home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / STSKITS / STS_50.KIT < prev    next >
Text File  |  1992-06-23  |  110KB  |  2,474 lines

  1. STS-50 PRESS KIT
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.                              STS-50 PRESS KIT
  9.  
  10.                            SPACE SHUTTLE COLUMBIA
  11.  
  12.                               USML-1 MISSION
  13.  
  14.                                JUNE, 1992
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.                                       i
  21.  
  22.  
  23.                                   CONTENTS
  24.  
  25. General Release                                           1
  26. STS-49 Quick Look Facts                                   2
  27. STS-50 Vehicle And Payload Weights                        3
  28. STS-50 Trajectory Sequence Of Events                      4
  29. Space Shuttle Abort Modes                                 5
  30. The U.S.  Microgravity Laboratory-1 Mission               6
  31. Materials Science                                        10
  32. Crystal Growth Furnace Experiments                       10
  33. Zeolite Crystal Growth                                   15
  34. Fluid Physics  Experiments                               18
  35. Astroculture (TM)                                        22
  36. Surface Tension Driven Convection Experiment (Stdce)     26
  37. Combustion Science Experiment                            27
  38.     Solid Surface Combustion Experiment (SSCE)           27
  39. Protein Crystal Growth (PCG)                             28
  40. Biotechnology Experiments                                31
  41.     Generic Bioprocessing Apparatus                      31
  42. Glovebox (GBX)                                           33
  43. Space Acceleration Measurement Systems (Sams)            42
  44. Extended Duration Orbiter Medical Project (Edomp)        42
  45. Investigations Into Polymer Membrane Processing (IPMP)   45
  46. Orbital Acceleration Research Experiment (OARE)          46
  47. Shuttle Amateur Radio Experiment                         46
  48. Sts-50 Prelaunch Processing                              48
  49. STS-50 Crew Biographies                                  49
  50. Sts-50 Mission Management                                41
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55. 48th SHUTTLE MISSION TO BE LONGEST, FOCUS ON WEIGHTLESSNESS
  56.  
  57.  
  58. Release:  92-81
  59.  
  60.      The longest flight ever for a Space Shuttle and around-
  61. the-clock investigations of the effects of weightlessness on 
  62. plants, humans and materials will highlight Shuttle mission 
  63. STS-50.
  64.  
  65.      The 48th flight of a Space Shuttle and the 12th flight of 
  66. Columbia, STS-50, carrying the U.S. Microgravity Laboratory-1 
  67. (USML-1), is planned for launching at 12:05 p.m. EDT on late 
  68. June.  The mission is scheduled to last 12 days, 20 hours and 
  69. 28 minutes, with landing planned at Edwards Air Force Base, 
  70. Calif.
  71.  
  72.      Richard N. Richards, 45, Capt., USN, will command STS-50, 
  73. his third space flight.  The pilot will be Kenneth D. Bowersox, 
  74. 36, Lt. Cmdr., USN, making his first space flight.  Mission 
  75. specialists include Bonnie Dunbar, 43, who also will be Payload 
  76. Commander and making her third flight; Ellen Baker, 39, making 
  77. her second flight; and Carl Meade, 41, Col., USAF, making his 
  78. second flight.  Payload specialists include Lawrence J. 
  79. DeLucas, 41, from the Center for Macromolecular Crystallography 
  80. at the University of Alabama, making his first flight, and 
  81. Eugene H. Trinh, 41, a research physicist on the Space Station 
  82. Freedom experiments planning group, making his first flight.
  83.  
  84.      USML-1 includes 31 experiments ranging from manufacturing 
  85. crystals for possible semiconductor use to the behavior of 
  86. weightless fluids.  In addition, STS-50 will carry the 
  87. Investigations into Polymer Membrane Processing experiment, an 
  88. experiment in manufacturing polymers, used as filters in many 
  89. terrestrial industries, and the Space Shuttle Amateur Radio 
  90. Experiment-II, an experiment that allows crew members to 
  91. contact ham radio operators worldwide and conduct question-and-
  92. answer sessions with various schools.
  93.  
  94.      Columbia is currently the only Shuttle capable of a 13-day 
  95. flight and will carry the necessary additional hydrogen and 
  96. oxygen supplies on a pallet in the cargo bay. New systems for 
  97. removing carbon dioxide from the crew cabin, for containing 
  98. waste and for increased stowage of food and crew equipment also 
  99. have been added.
  100.  
  101.      The crew will perform several ongoing medical 
  102. investigations during the flight as well, research that aims at 
  103. counteracting the effects of prolonged exposure to 
  104. weightlessness on the human physique.
  105.  
  106.                    - end of general release -
  107.  
  108. STS-49 QUICK LOOK FACTS
  109.  
  110.  
  111. Orbiter:                Columbia (OV-102)
  112.  
  113. Launch Date and Time:   Late June 1992
  114.  
  115. Launch Window:          3 hours, 8 min. (12:05 - 3:13 p.m. EDT)
  116.  
  117. Launch Site:            Kennedy Space Center, Fla., Pad 39-A
  118.  
  119. Altitude/Inclination:   160 n.m. x 160 n.m./28.5 degrees
  120.  
  121. Mission Duration:       12/20:28:00 MET
  122.  
  123. Primary Landing Site:   Edwards Air Force Base, Calif.
  124.  
  125. Abort Landing Sites:    Return to Launch Site - Kennedy Space
  126.                         Center, Fla.
  127.                         Transoceanic Abort Landing - 
  128.                         Banjul, The Gambia
  129.                         Alternates - Ben Guerir, Morocco;
  130.                         Rota, Spain
  131.                         Abort Once Around - Edwards Air Force
  132.                         Base, Calif.
  133.  
  134. Crew:                   Dick Richards, Commander
  135.                         Ken Bowersox, Pilot
  136.                         Bonnie Dunbar, Mission Specialist 1,
  137.                         Payload Commander
  138.                         Ellen Baker, Mission Specialist 2
  139.                         Carl Meade, Mission Specialist 3
  140.                         Larry DeLucas, Payload Specialist 1
  141.                         Gene Trinh, Payload Specialist 2
  142.  
  143. Cargo Bay Payloads:     U.S. Microgravity Laboratory-1 (USML-1)
  144.                         Crystal Growth Furnace (4 experiments)
  145.                         Drop Physics Module (3 experiments)
  146.                         Surface Tension Driven Convection 
  147.                         Experiment 
  148.                         Solid Surface Combustion Experiment
  149.                         Glovebox (16 experiments)
  150.                         Space Acceleration Measurement
  151.                         System(SAMS)
  152.  
  153. Middeck Payloads:       Astroculture-1 (ASC-1) 
  154.                         Generic Bioprocessing Apparatus (GBA) 
  155.                         Commercial Protein Crystal Growth
  156.                         (CPCG)
  157.                         Zeolite Crystal Growth (ZCG) 
  158.  
  159. Secondary Payloads:     Extended Duration Orbiter Medical
  160.                         Project (EDOMP)
  161.                         Investigations into Polymer Membrane
  162.                         Processing (IPMP)
  163.                         Orbital Acceleration Research
  164.                         Experiment (OARE)
  165.                         Shuttle Amateur Radio Experiment-II
  166.                         (SAREX-II)
  167.                         Ultraviolet Plume Instrument (UVPI)
  168.  
