolith organ.  Normally, this organ provides a
  1178. sense of up and down and helps us stand upright by means of reflexes
  1179. leading to muscles in the body.  In microgravity, the otolith organ
  1180. produces modified signals and the nervous system must either learn to
  1181. reinterpret this information or ignore it entirely.
  1182.  
  1183.     Subjects are strapped into a seat on a device known as the
  1184. mini-sled.  The seat glides gently back and forth, providing a stimulus
  1185. to the otolith organ.  Audio and visual stimuli are eliminated, and
  1186. small electric impulses are applied to the subject's leg with an
  1187. electrode.  Responses to these impulses are measured.
  1188.  
  1189.     The stimulus to the inner ear affects the response to the
  1190. electric impulses.  Measurements of the modulations of the responses
  1191. are gathered to determine whether the nervous system learns to
  1192. reinterpret the different signals or learns to ignore them.
  1193.  
  1194. Rotation Experiment
  1195.  
  1196.     The semicircular canals are the rotation-sensing part of the
  1197. inner ear and provide the nervous system with information used to
  1198. stabilize gaze and vision despite rapid or random head movements.  In
  1199. microgravity, this vestibulo-ocular reflex may be less effective due to
  1200. the interaction between the semicircular canals and the otolith organ.
  1201.  
  1202.     Head and eye movements are recorded as the subject sits strapped
  1203. onto the stationary mini-sled.  Two tests are conducted involving the
  1204. subject's ability to keep closed eyes fixed on a predetermined target
  1205. while either rotating the head or moving it up and down.  A third test
  1206. requires subjects to shift their gaze to a series of targets projected
  1207. onto a screen.  This studies coordination between eye and head
  1208. movements.
  1209.  
  1210. Visual Stimulator Experiment
  1211.  
  1212.     This investigation measures the relative importance of visual
  1213. and balance organ information in determining body orientation.  In
  1214. space, exposure to a rotating visual field results in a sensation of
  1215. self-rotation known as "circularvection."  On Earth, the otolith organ
  1216. acts to limit this sensation.
  1217.  
  1218.     The subject stares into an umbrella-shaped device with a pattern
  1219. of colored dots while strapped onto a stationary mini-sled.  The visual
  1220. stimulator turns in either direction at three different speeds.  The
  1221. subject's self-perceived body motion is tracked.  The greater the false
  1222. sense of circularvection, the more the subject is relying on visual
  1223. information instead of otolith information.
  1224.  
  1225. Proprioceptive Experiments
  1226.  
  1227.     These four experiments will investigate the effect of microgravity
  1228. on the proprioceptive system which provides the sense of position and
  1229. movement of the body and the limbs.  A variety of receptors located in
  1230. the muscles, tendons and joints contribute information.
  1231.  
  1232.     Previous spaceflights suggest that crew members experience a
  1233. decreased knowledge of limb position and while berforming certain
  1234. movements, experience illusions such as the floor moving up and down.
  1235. It also has been shown that the vertebrae in the spine spread apart,
  1236. possibly leading to partial nerve block.  Closer investigations of
  1237. these phenomena form the basis of these experiments.
  1238.  
  1239.     Two of the proprioceptive experiments involve measuring
  1240. knowledge of limb position and determining the ability to point at a
  1241. target in weightlessness.  Subjects are blindfolded in both
  1242. experiments.  A third experiment investigates how visual and tactile
  1243. stimuli may affect illusions, while the fourth experiment measures
  1244. tactile sensitivity in a finger and a toe to determine if any sensory
  1245. nerve block develops during spaceflight.
  1246.  
  1247. Energy Expenditure in Spaceflight (EES)
  1248.  
  1249. Principal Investigator:
  1250.  
  1251. Dr. Howard G. Parsons
  1252. University of Calgary
  1253. Alberta
  1254.  
  1255.     It is necessary to have accurate information on the amount of
  1256. energy expended in spaceflight to design proper fitness and nutrition
  1257. programs for astronauts.  A new technique has been developed which
  1258. requires analysis of urine samples taken during the test period and
  1259. measurement of the amount of carbon dioxide produced by the body.
  1260. Energy expenditure then can be calculated and changes in body
  1261. composition such as fat content and muscle mass can be estimated.
  1262.  
  1263.     Subjects drink water enriched with stable, non-radioactive
  1264. isotopes of oxygen and hydrogen both at the start of the mission and
  1265. immediately post-flight.  The isotopes can be traced in the urine and
  1266. then measured to determine energy expenditure.  Amount of body water
  1267. and therefore body composition is calculated by dilution of the stable
  1268. oxygen isotope.
  1269.  
  1270. Position and Spontaneous Nystagmus (PSN)
  1271.  
  1272. Principal Investigator:
  1273.  
  1274. Dr. Joseph A. McClure
  1275. London Ear Clinic
  1276. London, Ontario
  1277.  
  1278.     Nystagmus is the normal oscillatory scanning motion of the eye.
  1279. The vestibular system of the inner ear is closely related to
  1280. nystagmus.  When the inner ear is dysfunctional, it no longer gives the
  1281. right signals to the eye, resulting in a different type of eye movement
  1282. which could be accompanied by dizziness and blurred vision.  Analysis
  1283. of the nystagmus is a powerful tool in diagnosing problems of the inner
  1284. ear.
  1285.  
  1286.     Two types of nystagmus will be investigated: spontaneous,
  1287. where the eye oscillates at the same rate regardless of head position,
  1288. and positional, where the oscillation varies according to head
  1289. position.  The goal is to determine whether it is possible for both
  1290. types to occur simultaneously in the same individual.  The ultimate aim
  1291. is to improve detection and treatment of inner ear disorders.
  1292.  
  1293.     Gravity is the determining factor in positional nystagmus.
  1294. Eye movement is measured in microgravity.  If a subject who has
  1295. positional nystagmus on Earth shows no sign of it in space, it proves
  1296. the two types of nystagmus are superimposed on one another.  This
  1297. information will improve diagnosis of inner ear disorders on Earth.
  1298.  
  1299. Measurement of Venous Compliance & Evaluation of an
  1300. Experimental Anti-Gravity Suit (MVC)
  1301.  
  1302. Principal Investigator:
  1303.  
  1304. Dr. Robert B. Thirsk
  1305. Canadian Space Agency
  1306. Ottawa, Ontario
  1307.  
  1308.     A loss of blood volume and other body fluids during spaceflight
  1309. has been suggested as the primary cause of the lowering of the
  1310. cardiovascular system's ability to withstand Earth's gravitational
  1311. force field.  Unprotected astronauts may feel tired and dizzy, lose
  1312. peripheral vision or faint upon returning to Earth.  Drinking salt
  1313. solutions and wearing anti-gravity suits which are inflated during
  1314. re-entry through the atmosphere have been shown to combat this
  1315. after-effect of spaceflight.
  1316.  
  1317.     One feature of this experiment will measure the venous compliance
  1318. (tone of the veins) before, during and after the mission.  Being able
  1319. to determine how veins adapt to microgravity will be useful to
  1320. engineers who design anti- gravity suits.  Veins in the lower leg are
  1321. measured using an electronic monitor and two large blood pressure cuffs
  1322. that encircle the thigh and calf, altering the pressure by inflating
  1323. the cuffs.  Ensuing changes in blood volume in the veins are
  1324. determined.
  1325.  
  1326.     The evaluation of an experimental anti-gravity suit is another
  1327. goal of this experiment.  The suit employs 11 pressurized sections and
  1328. is able to apply pressure to the legs and lower abdomen in may
  1329. different ways.  Effectiveness of the suit will be determined and
  1330. compared to a conventional anti-gravity suit and to wearing no suit at
  1331. all.  Blood pressure and blood flow readings, and subjective
  1332. impressions of the astronauts, will contribute to the results.
  1333.  
  1334.  
  1335. Assessment of Back Pain in Astronauts (BPA)
  1336.  
  1337. Principal Investigator:
  1338.  
  1339. Dr. Peter C. Wing
  1340. University of British Columbia, University Hospital
  1341. Vancouver, British Columbia
  1342.  