  169. STS-50 Vehicle and Payload Weights
  170.  
  171.  
  172.                                                          Pounds
  173.  
  174. Orbiter (Columbia) empty, and 3 Space Shuttle 
  175.   Main Engines                                          181,344
  176.  
  177. U. S. Microgravity Laboratory                            22,199
  178.  
  179. Protein Crystal Growth                                      229
  180.  
  181. Investigation of Polymer Membrane Processing                 36
  182.  
  183. Shuttle Amateur Radio Experiment                             52
  184.  
  185. Zeolite Crystal Growth                                      126
  186.  
  187. Generic Bioprocessing Apparatus                              69
  188.  
  189. Detailed Supplementary Objectives                           248
  190.  
  191. Detailed Test Objectives                                    122
  192.  
  193. Extended Duration Orbiter Pallet                          3,597
  194.  
  195. Total Vehicle at Solid Rocket Booster Ignition        4,523,834
  196.  
  197. Orbiter Landing Weight                                  228,866
  198.  
  199.  
  200.  
  201. STS-50 TRAJECTORY SEQUENCE OF EVENTS
  202.  
  203.                                    RELATIVE
  204.                        MET         VELOCITY   ALTITUDE
  205. EVENT                (d:h:m:s)       (fps)      MACH     (ft)
  206.  
  207.  
  208. Launch              00/00:00:00
  209.  
  210. Begin Roll Maneuver 00/00:00:10         189      .17      800
  211.  
  212. End Roll Maneuver   00/00:00:14         301      .27    1,968
  213.  
  214. SSME Throttle 
  215. Down to 67%         00/00:00:35        842      .77    12,795
  216.  
  217. Maximum Dyn. 
  218. Pressure (Max Q)    00/00:00:51      1,178     1.13    27,314
  219.  
  220. SSME Throttle Up
  221. to 104%             00/00:01:02      1,464     1.49    39,895
  222.  
  223. SRB Separation      00/00:02:04      4,167     3.95    55,799
  224.  
  225. Main Engine
  226. Cutoff (MECO)       00/00:08:31     24,572    22.73    63,636
  227.  
  228. Zero Thrust         00/00:08:37     24,509     N/A     62,770
  229.  
  230. External Tank
  231. Separation          00/00:08:50
  232.  
  233. Orbital Maneuvering 
  234. System-2 Burn       00/00:34:55
  235.  
  236. Landing             12/20:28:00
  237.  
  238.  
  239. Apogee, Perigee at MECO:     156 x 35 nautical miles
  240.  
  241. Apogee, Perigee post-OMS 2:  162 x 160 nautical miles
  242.  
  243.  
  244. SPACE SHUTTLE ABORT MODES
  245.  
  246.  
  247.       Space Shuttle launch abort philosophy aims toward safe 
  248. and intact recovery of the flight crew, orbiter and its 
  249. payload.  Abort modes include:
  250.  
  251.   - Abort-To-Orbit (ATO) -- Partial loss of main engine thrust 
  252. late enough to permit reaching a minimal 105-nautical mile 
  253. orbit with orbital maneuvering system engines.
  254.  
  255.   - Abort-Once-Around (AOA) -- Earlier main engine shutdown 
  256. with the capability to allow one orbit around the Earth before 
  257. landing at either Edwards Air Force Base, Calif., White Sands 
  258. Space Harbor, N.M., or the Shuttle Landing Facility (SLF) at 
  259. the Kennedy Space Center, Fla.
  260.  
  261.   - Trans-Atlantic Abort Landing (TAL) -- Loss of one or more 
  262. main engines midway through powered flight would force a 
  263. landing at either Banjul, The Gambia; Ben Guerir, Morocco; or 
  264. Rota, Spain.
  265.  
  266.   - Return-To-Launch-Site (RTLS) -- Early shutdown of one or 
  267. more engines, without enough energy to reach Banjul, would 
  268. result in a pitch around and thrust back toward KSC until 
  269. within gliding distance of the Shuttle Landing Facility.
  270.  
  271.       STS-50 contingency landing sites are Edwards Air Force 
  272. Base, the Kennedy Space Center, White Sands Space Harbor, 
  273. Banjul, Ben Guerir and Rota.
  274.  
  275. THE U.S. Microgravity Laboratory-1 MISSION
  276.  
  277.  
  278.       The U. S. Microgravity Laboratory (USML) -1 and 
  279. subsequent missions will bring together representatives from 
  280. academia, industry and the government to study basic scientific 
  281. questions and gain new knowledge in materials science, 
  282. biotechnology, combustion science, the physics of fluids and 
  283. the way energy and mass are transported within them.  The U.S. 
  284. Microgravity Laboratory series will help the United States 
  285. maintain world leadership in microgravity research and 
  286. development.  
  287.  
  288.       As Space Station Freedom development proceeds, the USML 
  289. missions will continue development and testing of experimental 
  290. flight equipment and will be laying the scientific foundation 
  291. for microgravity research conducted over extended time periods.  
  292. In addition, USML experiments will be conducted on nutrient and 
  293. water transport for growing food in space, on the behavior of 
  294. fire in low-gravity and on the effects of long-term space 
  295. travel on humans.
  296.  
  297.       In June 1992, the USML-1 Spacelab mission -- designated 
  298. STS-50 -- will be launched into a 160-nautical-mile orbit 
  299. aboard the Space Shuttle Columbia.  It will be a 13-day mission 
  300. to perform scientific investigations using some of the latest 
  301. high-technology research equipment.  Because of the great 
  302. number of experiments planned for the mission and to fully 
  303. utilize the time in microgravity, the crew will be split into 
  304. two teams.  Each team will work a 12-hour shift to maintain 
  305. around-the-clock operations.
  306.  
  307.  
  308. The Laboratory
  309.  
  310.       Spacelab is a modular research laboratory flown within 
  311. the Shuttle orbiter's cargo bay.  It includes interchangeable 
  312. elements, including open U-shaped platforms, called pallets 
  313. (for equipment such as telescopes that require direct exposure 
  314. to space), and short and long laboratory modules.  The 
  315. laboratory modules are pressurized so researchers can work in a 
  316. laboratory environment in their shirt sleeves rather than bulky 
  317. spacesuits.  These elements are arranged in the Shuttle cargo 
  318. bay to meet the unique needs of each mission.
  319.  
  320.       For USML-1, the long pressurized module will be used.  
  321. This 23-foot-long laboratory workshop will contain a series of 
  322. standard racks that will hold furnaces for growing crystals, 
  323. facilities for studying the behavior of fluids and doing 
  324. combustion research, computers and other equipment needed for 
  325. the various experiments.
  326.  
  327.       During USML-1, as with all NASA Spacelab missions, flight 
  328. controllers and experiment scientists direct science activities 
  329. from the Spacelab Mission Operations Control Center in 
  330. Huntsville, Ala.  They have a direct voice communication link 
  331. with the orbiting Spacelab crew, and on-board video cameras 
  332. make it possible for them to view crew and experiment 
  333. activities.  Scientists and controllers on the ground can 
  334. receive information from Spacelab experiments and send commands 
  335. via computer links.  With this communications access, 
  336. scientists on the ground and in orbit can work together, 
  337. sharing information about experiments, monitoring data, solving 
  338. problems and revising experiment plans.
  339.  
  340.  
  341. Extended Mission
  342.  
  343.       Shuttle missions usually have been less than 10 days.  At 
  344. 13 days, USML-1 will be the longest Shuttle mission to date.  
  345. This will be made possible by the first use of the new Extended 
  346. Duration Orbiter kit, which includes equipment and fuel for 
  347. extra energy production, additional nitrogen tanks for cabin 
  348. air and a regeneration system to remove carbon dioxide.  The 
  349. kit eventually may permit Shuttle missions up to 30 days long.
  350.  
  351.  
  352. What Is Microgravity?
  353.  
  354.       Microgravity literally means a state of very small or 
  355. minute gravity.  Earth's gravitational field extends far into 
  356. space.  It is the Shuttle's balance between that gravity, which 
  357. pulls it down, and centrifugal force, created as the Shuttle 
  358. flies along a circular path, that causes space travelers and 
  359. anything in the Shuttle that is not  secured to "float" in 
  360. space as they fall free in Earth's gravitational field.  Though 
  361. microgravity is a relatively new term, it could become a 
  362. household word in the next century as the potential benefits of 
  363. space-based research are realized.
  364.  
  365.  
  366. USML-1 Experiments
  367.  
  368.       Equipment used and data obtained during earlier Shuttle 
  369. missions provide a basis on which many of the USML-1 
  370. investigations will build.  During the USML-1 mission, 31 
  371. experiments will be conducted in four broad areas -- materials 
  372. science, fluid physics, combustion science and biotechnology -- 
  373. in addition to the study of accelerations in the Shuttle and 
  374. the complementary glovebox experiments.  
  375.  
  376.       Laboratory hardware includes new equipment, such as the 
  377. Crystal Growth Furnace, and some equipment that has flown 
  378. previously, such as the Solid Surface Combustion Experiment.
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387. MATERIALS SCIENCE
  388.  
  389.       While in space, materials can be formed in ways not 
  390. possible on Earth.  Research performed in the microgravity 
  391. environment of Spacelab has greatly reduced gravitational 
  392. effects, such as settling and separation of components and 
  393. convection. 
  394.  
  395.       The Crystal Growth Furnace is new equipment developed 
  396. specifically to study directional solidification of materials 
  397. (primarily semi-conductors), which form the basis of electronic 
  398. devices.  Over the past few decades, semiconductor technology 
  399. has revolutionized our lifestyle through consumer goods such as 
  400. smaller, faster computers, more precise timepieces and a wide 
  401. variety of audio/video and other communication equipment that 
  402. just a few years ago were found only in science fiction.
  403.  
  404.       The Crystal Growth Furnace is one of the first U.S. 
  405. furnaces developed for spaceflight that processes samples at 
  406. temperatures above 2,300 degrees Fahrenheit (approximately 
  407. 1,300 degrees Centigrade).  This reusable equipment will help 
  408. scientists investigate the different factors affecting crystal 
  409. growth and explore the best methods to produce better crystals.
  410.  
  411.       Four experiments to be conducted in the Crystal Growth 
  412. Furnace will result in crystals grown from different materials: 
  413. cadmium telluride, mercury zinc telluride, gallium arsenide and 
  414. mercury cadmium telluride.  These crystals are used in infrared 
  415. detectors found in certain medical equipment, night-vision 
  416. goggles and sensors used in some telescopes.
  417.  
  418.       In the orbiter crew cabin mid-deck area, zeolite crystals 
  419. will be grown.  Zeolite crystals act as sponges or filters.  
  420. They are called molecular sieves because they strain out 
  421. specific molecules from a compound.  High-quality zeolites may 
  422. one day allow gasoline, oil and other petroleum products to be 
  423. refined less expensively.
  424.  
  425.       Protein crystal growth experiments -- also conducted in 
  426. the mid-deck -- will study the growth of crystals in a low-
  427. gravity environment.  Proteins are large, complex compounds 
  428. made of a very specific arrangement of amino acids present in 
  429. all life forms.  Like the minerals named above, proteins also 
  430. can have a crystalline structure.
  431.  
  432.       The function of a certain type of protein is determined 
  433. by its molecular arrangement.  By understanding how a protein 
  434. is structured, scientists may be better able to develop foods 
  435. that have improved nutritional value.  Also, medicines that act 
  436. in a specific way with fewer side effects or new medicines to 
  437. treat diseases may be designed.
  438.  
  439.  
  440. STS-50 Mission Experiments
  441.  
  442. Crystal Growth Furnace Experiments
  443.  
  444.       On USML-1, four principal investigators (PIs) will use 
  445. the Crystal Growth Furnace (CGF) to study the effect of gravity 
  446. on the growth of a variety of materials having electronic and 
  447. electro-optical properties.  Gravity contributes to the 
  448. formation of defects during the production of crystals of these 
  449. materials through convection, sedimentation and buoyancy 
  450. effects.  These gravity-induced complications result in 
  451. problems ranging from structural imperfections to chemical 
  452. inhomogeneity.  By conducting crystal growth research in 
  453. microgravity, scientists can investigate the different factors 
  454. affecting crystal growth and determine the best methods to 
  455. produce various types of crystals.
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.       The CGF is the first space furnace capable of processing 
  462. multiple large samples at temperatures up to 1800!F (1350!C).  
  463. The CGF consists of three major subsystems:  the Integrated 
  464. Furnace Experiment Assembly (IFEA), the Avionics Subsystem and 
  465. the Environmental Control System (ECS).  The IFEA houses a 
  466. Reconfigurable Furnace Module (RFM) -- a modified Bridgman-
  467. Stockbarger furnace with five controlled heating zones -- a 
  468. Sample Exchange Mechanism capable of holding and positioning up 
  469. to six samples for processing and a Furnace Translation System 
  470. which moves the furnace over each sample.  Sample material is 
  471. contained in quartz ampoules mounted in containment cartridges.  
  472. Thermocouples mounted in each cartridge provide temperature 
  473. data.  The Avionics Subsystem monitors and controls the CGF 
  474. experiments and provides the interface with the Spacelab data 
  475. system.  The ECS maintains and controls the argon processing 
  476. atmosphere inside the IFEA and provides cooling to the outer 
  477. shell of the furnace through connections to Spacelab Mission 
  478. Peculiar Equipment (MPE) fluid loop.
  479.  
  480.       Once on orbit, a crew member will open the IFEA and load 
  481. six experiment samples into the Sample Exchange Mechanism.  The 
  482. samples are processed under computer control.  PIs can change 
  483. experiment parameters via command uplinking.  A flexible 
  484. glovebox is used to provide crew access to the interior of the 
  485. IFEA should an ampoule/cartridge fail on orbit.  
  486.  
  487.  
  488. Orbital Processing of High-Quality CdTe Compound Semiconductors
  489.  
  490. Principal Investigator:
  491.  
  492. Dr. David J. Larson, Jr.
  493. Grumman Corporation Research Center
  494.  
  495.       Cadmium Zinc Telluride (CdZnTe) crystals are used as 
  496. lattice-matched substrates in a variety of mercury cadmium 
  497. telluride (HgCdTe) infrared detectors.  Reducing defects in the 
  498. CdZnTe substrate minimizes the propagation of defects into the 
  499. active HgCdTe layer during its growth. The purpose of the 
  500. experiment is to quantitatively evaluate the influences of 
  501. gravitationally-dependent phenomena (convection and hydrostatic 
  502. pressure) on the chemical homogeneity and defect density of 
  503. CdZnTe.
  504.  