  1343.     In microgravity, the spine elongates by as much as 2.76 inches
  1344. due to the vertebrae in the back spreading slightly apart.  This
  1345. elongation causes painful tension and possibly affects tactile acuity.
  1346. More than two thirds of astronauts and cosmonauts have experienced back
  1347. pain during space flight.  The aim of this experiment is to develop
  1348. techniques to alleviate this condition by studying its causes.
  1349.  
  1350.     Subjects will daily record the precise location and intensity
  1351. of any back pain.  Stereo photographs of the astronauts' backs will be
  1352. taken to record physical changes in shape and mobility during
  1353. spaceflight. Immediately after the mission, back examinations and more
  1354. stereo photographs will be used to obtain precise knowledge of changes
  1355. in spinal dimension and shape.  Earthbound spinoffs are expected as a
  1356. result of the increased understanding of back pain.
  1357.  
  1358. Phase Partitioning Experiment (PPE)
  1359.  
  1360. Principal Investigator:
  1361.  
  1362. Dr. Donald E. Brooks
  1363. University of British Columbia
  1364. Vancouver, B.C.
  1365.  
  1366.     Phase partitioning is a process used to separate different
  1367. kinds of molecules and cells out of complex mixtures of substances.  It
  1368. involves using two polymer solutions dissolved in water.  These
  1369. solutions separate from each other (like oil separates from water) and
  1370. particles in the mixture will attach to one or the other of the
  1371. solutions and separate with them.  The solution then is poured off to
  1372. gather the attached particles.  The objective is to increase the purity
  1373. of the separated cells.  On Earth, gravity induces fluid flow and
  1374. inhibits effective separation and purification.
  1375.  
  1376.     The experiment involves shaking a container including a number
  1377. of chambers with different solutions.  The container will be observed
  1378. and photographed as phase partitioning occurs.  The effects of applying
  1379. an electric field on the process are observable in microgravity and
  1380. also will be studied.
  1381.  
  1382.     Phase partitioning is used to separate biological materials
  1383. such as bone marrow cells for cancer treatment.  It is of interest to
  1384. medical researchers as it applies to separation and purification of
  1385. cells for use in transplants and treatment of disease.
  1386.  
  1387. Biostack  Provided by DLR
  1388.  
  1389. Principal Investigator:
  1390.  
  1391. Dr. H. Buecker
  1392. Institute for Flight Medicine, DLR
  1393. Cologne, Germany
  1394.      
  1395.     Four Biostack packages, located in a Spacelab rack under the
  1396. module floor, will gather data to be used in calculating potential
  1397. effects of exposure to cosmic radiation in space.  The packages contain
  1398. single layers of bacteria and fungus spores, thale cress seeds and
  1399. shrimp eggs sandwiched between sheets of nuclear emulsion and plastic
  1400. radiation detectors.  Scientists will analyze the resulting data to
  1401. track the path an energized particle takes through Biostack and then
  1402. determine the level of radiation damage to the organisms.  Findings
  1403. from this investigation also will be studied to see if better radiation
  1404. protection is needed in certain areas of Spacelab.
  1405.  
  1406. Radiation Monitoring Container Device (RMCD).
  1407. Provided by National Space Development Agency of Japan (NASDA)
  1408.  
  1409. Principal Investigator:
  1410.  
  1411. Dr. S. Nagaoka
  1412. National Space Development Agency of Japan
  1413. Tokyo, Japan
  1414.  
  1415.     In the Radiation Monitoring Container Device, mounted in the
  1416. aft end of the Spacelab, layers of cosmic ray detectors and bacteria
  1417. spores, maize seeds and shrimp eggs are sandwiched together and
  1418. enclosed on all sides by gauges that measure radiation doses.  After
  1419. being exposed to cosmic radiation for the duration of the mission, the
  1420. plastic detectors will be chemically treated to reveal the three-
  1421. dimensional radiation tracks showing the path the radiation traveled
  1422. after entering the container.  The specimens will be examined by
  1423. biological and biochemical methods to determine the effects of
  1424. radiation on the enclosed organisms.  The results of this investigation
  1425. will be used in developing a sensitive solid-state nuclear detector for
  1426. future spaceflights and to improve basic understanding of radiation
  1427. biology.
  1428.  
  1429. IML-1 MATERIALS SCIENCE EXPERIMENTS
  1430.  
  1431. Protein Crystal Growth (PCG).  Provided by NASA.
  1432.  
  1433. Principal Investigator:
  1434.  
  1435. Dr. Charles E. Bugg
  1436. University of Alabama at Birmingham
  1437. Birmingham, Alabama  
  1438.  
  1439.     The Protein Crystal Growth investigation is made up of 120
  1440. individual experiments designed for the low-gravity environment of
  1441. space.  Located in two refrigerator/incubator modules carried in the
  1442. orbiter mid-deck, these experiments operate by the vapor diffusion
  1443. method of crystal growth.  For each experiment, liquids from a
  1444. double-barrelled syringe are released and suspended as droplets on the
  1445. ends of the syringes.  Water vapor then moves out of the droplets in
  1446. each growth chamber and into a reservoir, stimulating growth of the
  1447. protein crystal.  After the mission, the crystals are returned to the
  1448. laboratory where scientists hope to find larger, less-flawed crystals
  1449. than those produced on Earth.
  1450.  
  1451. CRYOSTAT  Provided by German Space Agency (DARA)
  1452.  
  1453.     The Cryostat provides a temperature-controlled environment
  1454. for growing protein crystals by liquid diffusion under two different
  1455. thermal conditions.  The facility can operate in either the stabilizer
  1456. mode with a constant temperature between 59 and 77 degrees Fahrenheit
  1457. or the freezer mode where temperatures can be varied from 17.6 to 77
  1458. degrees Fahrenheit.  Temperatures are controlled by preprogrammed
  1459. commands, but crew members can reprogram the computer if necessary.
  1460. When the experiments are started, solutions of a protein, a salt and a
  1461. buffer mix via diffusion to initiate crystal growth.
  1462.  
  1463.  
  1464. Single Crystal Growth of Beta-Galactosidase and Beta-
  1465. Galactosidase/Inhibiter Complex.  Provided by DARA.
  1466.  
  1467. Principal Investigator:
  1468.  
  1469. Dr. W. Littke
  1470. University of Freiburg
  1471. Freiburg, Germany
  1472.  
  1473.     Beta-galactosidase, an enzyme found in the intestines of human
  1474. and animal babies, as well as in E. coli bacteria, aids in the
  1475. digestion of milk and milk products.  It is a key enzyme in modern
  1476. genetics, and scientists want to determine its three-dimensional
  1477. molecular makeup to find out how the structure affects its function.
  1478. Beta-galactosidase was the first protein crystallized in space using
  1479. the Cryostat on Spacelab 1 in 1983.  For IML-1, scientists will attempt
  1480. to grow higher quality crystals.  Cryostat will be used in the freezer
  1481. mode, at temperatures ranging from 24.8 to 68 degrees Fahrenheit, for
  1482. this investigation.
  1483.  
  1484.  
  1485. Crystal Growth of the Electrogenic Membrane Protein Bacteriorhodopsin.
  1486. Provided by DARA.
  1487.  
  1488. Principal Investigator:
  1489.  
  1490. Dr. G. Wagner
  1491. University of Giessen
  1492. Plant Biology Institute 1
  1493. Giessen, Germany
  1494.  
  1495.     This experiment uses the Cryostat in the stabilizer mode, with
  1496. the temperature being maintained at 68 degrees Fahrenheit.  The protein
  1497. to be crystallized is bacteriorhodopsin, a well-known membrane protein
  1498. that converts light energy to voltages in the membranes of certain
  1499. primitive microorganisms.  Resolution of the three- dimensional
  1500. structure, which will help biologists understand how bacteriorhodopsin
  1501. works, depends on the availability of large, high quality crystals.
  1502.  
  1503.  
  1504.  
  1505. Crystallization of Proteins and Viruses in Microgravity by
  1506. Liquid-Liquid Diffusion.  Provided by NASA.
  1507.  
  1508. Principal Investigator:
  1509.  
  1510. Dr. Alexander McPherson
  1511. University of California at Riverside
  1512. Riverside, Calif.
  1513.  