  505.       Processing the CdZnTe crystals in microgravity could 
  506. significantly improve the chemical homogeneity of the 
  507. substrates, minimizing interface strain and reducing the 
  508. defects that result from gravitationally dependent phenomena.  
  509. This improvement in substrate quality should enhance the 
  510. quality and performance of the HgCdTe active detector.  An 
  511. improved understanding of gravitationally-dependent 
  512. thermosolutal convection on the structural and chemical quality 
  513. of alloyed compound semiconductors may help improve modeling of 
  514. the semiconductor growth process which, in turn, would result 
  515. in improving the chemical homogeneity and defect densities of 
  516. the material, as well as increasing the primary yield of high 
  517. quality material for infrared applications.
  518.  
  519.       The sample on USML-1 (Cd0.96Zn0.04Te) will be processed 
  520. using the seeded Bridgman-Stockbarger method of crystal growth.  
  521. Bridgman-Stockbarger crystal growth is accomplished by 
  522. establishing isothermal hot-zone and cold-zone temperatures 
  523. with a uniform temperature gradient between.  The thermal 
  524. gradient spans the melting point of the material (1,095!C).  
  525. After sample insertion, the furnace's hot and cold zones are 
  526. ramped to temperature (1,175!C and 980!C respectively) 
  527. establishing a thermal gradient of 25!C/cm and melting the bulk 
  528. of the sample.  The furnace is then programmed to move farther 
  529. back on the sample, causing the bulk melt to come into contact 
  530. with the high-quality seed crystal, thus "seeding" the melt.  
  531. The seed crystal prescribes the growth orientation of the 
  532. crystal grown.  Having seeded the melt, the furnace translation 
  533. is reversed and the sample is directionally solidified at a 
  534. uniform velocity of 1.6 mm/h by moving the furnace and the 
  535. thermal gradient over the stationary sample.  
  536.  
  537.       The USML-1 sample will be examined post-flight using 
  538. infrared and optical microscopy, microchemical analysis, X-ray 
  539. precision lattice parameter mapping and synchrotron topography, 
  540. infrared transmission, optical reflectance, photoconductance 
  541. and photoluminescence spectroscopy.  These characterization 
  542. techniques will quantitatively map the chemical, physical, 
  543. mechanical and electrical properties of the CGF flight crystal 
  544. for comparison with identically processed CGF ground samples.  
  545. These results will be compared quantitatively with the best 
  546. results accomplished terrestrially using the same growth 
  547. method.  Thermal, compositional and stress models will be 
  548. quantitatively compared to the experimental 1-g and 
  549. microgravity results.  
  550.  
  551.  
  552. Crystal Growth of Selected II-VI Semiconducting Alloys by 
  553. Directional Solidification
  554.  
  555. Principal Investigator:
  556.  
  557. Dr. Sandor L. Lehoczky
  558. NASA Marshall Space Flight Center
  559. Huntsville, Ala.
  560.  
  561.       The purpose of the experiment is to determine how the 
  562. structural, electrical and optical properties of selected II-VI 
  563. semiconducting crystals are affected by growth in a low-gravity 
  564. environment.  On USML-1, the PI will investigate mercury zinc 
  565. telluride (HgZnTe), with particular emphasis on compositions 
  566. appropriate for infrared radiation detection and imaging in the 
  567. 8- to 12-micrometer wavelength region.  Infrared detection and 
  568. imaging systems at those wavelengths have the potential for use 
  569. in applications ranging from resource detection and management 
  570. on Earth to deep-space imaging systems.  On Earth, gravity-
  571. induced fluid flows and compositional segregation make it 
  572. nearly impossible to produce homogeneous, high-quality bulk 
  573. crystals of the alloy.
  574.  
  575.       The PI will attempt to evaluate the effect of 
  576. gravitationally driven fluid flows on crystal composition and 
  577. microstructure and determine the potential role of irregular 
  578. fluid flows and hydrostatic pressure effects in causing crystal 
  579. defects.  The flight experiment should produce a sufficient 
  580. quantity of crystal to allow the PI to perform bulk property 
  581. characterizations and fabricate detectors to establish ultimate 
  582. material performance limits.  
  583.  
  584.       The sample on USML-1 (Hg0.84Zn0.16Te) will be processed 
  585. using the directional solidification crystal growth method.  
  586. The hot zone of the CGF furnace will be 800!C for melting, and 
  587. the cold zone will be 350!C.  A portion of the sample will be 
  588. melted in the hot zone, and crystal growth will occur in the 
  589. resulting temperature gradient.  The furnace and thus, the 
  590. temperature gradient, will be moved slowly across the sample at 
  591. a rate of approximately 3.5 mm per 24 hrs.  The slow rate is 
  592. required to prevent constitutional supercooling ahead of the 
  593. solidification interface.  
  594.  
  595.       The sample produced on USML-1 will be examined after the 
  596. mission for chemical homogeneity and microstructural perfection 
  597. by using a wide array of characterization techniques, including 
  598. optical and electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray 
  599. topography and X-ray energy dispersion, infrared transmission 
  600. spectroscopy and galvanomagnetic measurements as a function of 
  601. temperature and magnetic field.  Selected slices from the 
  602. crystal will be used to fabricate device structures (detectors) 
  603. for further evaluation.    
  604.  
  605.  
  606. Study of Dopant Segregation Behavior During Growth of GaAs in 
  607. Microgravity
  608.  
  609. Principal Investigator:
  610.  
  611. Dr. David H. Matthiesen 
  612. GTE Laboratories Incorporated
  613.  
  614.       Typically, semiconductors have a very small amount of 
  615. impurity added to them to precisely engineer their material 
  616. properties.  These impurities, called dopants, are usually 
  617. added at a level of 10 parts per million.  Because of 
  618. convection in the melt on Earth, it is very difficult to 
  619. precisely control dopant distribution.  Inhomogeneity in dopant 
  620. distribution leads to widely varying material properties 
  621. throughout the crystal.  This experiment investigates 
  622. techniques for obtaining complete axial and radial dopant 
  623. uniformity during crystal growth of selenium-doped gallium 
  624. arsenide (GaAs).  GaAs is a technologically important 
  625. semiconductor used in a variety of applications, such as high-
  626. speed digital integrated circuits, optoelectronic integrated 
  627. circuits and solid-state lasers.
  628.  
  629.       This experiment will use GaAs doped with selenium to 
  630. investigate the potential of the microgravity environment to 
  631. achieve uniform dispersal of the dopant during crystal growth.  
  632. The hot zone (1,260!C) and the cold zone (1,230!C) temperatures 
  633. are chosen to locate the 1,238!C melting point of GaAs in the 
  634. center of the gradient zone.  
  635.  
  636.       The PI will analyze the USML-1 sample post-flight using a 
  637. variety of techniques, including electrical measurements by 
  638. Hall effect and capacitance-voltage techniques, chemical 
  639. measurements by glow discharge mass spectroscopy and optical 
  640. measurements by advanced quantitative infrared microscopy and 
  641. Fourier transform infrared spectroscopy.  These data will be 
  642. compared to current analytical and computer model based 
  643. theories.  
  644.  
  645.  
  646. Vapor Transport Crystal Growth of HgCdTe in Microgravity
  647.  
  648. Principal Investigator:
  649.  
  650. Dr. Heribert Wiedemeier
  651. Rensselaer Polytechnic Institute, N.Y.
  652.  
  653.       This experiment will investigate the relationship between 
  654. convective flow, mass flux and morphology in mercury cadmium 
  655. telluride (HgCdTe) crystals.  HgCdTe crystals are useful as 
  656. infrared detectors for a variety of defense, space medical and 
  657. industrial applications.  Crystals free of large structural 
  658. defects and with a more even dispersion of the constituent 
  659. elements may improve detector performance.  To better 
  660. understand the factors that influence HgCdTe crystal growth, 
  661. this experiment will examine phenomena ranging from temperature 
  662. profiles to how the aspect ratio (shape) of the sample ampoule 
  663. affects mass transport and crystal growth.  
  664.  
  665.       The USML-1 sample (Hg0.8Cd0.2Te) will be processed using 
  666. the vapor transport crystal growth technique.  The sample 
  667. material, sealed in one end of a quartz ampoule will be heated 
  668. to 625!C.  The vapors driven off will deposit as a crystal in 
  669. the cold zone (455!C). 
  670.  
  671.       After the mission, the flight crystal will be examined 
  672. using X-ray diffraction, optical microscopy, scanning electron 
  673. microscope/wavelength dispersive spectroscopy, chemical 
  674. etching, Hall measurement and other techniques for evaluation 
  675. of morphology, structural perfection and properties of the 
  676. crystals.  The flight crystal may be used to fabricate an 
  677. infrared detector for further examination of its device 
  678. performance.  The PI will evaluate the temperature profile and 
  679. the geometry of the condensation region of the flight sample to 
  680. determine how these factors affect mass fluxes and crystal 
  681. morphology.  In addition, the PI will study how the aspect 
  682. ratio of the ampoule affects mass transport and crystal growth 
  683. properties. 
  684.  
  685.  
  686. ZEOLITE CRYSTAL GROWTH
  687.  
  688. Principal Investigator:
  689.  
  690. Dr. Albert Sacco 
  691. Worcester Polytechnic Institute
  692.  
  693.       NASA's Office of Commercial Programs (OCP) is sponsoring 
  694. the Zeolite Crystal Growth payload, developed by the Battelle 
  695. Advanced Materials Center, a NASA Center for the Commercial 
  696. Development of Space (CCDS) based in Columbus, Ohio, and the 
  697. Clarkson Center for Commercial Crystal Growth in Space, a CCDS 
  698. based in Potsdam, N.Y.
  699.  
  700.       The ZCG payload is designed to process multiple samples 
  701. of zeolite crystals, providing scientists with data on the most 
  702. efficient procedures and equipment for producing high-quality 
  703. zeolite crystals in space.
  704.  
  705.       Zeolite crystals are complex arrangements of silica and 
  706. alumina which occur both naturally and synthetically.  An open, 
  707. three-dimensional, crystalline structure enables the crystals 
  708. to selectively absorb elements or compounds.  As a result, the 
  709. crystals are often used as molecular sieves, making the 
  710. crystals highly useful as catalysts, filters, absorbents and 
  711. ion exchange materials.
  712.  
  713.       Zeolite crystals produced in space are expected to be 
  714. larger and more perfect than their ground-produced 
  715. counterparts, providing tremendous industrial potential for 
  716. space-produced crystals.  Ground-produced crystals are small in 
  717. size, causing severe disadvantages in absorption/separation and 
  718. ion exchange processes.  Knowledge gained through space-based 
  719. processing of large zeolites will provide a better 
  720. understanding of how zeolites act as catalysts, which could 
  721. result in the development of new ground-based catalysts.
  722.  
  723.       Current technology produces zeolite crystals using 
  724. chemical additives, however, if large zeolite crystals can be 
  725. produced without the need for additives, then the crystals 
  726. could be used effectively in membrane technology.  Such 
  727. membranes could result in major advantages over current 
  728. separation techniques and have potential for numerous 
  729. commercial applications.  In an attempt to grow such crystals 
  730. and to investigate optimal growth conditions, the ZCG 
  731. experiments on this mission will be processed in the middeck 
  732. and the Glovebox Module, an enclosed compartment that minimizes 
  733. risks to the experiments and the Spacelab environment.
  734.  
  735.       The ZCG experiment will be contained in a cylindrical ZCG 
  736. furnace assembly which fits into the space of two middeck 
  737. lockers and uses another locker for storage.  The furnace 
  738. consists of 19 heater tubes surrounded by insulation and an 
  739. outer shell.  Multiple samples will be processed in the furnace 
  740. using three independently-controlled temperature zones of 175 
  741. degrees C, 105 degrees C and 95 degrees C.
  742.  
  743.       The nucleus of the experiment will consist of 38 
  744. individually-controlled, metal autoclaves, each containing two 
  745. chambers and a screw assembly.  To activate the experiment, a 
  746. crew member will turn the screw assembly with a powered 
  747. screwdriver, pressurizing the solution in one chamber and 
  748. forcing it into the other.  Turning the screw assembly in the 
  749. opposite direction will pull the fluid back into the emptied 
  750. chamber.  By repeating this process several times, proper 
  751. mixing of the two solutions can be obtained (several different 
  752. mixing aids and nozzle designs are to be used on this mission).
  753.  
  754.       Other experiments conducted in the Glovebox Module will 
  755. use clear autoclaves to determine the proper number of times 
  756. the fluids should be worked to ensure proper mixing for each 
  757. design.  Once all of the autoclaves are activated and loaded 
  758. into the furnace assembly, a cover will be secured over the 
  759. front of the assembly and the furnace activated.  Once the 
  760. experiment is complete, the autoclaves will be removed and 
  761. stored for landing.  After the mission, scientists will examine 
  762. the crystals to determine which growth conditions were optimum.
  763.  
  764.  
  765.  
  766.  
  767.  
  768. FLUID PHYSICS EXPERIMENTS
  769.  
  770.  
  771. Drop Physics Module (DPM)
  772.  
  773. NASA Jet Propulsion Laboratory
  774. Pasadena, Calif. 
  775.  
  776.       The DPM is a major microgravity instrument supporting 
  777. various experiments on the dynamics of fluids freed from the 
  778. influences of gravity and the walls of a container.
  779.  
  780.       Three Earth-based investigators will conduct experiments 
  781. using this system in USML-1:  Dr. Robert Apfel, Yale 
  782. University; Dr. Taylor Wang, Vanderbilt University and Dr. 
  783. Michael Weinberg, University of Arizona.  Serving as Payload 
  784. Specialist in USML-1 and co-investigator to the three 
  785. university scientists, Dr. Eugene Trinh will be the principal 
  786. operator of the DPM.
  787.  
  788.       The scientists will conduct pure-science studies to 
  789. investigate the internal and surface properties of liquids, 
  790. seeking to verify certain fluid-dynamics theories.  To get the 
  791. best match with theory, the scientists need to minimize the 
  792. influence of gravity which distorts the liquid's surfaces and 
  793. separates the material into layers of different density.
  794.  
  795.       Container walls also will distort the surfaces, whether 
  796. the liquid wets them or not, and introduce chemical 
  797. contamination.  The DPM uses computer-controlled sound waves in 
  798. a carefully-designed chamber, allowing the investigator to 
  799. position fluid drops free of the chamber walls, moving them, 
  800. spinning them and making them separate and flow together while 
  801. their dynamic properties are observed and recorded on videotape 
  802. and film.