  1514.     One protein, canavalin, and one virus, satellite tobacco mosaic
  1515. virus, will be crystallized in this investigation.  Three samples of
  1516. each substance will be crystallized during the mission.  One sample of
  1517. each will be placed in the freezer mode with the temperature being
  1518. varied from 28.4 to 68 degrees Fahrenheit and the other sample will be
  1519. grown in the stabilizer mode with a temperature of 68 degrees
  1520. Fahrenheit.  The crystals will be analyzed to determine the potential
  1521. benefits of microgravity along with the effects of diverse temperature
  1522. conditions.  Another objective of this experiment is to compare
  1523. crystals grown in the Cryostat using the liquid diffusion method with
  1524. those grown in the Protein Crystal Growth hardware using the vapor
  1525. diffusion method.
  1526.  
  1527. FLUIDS EXPERIMENT SYSTEM  (FES)
  1528.  
  1529.     The Fluids Experiment System is a facility with a sophisticated
  1530. optical system for showing how fluids flow during crystal growth.  The
  1531. optical system includes a laser for producing three-dimensional
  1532. holograms of samples and a video camera for recording images of fluid
  1533. flows in and around the samples.
  1534.  
  1535.  
  1536. Study of Solution Crystal Growth in Low-Gravity (TGS).
  1537. Provided by NASA.
  1538.  
  1539. Principal Investigator:
  1540.  
  1541. Dr. Ravindra B. Lal
  1542. Alabama A & M University
  1543. Normal, Ala.
  1544.  
  1545.     This experiment uses the Fluids Experiment System to grow
  1546. crystals from a seed immersed in a solution of triglycine sulfate.  The
  1547. original seed is a slice from the face of a larger crystal grown on
  1548. Earth.  In space, it is immersed in a solution of triglycine sulfate,
  1549. which is initially heated slightly to remove any surface imperfections
  1550. from the seed.  As the seed is cooled, dissolved triglycine sulfate
  1551. incorporates around the seed, forming new layers of growth.  Video is
  1552. returned to Earth during the experiment, allowing scientists to monitor
  1553. the growth of the crystal and if necessary, instruct the crew to adjust
  1554. the temperature.  Triglycine sulfate crystals have potential for use as
  1555. room- temperature infrared detectors with applications for military
  1556. systems, astronomical telescopes, Earth observation cameras and
  1557. environmental analysis monitors.
  1558.  
  1559.  
  1560. An Optical Study of Grain Formation:  Casting and
  1561. Solidification Technology (CAST).  Provided by NASA.
  1562.  
  1563. Principal Investigator:
  1564.  
  1565. Dr. Mary H. McCay
  1566. University of Tennessee Space Institute
  1567. Tullahoma, Tenn.
  1568.  
  1569.     Advanced alloys, which are made by combining two or more metals
  1570. or a metal and a nonmetal, are essential for such products as jet
  1571. engines, nuclear power plant turbines and future spacecraft.  As alloys
  1572. solidify, the components redistribute themselves through the liquid and
  1573. in the solid.  To study this solidification process, scientists will
  1574. use three experiment samples of a salt (ammonium chloride) which, in
  1575. water solution, models the freezing of alloys.  The salt solution is
  1576. transparent, which makes it ideal for observations of fluid flow and
  1577. crystallization.  Up to 11 experiments may be run, using the samples
  1578. repetitively.  Using the sophisticated FES optical equipment,
  1579. scientists are able to monitor the experiment from the ground and if
  1580. necessary, request that the crew make changes to experiment procedures
  1581. during the present or future runs.
  1582.  
  1583. MERCURIC IODIDE
  1584.  
  1585.     Mercuric iodide crystals have practical uses as sensitive
  1586. X-ray and gamma-ray detectors.  In addition to their exceptional
  1587. electronic properties, these crystals can operate at room temperature.
  1588. This makes them potentially useful in portable detector devices for
  1589. nuclear power plant monitoring, natural resource prospecting,
  1590. biomedical applications and astronomical observing.  Although mercury
  1591. iodide has greater potential than existing detectors, problems in the
  1592. growth process cause crystal defects.  For instance, the crystal is
  1593. fragile and can be deformed by its own weight.  Scientists believe the
  1594. growth process can be controlled better in a microgravity environment
  1595. and that such problems can be reduced or eliminated.  Two facilities
  1596. will be used to grow mercury iodide crystals during IML-1.
  1597.  
  1598.  
  1599. Vapor Crystal Growth System (VCGS).  Provided by NASA.
  1600.  
  1601. Vapor Crystal Growth Studies of Single Mercury Iodide Crystals
  1602.  
  1603. Principal Investigator:
  1604.  
  1605. Dr. Lodewijk van den Berg
  1606. EG&G, Inc.
  1607. Goleta, Calif.
  1608.  
  1609.     Before the mission, the principal investigator grows a tiny
  1610. seed crystal inside a sealed glass container called an ampoule.  The
  1611. ampoule is installed in a bell-jar shaped container which will be
  1612. placed in the Vapor Crystal Growth System.
  1613.  
  1614.     In space, heaters are started and the ampoule is warmed to
  1615. around 212 degrees Fahrenheit.  Once the ideal growth temperature is
  1616. established, mercury iodide source material evaporates and then
  1617. condenses on the seed, which is maintained at a temperature around 104
  1618. degrees F.  The vapor molecules deposit on the seed for approximately
  1619. 100 hours to produce a larger crystal.
  1620.  
  1621.     At the end of the experiment, the ampoule is cooled, and
  1622. the module is removed and stowed for later analysis.  This
  1623. experiment builds on results from the Spacelab 3 mission,
  1624. where the principal investigator was the payload specialist
  1625. who operated it in orbit.
  1626.  
  1627.  
  1628. Mercury Idodide Crystal Growth (MICG).
  1629. Provided by French National Center for Space Studies (CNES)
  1630.  
  1631. Mercury Iodide Nucleations and Crystal Growth in Vapor Phase
  1632.  
  1633. Principal Investigator:
  1634.  
  1635. Dr. Robert Cadoret
  1636. University of Clermont-Ferrand
  1637. Aubiere, France
  1638.  
  1639.     Efforts to grow high-quality mercury iodide crystals on Earth
  1640. are hampered by gravity-related convection.  This causes an uneven
  1641. concentration of mercury iodide on the seed crystal because material
  1642. settles only on certain parts of the seed.  There are usually defects
  1643. where the seed and the new growth meet.  In space, investigators hope
  1644. to produce larger, nearly flawless crystals.
  1645.  
  1646.     This IML-1 investigation uses six single-seed crystals placed
  1647. in separate containers to grow large crystals under controlled
  1648. conditions.  The furnace for this experiment will hold three ampoules
  1649. simultaneously.  One end of each ampoule is heated, while the other end
  1650. is kept cooler.  The higher temperature at the source-end of each
  1651. ampoule will cause mercury iodide to evaporate, then condense on the
  1652. seed crystal at the ampoule's cooler end.  Any excess source material
  1653. will be deposited in a "sink" area behind the growing crystal.  The
  1654. crystals are cooled for 4 hours before being removed by the payload
  1655. specialist.  A second experiment run will be performed with the other
  1656. three seed crystals if time permits.
  1657.  
  1658.  
  1659. ORGANIC CRYSTAL GROWTH FACILITY (OCGF).  Provided by NASDA.
  1660.  
  1661. Principal Investigator:
  1662.  
  1663. Dr. A. Kanbayashi
  1664. National Space Development Agency of Japan
  1665. Tokyo, Japan
  1666.  
  1667.     The Organic Crystal Growth Facility is designed to grow
  1668. high-quality superconductor crystals from a complex organic compound.
  1669. Researchers are interested in this compound because it can P- at
  1670. certain temperatures P- transfer electric current with no resistance,
  1671. just like a metal superconductor.  Because of the potential
  1672. technological value, scientists want to grow a single crystal 10 times
  1673. larger than ground-based ones to study its natural physical
  1674. properties.  Superconductors are key components of computers,
  1675. communication satellites and many other electrical devices.
  1676.  