  803.  
  804.       Scientific objectives of the DPM investigations include 
  805. testing and verifying theories describing the behavior of 
  806. vibrating drops stimulated by sound waves, measuring physical 
  807. properties of drop surfaces and studying the shapes of rotating 
  808. drops and their behavior as they split into double drops.  
  809. Other objectives involve understanding the dynamics of 
  810. coalescence, when two free drops merge.  Compound drops -- with 
  811. a drop of one type of liquid inside the main drop of another -- 
  812. and air-filled liquid shells also will be studied for multiple 
  813. surface-tension effects and for spin dynamics.
  814.  
  815.  
  816. Science and Technology of Surface-Controlled Phenomena
  817.  
  818. Principal Investigator:
  819.  
  820. Dr. Robert E. Apfel
  821. Yale University
  822.  
  823.       Surface active materials (surfactants) play an important 
  824. role in industrial processes, from the production of cosmetics 
  825. to the dissolution of proteins in synthetic drug production to 
  826. enhanced oil recovery.  The PI will use the DPM to conduct two 
  827. sets of experiments to understand the effect of surfactants on 
  828. fluid behavior.  
  829.  
  830.       The first experiment will investigate the surface 
  831. properties of single liquid drops in the presence of 
  832. surfactants.  Water drops will be positioned stably by the 
  833. acoustic field of the 
  834.  
  835.  
  836.  
  837.  
  838.  
  839. Drop Physics Module.  The drop will be squeezed acoustically 
  840. and then released, exciting it so that it oscillates in a 
  841. quadruple shape.  The frequency and damping of the resulting 
  842. free oscillations will be measured.  The process will be 
  843. repeated both for varying surfactant concentrations and for 
  844. different surfactants.  These results will be analyzed to 
  845. determine the static and dynamic rheological properties of the 
  846. surface of liquid drops (e.g., surface viscosity, elasticity).  
  847. This set of experiments, coupled with the current theoretical 
  848. work of the science team, should give a better understanding of 
  849. the molecular-level forces acting in the surface layer of 
  850. simple water drops.  
  851.  
  852.       In the second group of experiments, two water drops 
  853. containing varying concentrations of surfactants first will be 
  854. positioned stably at separate nodes of the Drop Physics Module 
  855. acoustic field.  They then will be brought slowly into contact 
  856. by carefully mixing acoustic modes to force the drops toward 
  857. each other.  If the drops do not coalesce spontaneously (which 
  858. will be the case as surfactant concentrations increase), a 
  859. combination of static squeezing and then forced oscillation 
  860. will be applied to the contacting drops with increasing 
  861. strength, inducing them to combine.  Both the parameters of the 
  862. induction techniques and the interface between the drops will 
  863. be measured during this process in an attempt to characterize 
  864. critical parameters that force the drops to rupture and 
  865. coalesce.  The PI will use the dual-drop coalescence experiment 
  866. to gain insight into the role of surfactants as "barriers" to 
  867. coalescence.  These experiments also may yield practical 
  868. knowledge by determining an energy-efficient approach to 
  869. enhancing drop coalescence.
  870.  
  871.  
  872. Drop Dynamics Investigation
  873.  
  874. Principal Investigator:
  875.  
  876. Dr. Taylor G. Wang
  877. Vanderbilt University
  878.  
  879.       Preliminary experiments using acoustic levitation to 
  880. suspend liquid drops were first completed in the Drop Dynamics 
  881. Module flown on the Spacelab-3 mission in 1985.  These 
  882. experiments not only confirmed some theories about drop 
  883. behavior but also provided unexpected results.  For example, 
  884. the bifurcation point -- when a spinning drop takes a dog-bone 
  885. shape to hold itself together -- came earlier than predicted 
  886. under certain circumstances.  On USML-1, the PI team will 
  887. attempt to resolve the differences between experiment and 
  888. theory using the more advanced capabilities of the Drop Physics 
  889. Module.  The PI also will use the DPM to study large-amplitude 
  890. oscillations in drop shape and the process of drop fission.
  891.  
  892.       Liquid drops (water, glycerin and silicone oil) between 
  893. 0.5 to 2.7 cm in diameter will be deployed individually or in 
  894. groups in the experiment chamber at ambient temperatures and 
  895. pressures.  Sound waves directed at the drops will be varied in 
  896. frequency and intensity as drops are rotated, fused and made to 
  897. oscillate.  The equilibrium shapes of both charged and 
  898. uncharged liquids undergoing solid body and differential 
  899. rotation will be experimentally determined.  To determine the 
  900. equilibrium shapes of rotating drops, the relative phase 
  901. between the orthogonal acoustic waves used to position each 
  902. drop will be shifted by 90 degrees.  This phase shift will 
  903. create an acoustic rotational torque on the drop.
  904.  
  905.       The shape oscillation spectra of drops also will be 
  906. experimentally studied.  To determine the shape oscillation 
  907. frequency of both simple and compound drops, the acoustic field 
  908. will undergo carrier modulation to stimulate drop shape 
  909. oscillation.  The amplitude of the oscillation as a function of 
  910. the modulation frequency will be studied to determine the non-
  911. linear behavior of the drop.  These data will allow the 
  912. equilibrium shapes and frequency spectrum of both simple and 
  913. compound liquid drops, undergoing different types of rotation 
  914. and oscillation, to be determined.
  915.  
  916.       Finally, the PI will use the DPM to conduct encapsulation 
  917. studies using sodium alginate and calcium chloride to determine 
  918. methods for centering one component of a compound drop.  In 
  919. this experiment, sodium alginate droplets will be injected into 
  920. a calcium chloride drop.  The resulting compound drop will be 
  921. subjected to various acoustic conditions to try to determine an 
  922. optimal method of forming uniform concentric spherical 
  923. membranes.
  924.  
  925.  
  926. Measurement of Liquid-Liquid Interfacial Tension and the Role 
  927. of Gravity  in Phase Separation Kinetics of Fluid Glassmelts
  928.  
  929. Principal Investigator:
  930.  
  931. Dr. Michael C. Weinberg
  932. University of Arizona
  933.  
  934.       The experiment explores a unique method for measuring an 
  935. important surface parameter -- the tension between interfaces 
  936. of drops and other materials.
  937.  
  938.       There are many liquid solutions that tend to separate 
  939. into several liquid phases when held in an appropriate 
  940. temperature range.  This same process occurs in many glass 
  941. systems, where it is referred to as glass-in-glass or liquid-
  942. liquid phase separation, or amorphous immiscibility.  In both 
  943. liquids and glasses, the rates at which these phase separation 
  944. processes occur depend upon several factors, such as the 
  945. temperature and the characteristics of the surface at the 
  946. boundary between phases.  The measurement of the liquid-liquid 
  947. interfacial tension will provide one of the key quantities that 
  948. governs the rate of such a process. 
  949.  
  950.       The experiment consists of measuring the liquid-liquid 
  951. surface tension of a compound drop consisting of two liquids 
  952. that do not mix.  A drop containing tracer particles is 
  953. deployed and then injected with an inner drop.  This compound 
  954. drop will be rotated in the Drop Physics Module at specified 
  955. angular velocities, and the shapes of both the inner and outer 
  956. drops will be distorted.  After equilibration of drop shape and 
  957. rotation rate, film images will be taken from two orthogonal 
  958. views to record the drops' new geometries.   Eight drop sets 
  959. will be examined (four liquid pairs, two drop radii ratios 
  960. each).  The photographs will be analyzed to determine the drop 
  961. distortions and will use theoretical models to calculate the 
  962. liquid-liquid surface tension between the substances that make 
  963. up each drop.  
  964.  
  965.  
  966. Astroculture(TM)
  967.  
  968. Principal Investigator:
  969.  
  970. Dr. Theodore W. Tibbitts
  971. Wisconsin Center for the Commercial
  972. Development of Space, Madison
  973.  
  974.       NASA's Office of Commercial Programs is sponsoring the 
  975. Astroculture(TM) payload, developed by the Wisconsin Center for 
  976. Space Automation and Robotics (WCSAR), a NASA Center for the 
  977. Commercial Development of Space (CCDS) based at the University 
  978. of Wisconsin in Madison.
  979.  
  980.       Currently, no satisfactory plant growth unit is available 
  981. for support of long-term plant growth in space.  Increases in 
  982. the duration of Space Shuttle missions have made it necessary 
  983. to develop plant growth technology that minimizes the costs of 
  984. life support while in space.  Plants can reduce the costs of 
  985. providing food, oxygen and pure water and also lower the costs 
  986. of removing carbon dioxide in human space habitats.
  987.  
  988.       Before plants can be grown in the Astroculture(TM) unit, 
  989. however, a series of experiments will have to be conducted on 
  990. the Space Shuttle to evaluate the critical subsystems (water 
  991. and nutrient delivery, lighting and humidity control) needed to 
  992. construct a reliable plant growth unit.  Water and nutrient 
  993. delivery will be tested and evaluated on STS-50, with 
  994. additional experiments added to future missions for evaluation 
  995. of the other two subsystems.
  996.  
  997.       The flight hardware for the STS-50 mission is self-
  998. contained in a middeck locker and weighs approximately 70 
  999. pounds.  The Astroculture(TM) unit consists of a covered cavity 
  1000. with two growth chambers containing inert material (having 
  1001. particle size of 20 to 40 mesh) that serve as the root matrix; 
  1002. a water supply system consisting of a porous stainless steel 
  1003. tube embedded into the matrix, a water reservoir, a pump, and 
  1004. appropriate valves for controlling the pressure flow of water 
  1005. through the stainless steel tube; a water recovery system 
  1006. consisting of the same components as the water supply system; 
  1007. and a microprocessor system for control and data acquisition 
  1008. functions.
  1009.  
  1010.       In orbit, the water supply and recovery systems will be 
  1011. activated to initiate circulation of a nutrient solution 
  1012. through the porous tubes.  Subsequently, the solution will move 
  1013. through the wall of each porous tube into the matrix by 
  1014. capillary forces.  In the matrix, the small pores will be 
  1015. filled with the solution and the large pores with air, thereby 
  1016. providing a non-saturated state.  The recovery system will 
  1017. operate at several pressure levels to determine the rate at 
  1018. which the solution will move through the matrix and the 
  1019. capacity of the supply system to provide the solution to the 
  1020. matrix.
  1021.  
  1022.       A computer system will monitor the amount of solution 
  1023. pumped from the supply reservoir to the recovery reservoir.  
  1024. Data collected by the computer will indicate the supply 
  1025. system's overall capacity for replacing water and nutrients 
  1026. removed by plants growing in microgravity.
  1027.  
  1028.  
  1029. SURFACE TENSION DRIVEN CONVECTION EXPERIMENT (STDCE)
  1030.  
  1031. Principal Investigator:
  1032.  
  1033. Dr. Simon Ostrach
  1034. Case Western Reserve University, Ohio
  1035.  
  1036.       On Earth, buoyancy-driven flows and convection impede 
  1037. attempts to grow better crystals and solidify new metals and 
  1038. alloys.  Ground-based and preliminary space experiments have 
  1039. shown that variations in surface tension, caused by temperature 
  1040. differences along a liquid's free surface, generate 
  1041. thermocapillary fluid flows.  Although thermocapillary flows 
  1042. exist on Earth, they are masked by stronger buoyancy-driven 
  1043. flows.  In low-gravity, buoyancy-driven flows are reduced, 
  1044. making it easier to examine thermocapillary flows.  Earth's 
  1045. gravity also alters the liquid free surface shape and damping 
  1046. characteristics of any fluid.  The microgravity environment 
  1047. allows researchers to study the impact of a variety of curved 
  1048. free surface geometries on thermocapillary fluid flows.  
  1049.  
  1050.       The USML-1 Surface Tension Driven Convection Experiment 
  1051. (STDCE) will  obtain quantitative data on thermocapillary flows 
  1052. over a wide range of parameters in experiments that vary the 
  1053. imposed surface temperature distributions (thermal signatures) 
  1054. and the configuration of the liquid's free surface.  For USML-
  1055. 1, both steady flows (those that do not change over time) and 
  1056. transient flows (those that do change over time) will be 
  1057. studied.  A variety of conditions and experiment configurations 
  1058. will be used, and an attempt will be made to identify the 
  1059. conditions for the onset of oscillations.  
  1060.       The experiments will be conducted in the Surface Tension 
  1061. Driven Convection Experiment Apparatus, which consists of an 
  1062. experiment package and an electronics package located in a 
  1063. double Spacelab rack.  The experiments are carried out in a 
  1064. cylindrical container (10 cm in diameter and 5 cm high).  A 
  1065. lightweight  silicone oil is used as the test fluid because it 
  1066. is not susceptible to surface contamination, which can ruin 
  1067. surface tension experiments.  The experiment package contains 
  1068. the test chamber, made of copper to assure good thermal 
  1069. conductivity along the walls, and the silicone oil system, 
  1070. consisting of a storage reservoir and a fluid management system 
  1071. for filling and emptying the test chamber.
  1072.       Two heating systems, which provide the different thermal 
  1073. signatures, are part of the test chamber.  A submerged 
  1074. cartridge heater system will be used to study thermocapillary 
  1075. flows over a range of imposed temperature differences.  A 
  1076. surface heating system will be used to investigate fluid flows 
  1077. generated by various heat fluxes distributed across the surface 
  1078. of the liquid.  This heating system consists of a CO\s\do2(2) 
  1079. laser and optical elements that direct the laser beam to the 
  1080. test chamber and vary the imposed heat flux and its 
  1081. distribution. 
  1082.       To visualize the fluid flows in the test chamber, a laser 
  1083. diode and associated optical elements will illuminate aluminum 
  1084. oxide particles suspended in the silicone oil, and a video 
  1085. camera, attached to a chamber view port, will record the 
  1086. particle motion.  A scanning infrared imaging system records 
  1087. oil surface temperature.  Thermistors inside the test chamber 
  1088. measure bulk oil temperatures.  The crew can use a Spacelab 
  1089. camera mounted to the front of the chamber to monitor oil 
  1090. filling and draining, submerged heater positions and oil 
  1091. surface shapes and motions.  These data will be downlinked to 
  1092. the Spacelab Payload Operations Control Center at the Marshall 
  1093. Space Flight Center.  Based on the analysis of the data, a new 
  1094. set of test parameters for the next series of experiments will 
  1095. be uplinked to the experiment computer in the Spacelab.  From 
  1096. the data obtained, the PI will correlate velocity and 
  1097. temperature distributions with imposed thermal conditions to 
  1098. complete mathematical models of thermocapillary flow. 