  1677.     The facility has one chamber for growing a large crystal and a
  1678. small chamber with a window for observing the growth of a smaller
  1679. crystal.  A seed crystal is mounted on a gold wire in the center
  1680. section of each chamber.  When the experiment is started, valves are
  1681. opened, allowing donor and accepter solutions to diffuse into the
  1682. crystal-growth chamber in which a seed crystal is suspended in an
  1683. acetone solvent solution.  Near the end of the mission, a crew member
  1684. raises the crystal into a protective chamber for later analysis.
  1685.  
  1686. CRITICAL POINT FACILITY (CPF)
  1687.  
  1688.     ESA's Critical Point Facility is designed for the optical
  1689. study of fluids at their "critical point," where a precise combination
  1690. of temperature and pressure makes the vapor and liquid states
  1691. indistinguishable.  Scientists are interested in what happens to
  1692. materials at their critical points because critical point phenomena are
  1693. universally common to many different materials.  Physically different
  1694. systems act very similarly near their critical points.  Observations
  1695. such as these are hampered on Earth, since as soon as vapor begins to
  1696. liquefy and form droplets, gravity pulls the drops down.  IML-1 will be
  1697. the first Space Shuttle flight for the Critical Point Facility, so
  1698. results gained during this mission are expected to provide new insights
  1699. on fundamental questions about the basic physics of substances
  1700. undergoing phase changes.
  1701.  
  1702.  
  1703. Study of Density Distribution in a Near-Critical Simple Fluid.
  1704. Provided by ESA.
  1705.  
  1706. Principal Investigator:
  1707.  
  1708. Dr. Antonius C. Michels
  1709. Van der Waals Laboratory
  1710. Amsterdam, The Netherlands
  1711.  
  1712.     Planned for a duration of 60 hours, this experiment will use visual
  1713. observation, an ultra-sensitive optical measurement technique known as
  1714. interferometry and light- scattering techniques to reveal the density
  1715. profile distribution in sulfur hexafluoride (SF6) above and below the
  1716. critical point.  This fluid is used because its critical temperature is
  1717. near room temperature, avoiding the need for large amounts of power to
  1718. heat or cool the fluid.
  1719.  
  1720.  
  1721. Heat and Mass Transport in a Pure Fluid in the Vicinity of a Critical Point.
  1722. Provided by ESA.
  1723.  
  1724. Principal Investigator:
  1725.  
  1726. Dr. Daniel Beysens, C.E.N.
  1727. Saclay, France
  1728.  
  1729.     This experiment will focus on mechanisms of heat and mass
  1730. transport in sulfur hexafluoride (SF6), a gas of technological interest
  1731. that can be obtained in a very pure form.  Here scientists will examine
  1732. heat and mass transport when temperature is increased from the
  1733. two-phase region to the one-phase region, when it is varied in the
  1734. one-phase region and when it is lowered from the one-phase region to
  1735. the two-phase region.
  1736.  
  1737.  
  1738. Phase Separation of an Off-Critical Binary Mixture.
  1739. Provided by ESA.
  1740.  
  1741. Principal Investigator:
  1742.  
  1743. Dr. Daniel Beysens, C.E.N.
  1744. Saclay, France
  1745.  
  1746.     During this experiment, scientists will investigate how a fluid
  1747. at the critical point separates from a single phase to form two
  1748. phases.  They are interested in how changes in temperature affect
  1749. formation of the two phases.  Small-angle light scattering and direct
  1750. observation will be used to study phase separation at various
  1751. temperatures.
  1752.  
  1753. Critical Fluid Thermal Equilibration Experiment.
  1754. Provided by NASA.
  1755.  
  1756. Principal Investigator:
  1757.  
  1758. Dr. Allen Wilkinson
  1759. NASA Lewis Research Center
  1760. Cleveland, Ohio
  1761.  
  1762.     In this experiment the temperature and density changes of sulfur
  1763. hexafluoride, a fluid with a critical point just above room temperature
  1764. will be measured with a resolution not possible on Earth (at the
  1765. critical point gas and liquid become indistinguishable).  The cells are
  1766. integrated into the ESA Critical Point Facility and will be observed
  1767. via interferometry, visualization and transmission under various
  1768. conditions.
  1769.  
  1770.     During the full experiment, accelerometry time correlated with
  1771. the video records will identify the compressible fluid dynamics
  1772. associated with Space Shuttle acceleration events and provide the
  1773. investigators with insight concerning gravity effects on fluids in a
  1774. non-vibration isolated Shuttle experiment.
  1775.  
  1776. SPACE ACCELERATION MEASUREMENT SYSTEM
  1777.  
  1778. NASA Lewis Research Center
  1779. Cleveland, Ohio
  1780.  
  1781.     The Space Acceleration Measurement System (SAMS) is designed
  1782. to measure and record low-level acceleration that the Spacelab
  1783. experiences during typical on-orbit activities.  The three SAMS sensor
  1784. heads are mounted on or near experiments to measure the acceleration
  1785. environment experienced by the research package.  The signals from
  1786. these sensors are amplified, filtered and converted to digital data
  1787. before being stored on optical disks.
  1788.  
  1789.     On STS-42, the SAMS main unit is mounted in the Spacelab's
  1790. center aisle.  The unit contains the data processing electronics, two
  1791. optical disk drives and the control panel for crew interaction.  A
  1792. sensor head is mounted under the floor at the Microgravity Vestibular
  1793. Investigation rotating chair which also is located in the Spacelab
  1794. center aisle.
  1795.  
  1796.     SAMS primary support on STS-42 will be for experiments conducted
  1797. in the Fluid Experiment Systems rack and the Vapor Crystal Growth
  1798. System rack.  Typically, crystal growth experiments conducted in these
  1799. racks take several days to grow and are sensitive to low-frequency
  1800. acceleration.  Therefore, it is important to understand how movement
  1801. affects the development of the crystal during the growth period.  Two
  1802. sensor heads are mounted in the Fluid Experiment Systems rack.
  1803.  
  1804.     Data obtained from SAMS will enable engineers and scientists
  1805. to study how vibrations or movements caused by crew members, equipment
  1806. or other activities are transferred through the vehicle to the
  1807. experiment racks.
  1808.  
  1809.     The first two SAMS units were flown on the first Spacelab
  1810. Life Sciences mission on STS-40 in June 1991 and on the middeck in
  1811. STS-43 in August 1991.  The flight hardware was designed and developed
  1812. in-house by the NASA Lewis Research Center.
  1813.  
  1814. GELATION OF SOLS:  APPLIED MICROGRAVITY RESEARCH
  1815.  
  1816.     The Gelation of Sols:  Applied Microgravity Research (GOSAMR)
  1817. is a middeck materials processing experiment flown under the
  1818. sponsorship of a Joint Endeavor Agreement between NASA's Office of
  1819. Commercial Programs and 3M's Science Research Laboratories, St. Paul,
  1820. Minn.
  1821.  
  1822.     The objective of GOSAMR-01 is to investigate the influence of
  1823. microgravity on the processing of gelled sols -- or dispersions of
  1824. solid particles in a liquid often referred to as colloids.  Stoke's law
  1825. predicts that there will be more settling of the denser and
  1826. larger-sized particulates in Earth's unit gravity as compared to the
  1827. differentiation that should occur in a microgravity environment.  In
  1828. particular, GOSAMR will attempt to determine whether composite ceramic
  1829. precursors composed of large particulates and small colloidal sols can
  1830. be produced in space with more structural uniformity and to show that
  1831. this improved uniformity will result in finer matrix grain sizes and
  1832. superior physical properties.
  1833.  
  1834.     Researchers believe that microgravity-produced ceramic composite
  1835. precursors will have more uniform structures than their ground-based
  1836. counterparts.  The degree to which this is realized will indicate the
  1837. value of developing enhanced processing techniques for ground-based
  1838. production of associated products.
  1839.  
  1840.     The potential commercial impact of GOSAMR applied research on
  1841. enhanced ceramic composite materials will be in the areas of abrasives
  1842. and fracture-resistant materials.  3M currently sells film coated with
  1843. diamond-loaded silica beads for polishing computer disk drive heads and
  1844. VCR heads.  Zirconia-toughened alumina is a premium perforance abrasive
  1845. grit and functions extremely well as a cutting tool for the machining
  1846. of metals.  The performance of these materials may be enhanced by
  1847. improving their structural uniformity through processing in space.
  1848.  
  1849.     The GOSAMR experiment will attempt to form precursors for
  1850. advanced ceramic materials by using chemical gelation.  Chemical
  1851. gelation involves disrupting the stability of a sol and forming a gel
  1852. (semi-solid material).  These precursor gels will be returned to 3M,
  1853. dried and fired to temperatures ranging from 900 to 2,900 degrees F. to
  1854. complete the fabrication of the ceramic composites.  These composites
  1855. then will be evaluated to determine if processing in space has indeed
  1856. resulted in better structural uniformity and superior physical
  1857. properties.
  1858.  
  1859.     On STS-42, 80 samples (5 cc each) will be generated by varying
  1860. the particle sizes and loadings, the length of gelation times and the
  1861. sol sizes.  The chemical components will consist of either colloidal
  1862. silica sols doped with diamond particles or colloidal alumina sols
  1863. doped with zirconia particulates.  Both sols also will be mixed with a
  1864. gelling agent of aqueous ammonium acetate.
  1865.  
  1866.     About a month before launch, the GOSAMR payload is pre-packed into
  1867. a middeck stowage locker and surrounded with half an inch of isolator
  1868. material.  The experiment contains an internal battery source and uses
  1869. no power from the Shuttle orbiter.  Designed to operate at ambient
  1870. cabin temperature and pressure to insure scientific success of the
  1871. experiment, the payload must maintain temperatures above 40 degrees F.
  1872. and below 120 degrees F. at all times prior to, during or after the
  1873. mission.
  1874.  
  1875.     The GOSAMR container consists of a back cover, five identical
  1876. and independent apparatus modules holding 10 mixing systems and a front
  1877. cover.  The modules and covers comprise a common sealed apparatus
  1878. container which provides an outermost level of chemical containment.
  1879. The front cover contains two ambient temperature-logging devices, two
  1880. purge ports for venting and backfilling the container with inert gas
  1881. and the electrical feedthrough between the sealed apparatus and the
  1882. control housing.  The control housing at the front of the payload
  1883. contains power switches for payload activation, indicator lights for
  1884. payload status and a test connector used during ground- based
  1885. checkout.  Once the payload is installed in the locker, the control
  1886. housing will be the only portion of the payload accessible to the
  1887. flight crew.
  1888.  
  1889.     Each of GOSAMR-01's five modules has two mixing systems with
  1890. eight double syringes (5 cc each) containing one of two chemical
  1891. components.  Prior to on-orbit activation, the two components (either
  1892. colloidal silica sols doped with diamond particles or colloidal alumina
  1893. sols doped with zirconia particulates) will be kept isolated from each
  1894. other by a seal between the syringe couplers.  The coupled syringes in
  1895. each assembly will contain a gelling agent (either aqueous ammonium
  1896. acetate or nitric acid) in one syringe and one of the two chemical
  1897. components in the other.
  1898.  
  1899.     Once on orbit, a crewmember will sequentially activate the five
  1900. power switches on the control housing.  When the payload is activated,
  1901. a pilot light for each module will illuminate, indicating that mixing
  1902. has begun and that the syringe-to-syringe seal has been broken.  The
  1903. sample mixing process for each system will last about 10 to 20 seconds
  1904. and once the mixing cycle is complete, an internal limit switch will
  1905. automatically stop each mixing system.
  1906.  
  1907.     The flight crew will monitor the experiment status by observing
  1908. the control-housing indicator lights, which will be illuminated during
  1909. the motor-driven mixing of each system.  The pilot lights will
  1910. extinguish once the mixing is complete, and a crewmember will
  1911. deactivate each module.  The payload will require no further crew
  1912. interaction.  However, physical changes in the samples will continue
  1913. passively and unattended for a minimum of 24 hours in the microgravity
  1914. environment.  Total crew interaction will be less than 1 hour, and only
  1915. during this period will the locker door be open.
  1916.  
  1917.     After landing the payload will be removed from the orbiter during
  1918. normal destowage operations and returned to 3M within 24 hours where
  1919. post-flight processing and analyses will be conducted on space- and
  1920. ground-processed samples to ascertain the differences in physical
  1921. structure and properties.
  1922.  
  1923.     The 3M GOSAMR management team includes Dr. Theodore F.  Bolles,
  1924. Technical Director; Dr. Earl L. Cook, Program Manager; and Dr. Bruce A.
  1925. Nerad, Principal Scientist.
  1926.  
  1927. GET AWAY SPECIAL EXPERIMENTS
  1928.  
  1929.     Since its inception in 1982, hundreds of nonprofessional and
  1930. professional experimenters have gained access to space through NASA's
  1931. Get Away Special (GAS) program.  The GAS program, managed by Goddard
  1932. Space Flight Center, Greenbelt, Md., provides individuals and
  1933. organizations of all countries the opportunity to send scientific
  1934. research and development experiments on board a Space Shuttle for a
  1935. nominal fee on a space-available basis.  Clarke Prouty is the GAS
  1936. Mission Manager and Larry Thomas is Technical Liaison Officer.
  1937.  
  1938.     The GAS bridge, capable of holding a maximum of 12 canisters
  1939. (or cans), fits across the payload bay of the orbiter and offers a
  1940. convenient and economical way of flying several canisters
  1941. simultaneously.  Twelve GAS payloads were originally scheduled to fly
  1942. on this mission.  However, two GAS payloads dropped out because of
  1943. technical difficulties.  In their place, two GAS ballast payloads were
  1944. adjusted to match the weight of the payload it replaced.
  1945.  
  1946.     On STS-42 will be GAS payloads from six countries: Australia,
  1947. China, Federal Republic of Germany, Japan, Sweden and the United
  1948. States.  This is the first time a payload from China will be carried
  1949. aboard a Space Shuttle.  GAS payloads most recently flew on STS-40 in
  1950. June 1991.  To date, 67 GAS cans have flown on 16 missions.  The 10 GAS
  1951. payloads on STS- 42 are:
  1952.  
  1953.  
  1954. (G-086) Brine Shrimp/Air Bubbles in Microgravity
  1955.  
  1956. Sponsor:  Booker T. Washington Senior High School, Houston, Texas
  1957.  
  1958.     This payload involves two experiments:  the artemia (brine
  1959. shrimp) experiment that will attempt to hatch and grow shrimp in
  1960. microgravity, and the air/water chamber of the fluid physics
  1961. experiment, in which measured amounts of air are injected into a
  1962. chamber filled with distilled water resulting in air bubbles of
  1963. different sizes.  Research indicates the direction and speed of bubble
  1964. movements should depend on both bubble size and temperature.  The NASA
  1965. Technical Manager (NTM) is Tom Dixon.
  1966.  
  1967.  
  1968. (G-140) Marangoni Convection in a Floating Zone and (G-143) Glass Fining
  1969.  
  1970. Sponsor:  German Space Agency (DARA), Bonn, Germany
  1971.  
  1972.     G-140 and G-143 are Material Science Autonomous Experiments
  1973. (MAUS) developed by scientists of the German Aerospace Research
  1974. Establishment (DLR)/Gottingen and the Technical University Clausthal.
  1975. The MAUS project is managed by the German Space Agency (DARA)
  1976. representing Germany for space activities.
  1977.  
  1978.     In the G-140 experiment, the influence of rotation on the
  1979. steady and the oscillatory Marangoni convection induced through surface
  1980. tension gradients will be investigated.
  1981.  
  1982.     Glass fining is the removal of all visible gaseous inhomogeneities
  1983. from a glass melt.  In G-143, a glass sample with an artificial helium
  1984. bubble at its center will be heated to 1300 degrees Celsius and kept at
  1985. this temperature for about 2 hours.  The glass melts and the helium
  1986. dissolves in the melt, causing the bubble to shrink.  The NTM is Tom
  1987. Dixon.
  1988.  
  1989.  
  1990. (G-329) The Effect of Gravity on the Solidification Process of Alloys
  1991.  
  1992. Sponsor:  Swedish Space Corporation (SSC), Solna, Sweden
  1993.  
  1994.     The purpose of this experiment is to improve understanding of
  1995. the effect of gravity on the solidification process of alloys.  The
  1996. payload includes three experimental furnaces and an energy buffer,
  1997. which protects the payload from excessive temperatures.  The NTM is Tom
  1998. Dixon.
  1999.  
  2000.  
  2001. (G-336) Visual Photometric Experiment (VIPER)
  2002.  
  2003. Sponsor:  U.S. Air Force, Phillips Laboratory, Hanscom Air Force Base, Mass.
  2004.  
  2005.     VIPER is designed to measure the visible light reflected by
  2006. intergalactic dust.  The data from these measurements will be used to
  2007. validate and update existing data collected in earlier experiments and
  2008. will help provide background measurements of visible light for use in
  2009. space surveillance.  The NTM is Tom Dixon.
  2010.  
  2011.  
  2012. (G-337) Space Thermoacoustic Refrigerator (STAR)
  2013.  
  2014. Sponsor:  Naval Postgraduate School, Monterey, Calif.
  2015.  
  2016.     This experiment is the first autonomous application of an
  2017. entirely new refrigeration cycle which uses sound to pump heat and does
  2018. so with only one moving part.  Unlike conventional refrigerators which
  2019. use compressors and ozone-depleting chlorofluorocarbons (CFCs), the
  2020. thermoacoustic refrigerator uses standing sound waves and inert gas to
  2021. produce refrigeration.
  2022.  
  2023.     The experiment is a joint effort of the Physics Department
  2024. and Space Systems Academic Group at the U.S. Naval Postgraduate
  2025. School.  Financial and material support was supplied by the Naval
  2026. Research Laboratory.  The NTM is Tom Dixon.
  2027.  
  2028.  
  2029. (G-457) Separation of Gas Bubbles From Liquid
  2030.  
  2031. Sponsor:  The Society of Japanese Aerospace Companies, Inc.  (SJAC)
  2032.  
  2033.     In this experiment, modes of bubble movement in liquid under
  2034. microgravity conditions will be examined.  Gas bubbles will be
  2035. separated out of a liquid by artificial gravity.  After separation, the
  2036. gas is circulated by a pump and injected into liquid again in a mixing
  2037. box.  The NTM is Herb Foster.
  2038.  
  2039.  
  2040. (G-609 & G-610) Endeavor, the Australian Space Telescope
  2041.  
  2042. Sponsor:  Australian Space Office, Canberra, Australia
  2043.  
  2044.     The Endeavor payload is an Australian ultraviolet light telescope
  2045. designed and built by Auspace Limited for the Australian Space Office.
  2046. It will obtain ultraviolet images of violent events in nearby galaxies
  2047. of interest to science.
  2048.  
  2049.     Two interconnected GAS cans will house the components of the
  2050. payload.  One canister contains the optical elements, a large format
  2051. photon counting array detector and a control computer.  The other GAS
  2052. can contains a flight battery and two tape recorders for recording data
  2053. produced by the detector.
  2054.  
  2055.  
  2056. (G-614) A Study of Motion of Debris in Microgravity and Investigation
  2057. of Mixing of Low Melting Point Materials in Microgravity
  2058.  
  2059. Sponsor:  American Association for Promotion of Science in China and
  2060. the Chinese Society of Astronautics
  2061.  
  2062.     This payload consists of two experiments.  For the first experiment,
  2063. small lumps of different materials will be stored in a container which
  2064. has a side wall covered with a sheet of adhesive paper.  A movie camera
  2065. is mounted in the container to photograph the motion of debris upon
  2066. their release in the microgravity environment.  In the second
  2067. experiment, two low melt-point materials will be premixed in various
  2068. ratios in solid form on Earth and remelted in space, then left to cool
  2069. and resolidify.
  2070.  
  2071.     The experiments were designed by students selected in 1986 from
  2072. more than 7,000 proposals.  The experiments represent the first time a
  2073. payload from China will be carried aboard a space shuttle.
  2074.  
  2075. INVESTIGATIONS INTO POLYMER MEMBRANE PROCESSING
  2076.  
  2077.      The Investigations into Polymer Membrane Processing (IPMP), a
  2078. middeck payload, will make its fifth Space Shuttle flight for the
  2079. Columbus, Ohio-based Battelle Advanced Materials Center, a NASA Center
  2080. for the Commercial Development of Space (CCDS), sponsored in part by
  2081. the Office of Commercial Programs.
  2082.  
  2083.      The objective of the IPMP is to investigate the physical and
  2084. chemical processes that occur during the formation of polymer membranes
  2085. in microgravity such that the improved knowledge base can be applied to
  2086. commercial membrane processing techniques.  Supporting the overall
  2087. program objective, the STS-42 mission will provide additional data on
  2088. the polymer precipitation process.
  2089.  
  2090.      Polymer membranes have been used by industry in separations processes
  2091. for many years.  Typical applications include enriching the oxygen
  2092. content of air, desalination of water and kidney dialysis.
  2093.  
  2094.      Polymer membranes frequently are made using a two-step process.
  2095. A sample mixture of polymer and solvents is applied to a casting
  2096. surface.  The first step involves the evaporation of solvents from the
  2097. mixture.  In the second step, the remaining sample is immersed in a
  2098. fluid bath (typically water) to precipitate the membrane from the
  2099. solution and complete the process.
  2100.  
  2101.      On the STS-42 mission, Commander Ron Grabe and Mission Specialist
  2102. Bill Readdy, will operate the IPMP experiment.  They will begin by
  2103. accessing the units in their stowage location in a middeck locker.  By
  2104. turning the unit's valve to the first stop, the evaporation process is
  2105. initiated.  On this flight, the effects of varying the time between
  2106. initiation of solvent evaporation and quenching will be studied -- 1
  2107. unit at 5 minutes, the other at approximately 8 hours.  Then, a quench
  2108. procedure will be initiated.  The quench consists of introducing a
  2109. humid atmosphere which will allow the polymer membrane to precipitate
  2110. out.  Ground-based research indicates that the precipitation process
  2111. should be complete after approximately 10 minutes, and the entire
  2112. procedure is at that point effectively quenched.
  2113.  
  2114.       Following the flight, the samples will be retrieved and returned
  2115. to Battelle for testing.  Portions of the samples will be sent to the
  2116. CCDS's industry partners for quantitative evaluation consisting of
  2117. comparisons of the membranes' permeability and selectivity
  2118. characteristics with those of laboratory-produced membranes.
  2119.  
  2120.       Lisa A. McCauley, Associate Director of the Battelle CCDS, is
  2121. the Program Manager for IPMP.  Dr. Vince McGinness of Battelle is
  2122. Principal Investigator.
  2123.  
  2124.  
  2125. IMAX
  2126.  
  2127.      The IMAX project is a collaboration between NASA and the
  2128. Smithsonian Institution's National Air and Space Museum to document
  2129. significant space activities using the IMAX film medium.  This system,
  2130. developed by IMAX systems Corp., Toronto, Canada, uses specially
  2131. designed 70mm film cameras and projectors to record and display very
  2132. high definition large-screen pictures.
  2133.  
  2134.      During STS-42, the crew will use the camera to film activities
  2135. in the Spacelab module and the crew compartment, with particular
  2136. emphasis on the space physiology experiments that have a bearing on
  2137. future long duration human presence in space.  It also will take
  2138. advantage of the high inclination of the STS-42 orbit to film Earth
  2139. features at latitudes not overflown by most Shuttle flights.  These
  2140. scenes will be used in an IMAX film now in production which will deal
  2141. with mankind's future in space.
  2142.  
  2143.      IMAX cameras previously have flown on Space Shuttle missions 41-C,
  2144. 41-D and 41-G to document crew operations in the payload bay and the
  2145. orbiter's mid deck and flight deck along with spectacular views of
  2146. Earth.  Film from those missions formed the basis for the IMAX
  2147. production, The Dream is Alive.  The IMAX camera also flew on Shuttle
  2148. missions STS- 29, STS-34 and STS-32.  During those missions, the camera
  2149. was used to gather material for the IMAX film, The Blue Planet.
  2150.  
  2151. STUDENT EXPERIMENTS
  2152.  
  2153. (SE81-09) Convection in Zero Gravity
  2154.  
  2155.      Scott Thomas, formerly of Richland High School, Johnstown,
  2156. Penn., created an experiment to study surface tension convection in
  2157. microgravity.  The experiment, selected in 1981, will study the effects
  2158. of boundary layer conditions and geometries on the onset and character
  2159. of the convection.  The experiment consists of a frame holding six pans
  2160. with hinged lids and heaters imbedded in the bottom and sides.
  2161.  
  2162.      A crew member removes and secures the experiment from the mid-deck
  2163. locker, sets up a television camera, injects a pan with oil and
  2164. activates the heater and camera.  The heater will run for 10 minutes,
  2165. ample time for convection to occur.  The camera will observe the flow
  2166. patterns produced by aluminum powder in Krytox oil.  After six cycles,
  2167. the experiment is concluded and returned to the locker.
  2168.  
  2169.      Thomas' experiment, which flew on STS-5, is being reflown because
  2170. a safety shield interfered with the initial operation of the
  2171. experiment.
  2172.  
  2173.      Thomas is a doctoral candidate of physics at University of Texas,
  2174. Austin.  After high school, he attended Utah State University, majoring
  2175. in physics.  His teacher advisor is Wayne E. Lehman, (formerly with
  2176. Richland High School).  The experiment is sponsored by Thiokol Corp.
  2177. Dr. Lee Davis, Thiokol Corp., and R. Gilbert Moore, Utah State
  2178. University, are the science advisors of the experiment.
  2179.  
  2180. (SE83-02) Zero-G Capillary Rise of Liquid Through Granular Media
  2181.  
  2182.     Constantine N. Costes, formerly of Randolph High School,
  2183. Huntsville, Ala., created an experiment to study and measure capillary
  2184. flow of liquids through densely-packed course granular media in
  2185. microgravity.
  2186.  
  2187.     Knowledge of the mechanisms of capillary liquid transport
  2188. through porous media is of primary importance to many disciplines,
  2189. including soil physics, agriculture, ground hydrology, petroleum
  2190. engineering and water purification techniques.
  2191.  
  2192.     The experiment consists of hardware containing three glass tubes
  2193. 2 inches in diameter and 15 inches long.  The tubes will be filled with
  2194. one of the three diameter-sized glass beads -- 1/4mm, 1mm, and 3mm.
  2195. The fluid is blue- colored water.  Astronauts will videotape the timed
  2196. progression of the liquid through beads.
  2197.  
  2198.     Costes is a doctoral candidate of mathematics at Harvard.  He 
  2199. received his undergraduate degree from Harvard and pursued 2 years of 
  2200. graduate studies at Oxford under a G. C. Marshall Fellowship granted by the 
  2201. United Kingdom.  The experiment is sponsored by USBI, Inc., Huntsville.  
  2202. Jeff Fisher, a USBI design engineer designed the experiment apparatus.  
  2203. George Young of MSFC is the science advisor for the experiment.
  2204.  
  2205. RADIATION MONITORING EQUIPMENT-III
  2206.  
  2207.      The Radiation Monitoring Equipment-III measures ionizing radiation
  2208. exposure to the crew within the orbiter cabin.  RME-III measures gamma
  2209. ray, electron, neutron and proton radiation and calculates in real time
  2210. the exposure in RADS- tissue equivalent.  The information is stored in
  2211. memory modules for post-flight analysis.
  2212.  
  2213.      The hand-held instrument will be stored in a middeck locker during
  2214. flight except for activation and memory module replacement every two
  2215. days.  RME-III will be activated by the crew as soon as possible after
  2216. reaching orbit and operated throughout the mission.  A crew member will
  2217. enter the correct mission elapsed time upon activation.
  2218.  
  2219.      RME-III is the current configuration, replacing the earlier RME-I
  2220. and RME-II units.  RME-III last flew on STS-31.  The experiment has
  2221. four zinc-air batteries and five AA batteries in each replaceable
  2222. memory module.  RME-III is sponsored by the Department of Defense in
  2223. cooperation with NASA.
  2224.  
  2225. STS-42 CREW BIOGRAPHIES
  2226.  
  2227.      Ronald J. Grabe, 46, Col., USAF, will serve as Commander.  Selected
  2228. as an astronaut in August 1981, Grabe was born in New York, N.Y.  Grabe
  2229. was pilot for STS 51-J, the second Space Shuttle Department of
  2230. Defense-dedicated mission in 1985.  He next flew as pilot for STS-30 in
  2231. 1989.
  2232.  
  2233.      Grabe graduated from Stuyvesant High School in 1962, received
  2234. a bachelor's degree in engineering science from the Air Force Academy
  2235. in 1966 and studied aeronautics as a Fulbright Scholar at the
  2236. Technische Hochschule, Darmstadt, West Germany, in 1967.
  2237.  
  2238.      As an Air Force F-100 pilot, he flew 200 combat missions in
  2239. Vietnam.  Grabe later was a test pilot for the A-7 and F-111 at the
  2240. Air Force Flight Test Center and from 1976 to 1979, an exchange test
  2241. pilot for the Harrier with the Royal Air Force at Boscombe Down, United
  2242. Kingdom.  Grabe has logged more than 4,500 hours flying time in various
  2243. aircraft.
  2244.  
  2245.      Stephen S. Oswald, 40, will serve as Pilot.  Selected as an astronaut
  2246. in June 1985, he was born in Seattle, Wash., but considers Bellingham,
  2247. Wash., his hometown.  He will be making his first space flight.
  2248.  
  2249.      Oswald graduated from Bellingham High School in 1969 and received a
  2250. bachelor's degree in aerospace engineering from the Naval Academy in
  2251. 1973.  He was designated a naval aviator in September 1974 and flew the
  2252. Corsair II aboard the USS Midway in the Western Pacific and Indian
  2253. Oceans from 1975 through 1977.  In 1978, Oswald attended the Naval Test
  2254. Pilot School.
  2255.  
  2256.      After leaving the Navy, he joined Westinghouse Electric Corp. as a
  2257. test pilot in developmental flight testing of various airborne weapons
  2258. systems for Westinghouse, including the F-16C and B-1B radars.  Oswald
  2259. remains active in the U.S.  Naval Reserve, currently assigned as
  2260. Commanding Officer of the Naval Space Command Reserve Unit, Dahlgren,
  2261. Va.  Oswald has logged more than 4,700 flying hours in 38 different
  2262. aircraft.
  2263.  
  2264.      Norman E. Thagard, M.D., 48, will serve as Payload Commander and
  2265. Mission Specialist 1, making his third space flight.  Although born in
  2266. Marianna, Fla., Thagard considers Jacksonville, Fla., his hometown and
  2267. was selected as an astronaut in 1978.
  2268.  
  2269.      Thagard first flew as a mission specialist on STS-7 in 1983.  He
  2270. next flew on STS-51B, the Spacelab-3 science mission in 1985.
  2271. Thagard's third flight was on STS-30 in 1989.
  2272.  
  2273.      Thagard received a bachelor's degree and a master's degree in
  2274. engineering science from Florida State University in 1965 and 1966,
  2275. respectively, and a doctor of medicine degree from Texas Southwestern
  2276. Medical School in 1977.
  2277.  
  2278.      William F. Readdy, 39, will serve as Mission Specialist 2.  Selected
  2279. as an astronaut in June 1987, Readdy was born in Quonset Point, R.I.,
  2280. but considers McLean, Va., his hometown and will be making his first
  2281. space flight.
  2282.  
  2283.      Readdy graduated from McLean High School in 1970 and received a
  2284. bachelor's degree in aeronautical engineering from the Naval Academy in
  2285. 1974.  Readdy joined NASA in 1986 as an aerospace engineer and
  2286. instructor pilot at Ellington Field, Houston.  When he was selected as
  2287. an astronaut, he was serving as Program Manager for the Shuttle Carrier
  2288. Aircraft.
  2289.  
  2290.  
  2291.      David C. Hilmers, 41, Lt. Col., USMC, will serve as Mission
  2292. Specialist 3.  Selected as an astronaut in 1980, Hilmers was born in
  2293. Clinton, Iowa, but considers DeWitt, Iowa, his hometown.
  2294.  
  2295.      Hilmers first flew as a mission specialist on STS-51J in 1985.
  2296. His next flight was on STS-26 in 1988, the first flight to be flown
  2297. after the Challenger accident.  His third flight was on STS-36 in
  2298. 1990.
  2299.  
  2300.      Hilmers received a bachelor's degree in mathematics from Cornell
  2301. College in 1972; a master's degree in electrical engineering from
  2302. Cornell in 1977; and a degree in electrical engineering from the Naval
  2303. Postgraduate School in 1978.
  2304.  
  2305.      Roberta L. Bondar, 46, Ph.D., M.D., will serve as Payload Specialist
  2306. 1.  Bondar was born in Sault Ste. Marie, Ontario, Canada, and joined
  2307. the Canadian Space Agency in 1984.
  2308.  
  2309.      Bondar received a bachelor's degree in zoology and agriculture from
  2310. the University of Guelph in 1968; a master's degree in experimental
  2311. pathology from the University of Western Ontario in 1971; a doctorate
  2312. in neurobiology from the University of Toronto in 1974; and a doctor of
  2313. medicine degree from McMaster University in 1977.  She was admitted as
  2314. a Fellow of the Royal College of Physicians and Surgeons of Canada in
  2315. neurology in 1981.
  2316.  
  2317.      Bondar is a neurologist and clinical and basic science researcher in
  2318. the nervous system and was appointed Assistant Professor of Medicine
  2319. and Director of the Multiple Sclerosis Clinic for the
  2320. Hamilton-Wentworth Region at McMaster University in 1982.
  2321.  
  2322.      She was named chairperson of the Canadian Lifesciences Subcommittee
  2323. for Space Station Freedom in 1985.  She is a civil aviation medical
  2324. examiner and member of the scientific staff at Sunnybrook Hospital
  2325. where she is conducting research into blood flow in the brain in stroke
  2326. patients and in subjects in microgravity on board NASA's KC-135.
  2327.  
  2328.      Ulf Merbold, 50, will serve as Payload Specialist 2.  Merbold was
  2329. born in Greiz, Germany, and will be making his second space flight for
  2330. the European Space Agency.  Merbold first flew on STS-9, the Spacelab-1
  2331. flight, in 1983.
  2332.  
  2333.      Merbold attended various schools in Greiz, Germany.  From 1961-1968,
  2334. he was a student of physics at Stuttgart University and received a
  2335. bachelor's degree in 1968.  In 1976, he received a doctorate in science
  2336. from Stuttgart.  Following graduation, Merbold joined the Max-Planck
  2337. Institute for Metals Research in Stuttgart.  In 1987, Merbold was
  2338. appointed as Head of the DLR Astronaut Office.
  2339.  
  2340.  
  2341. STS-42 MISSION MANAGEMENT
  2342.  
  2343. NASA HEADQUARTERS, WASHINGTON, D.C.
  2344. Richard H. Truly - NASA Administrator
  2345.  
  2346. Office of Space Flight
  2347. Dr. William Lenoir, Associate Administrator, Office of Space Flight
  2348.  
  2349. Office of Space Science
  2350. Dr. Lennard A. Fisk, Associate Administrator, Space Science and Applications
  2351.  
  2352. Alphonso V. Diaz, Deputy Associate Administrator, Space Science
  2353.     and Applications
  2354.  
  2355. Dr. Arnauld Nicogossian, Director, Life Sciences Division
  2356. Dr. Ronald J. White, Program Scientist
  2357. Robert C. Rhome, Director, Microgravity Science and Applications Division
  2358. Dr. Robert Sokolowski, Program Scientist (Microgravity)
  2359. Robert H. Benson, Director, Flight Systems Division
  2360. Wayne R. Richie, Program Manager
  2361.  
  2362. Office of Commercial Programs
  2363. John G. Mannix, Assistant Administrator for Commercial Programs
  2364. Richard H. Ott, Director, Commercial Development Division
  2365. Garland C. Misener, Chief, Flight Requirements and Accommodations
  2366. Ana M. Villamil, Program Manager, Centers for the Commercial Development
  2367.     of Space
  2368.  
  2369. Office of Safety and Mission Quality
  2370. George A. Rodney, Associate Administrator for the Office of Safety and
  2371.     Mission Quality
  2372. Richard U. Perry, Director Quality Assurance Division
  2373.  
  2374. KENNEDY SPACE CENTER, FLA.
  2375. Robert L. Crippen    Director
  2376. Leonard S. Nicholson     Director, Space Shuttle
  2377. Brewster H. Shaw    Deputy Director, Space Shuttle (Operations)
  2378. Jay Honeycutt         Director, Shuttle Management and Operations
  2379. Robert B. Sieck        Launch Director
  2380. John C. "Chris" Fairey    Discovery Flow Manager
  2381. John T. Conway         Director, Payload Management and Operations
  2382. P. Thomas Breakfield     Director, STS Payload Operations
  2383. Joanne H. Morgan     Director, Payload Project Management
  2384. Glenn E. Snyder        STS-42 Payload Manager
  2385.  
  2386. MARSHALL SPACE FLIGHT CENTER, HUNTSVILLE, ALA.
  2387. Thomas J. Lee         Director
  2388. Dr. J. Wayne Littles    Deputy Director
  2389. Harry G. Craft, Jr.     Manager, Payload Projects Office
  2390. Robert O. McBrayer     International Microgravity Laboratory-1 Mission Manager
  2391. Dr. Robert S. Snyder     Mission Scientist
  2392. Alexander A. McCool     Manager, Shuttle Projects Office
  2393. Dr. George McDonough    Director, Science and Engineering
  2394. James H. Ehl         Director, Safety and Mission Assurance
  2395. James N. Strickland     Acting Manager, Space Shuttle Main Engine Project
  2396. Victor Keith Henson     Manager, Solid Rocket Motor Project
  2397. Cary H. Rutland     Manager, Solid Rocket Booster Project
  2398. Gerald C. Ladner    Manager, External Tank Project
  2399.  
  2400. JOHNSON SPACE CENTER, HOUSTON, TEX.
  2401. Aaron Cohen        Director
  2402. Paul J. Weitz         Deputy Director
  2403. Daniel Germany         Manager, Orbiter and GFE Projects
  2404. Paul J. Weitz         Acting Director, Flight Crew Operations
  2405. Eugene F. Kranz     Director, Mission Operations
  2406. Henry O. Pohl         Director, Engineering
  2407. Charles S. Harlan     Director - Safety, Reliability and Quality Assurance
  2408.  
  2409. STENNIS SPACE CENTER, BAY ST. LOUIS, MISS.
  2410. Roy S. Estess         Director
  2411. Gerald W. Smith        Deputy Director
  2412. J. Harry Guin         Director, Propulsion Test Operations
  2413.  
  2414. AMES-DRYDEN FLIGHT RESEARCH FACILITY, EDWARDS, CALIF.
  2415. Kenneth J. Szalai     Director
  2416. T. G. Ayers        Deputy Director
  2417. James R. Phelps        Chief, Shuttle Support Office
  2418.  
  2419. AMES RESEARCH CENTER, MOFFETT FIELD, CALIF.
  2420. Dr. Dale L. Compton    Director
  2421. Victor L. Peterson    Deputy Director
  2422. Dr. Steven A. Hawley    Associate Director
  2423. Dr. Joseph C. Sharp    Director, Space Research
  2424.  
  2425. GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, GREENBELT, MD.
  2426. Dr. John M. Klineberg   Director
  2427. Clarke Prouty           GAS Mission Manager
  2428. Larry Thomas            Technical Liaison Officer
  2429.  
  2430. (UPCOMING SPACE SHUTTLE FLIGHTS ART)
  2431.  
  2432.  
  2433. (SHUTTLE FLIGHTS AS OF DECEMBER 1991 ART)
  2434.