  1099.  
  1100.  
  1101.  
  1102. COMBUSTION SCIENCE EXPERIMENT
  1103.  
  1104. SOLID SURFACE COMBUSTION EXPERIMENT (SSCE)
  1105.  
  1106. Principal Investigator:
  1107.  
  1108. Robert A. Altenkirch
  1109. Mississippi State University
  1110.  
  1111.       The Solid Surface Combustion Experiment (SSCE) is a major 
  1112. study of how flames spread in microgravity.  Comparing data on 
  1113. how flames spread in microgravity with knowledge of how flames 
  1114. spread on Earth may contribute to improvements in all types of 
  1115. fire safety and control equipment.  This will be the fifth time 
  1116. SSCE has flown aboard the Shuttle.  Ultimately, plans call for 
  1117. SSCE to fly a total of eight times, testing the combustion of 
  1118. different materials under different atmospheric conditions.
  1119.  
  1120.       In the SSCE planned for USML-1, scientists will test how 
  1121. flames spread along a sample of Plexiglas in an artificial 
  1122. atmosphere containing oxygen mixed with nitrogen.
  1123.  
  1124.       During the other four missions on which this experiment 
  1125. was flown, samples of a special filter paper were burned in 
  1126. atmospheres with different levels of oxygen and pressure.  The 
  1127. special filter paper and Plexiglas were chosen as test 
  1128. materials because extensive databases already exist on the 
  1129. combustion of these materials in Earth's gravity.  Thus, 
  1130. combustion processed on Earth and in space can be readily 
  1131. compared.
  1132.  
  1133.       Scientists will use computer image enhancement techniques 
  1134. to analyze the film record of the Solid Surface Combustion 
  1135. Experiment.  They then will compare the enhanced images and 
  1136. recorded temperature and pressure data with a computer 
  1137. simulation of the flame spreading process.  Reconciling the two 
  1138. sets of data is expected to provide new insights into the basic 
  1139. process of combustion.
  1140.  
  1141.  
  1142. BIOTECHNOLOGY EXPERIMENTS
  1143.  
  1144.  
  1145. PROTEIN CRYSTAL GROWTH  (PCG)
  1146.  
  1147. Principal Investigator:
  1148.  
  1149. Dr. Charles E. Bugg
  1150. University of Alabama at Birmingham
  1151.  
  1152.       NASA's Office of Commercial Programs (OCP) is sponsoring 
  1153. the Protein Crystal Growth (PCG) payload, developed by the 
  1154. Center for Macromolecular Crystallography (CMC), a NASA Center 
  1155. for the Commercial Development of Space (CCDS) based at the 
  1156. University of Alabama at Birmingham.
  1157.  
  1158.       The objective of the PCG experiments is to produce large, 
  1159. well-ordered crystals of various proteins.  These crystals will 
  1160. be used in ground-based studies to determine the three-
  1161. dimensional structures of the proteins and to investigate the 
  1162. kinetics of crystal growth and the impact of fluid disturbances 
  1163. on crystal growth.
  1164.  
  1165.       Since proteins play an important role in everyday life -- 
  1166. from providing nourishment to fighting disease -- research in 
  1167. this area is quickly becoming a viable commercial industry.  
  1168. Scientists need large, well-ordered crystals to study the 
  1169. structure of a protein and to learn how a protein's structure 
  1170. determines its functions.
  1171.  
  1172.       The technique most-widely used to determine a protein's 
  1173. three-dimensional structure is X-ray crystallography, which 
  1174. requires large, well-ordered crystals for analysis.  Crystals 
  1175. produced on Earth often are large enough to study, but usually 
  1176. they have numerous gravity-induced flaws.  However, space-
  1177. produced crystals tend to be purer and have more highly-ordered 
  1178. structures which significantly facilitates X-ray diffraction 
  1179. studies of the crystallized proteins.
  1180.  
  1181.       Studies of such crystals not only can provide information 
  1182. on basic biological processes, but they could lead to the 
  1183. development of food with higher protein content, highly 
  1184. resistant crops and more effective drugs.  By studying the 
  1185. growth rates of crystals under different conditions, scientists 
  1186. can find ways to improve crystal growth in microgravity, thus 
  1187. providing higher-quality crystals for study and the ability to 
  1188. produce large crystals made of hard-to-grow proteins.  For 
  1189. these reasons, PCG activities have been conducted on 14 Shuttle 
  1190. missions counting STS-49.
  1191.  
  1192.       On STS-50, the flight hardware will include two 
  1193. Refrigerator/Incubator Module (R/IM) thermal enclosures and one 
  1194. newly-designed thermal enclosure, called the Commercial R/IM 
  1195. (CRIM).  The CRIM allows for a pre-programmed temperature 
  1196. profile and a feedback loop that monitors CRIM temperatures 
  1197. during flight.
  1198.  
  1199.       To optimize protein crystal growth conditions, some of 
  1200. the PCG experiments will be conducted in the Glovebox Module, 
  1201. an enclosed compartment that minimizes risk to the experiments 
  1202. and the Spacelab environment.  Prior to being activated, the 
  1203. experiments will be stowed in a R/IM set at 22 degrees C.  The 
  1204. experiments will be conducted using modular crystal growth 
  1205. hardware and will include as many as 21 different proteins.  
  1206. Experiment parameters will be altered in response to crew 
  1207. observation of the crystal growth process.  New experiments 
  1208. will be initiated throughout the mission to take advantage of 
  1209. lessons learned from early experiment runs.  As the PCG 
  1210. activities in the Glovebox are completed, the experiments will 
  1211. be returned to the 22-degree R/IM.
  1212.  
  1213.       Other PCG experiments will be stowed in the other R/IM, 
  1214. also set at 22 degrees C, and the CRIM, set at 4 degrees C.  
  1215. Each will contain three vapor diffusion apparatus (VDA) trays 
  1216. with 20 individual growth chambers.  One side of each tray 
  1217. holds 20 double-barreled syringes, while the other side holds 
  1218. plugs that cap the tips of the syringes.  Protein solution will 
  1219. be stored in one barrel of each syringe, and the other will 
  1220. house precipitant solution.  A reservoir of concentrated 
  1221. precipitant solution surrounds each syringe inside the crystal 
  1222. growth chamber.
  1223.  
  1224.       To activate the experiment, a crew member will attach a 
  1225. handwheel to a ganging mechanism on the plug side of each VDA 
  1226. and turn it to retract the plugs from the syringe tips.  The 
  1227. handwheel then will be moved to the ganging mechanism on the 
  1228. syringe side of the tray, where it will be turned to extrude 
  1229. the protein and precipitant solutions to form a drop on the tip 
  1230. of each syringe.  The difference in concentration of the 
  1231. precipitant in the reservoir and the drop causes water 
  1232. molecules to migrate from the drop through the vapor phase into 
  1233. the reservoir solution.  As the concentration of protein and 
  1234. precipitant increase in the drop, crystal growth will begin.
  1235.  
  1236.       Twenty of the growth chambers are designed to accommodate 
  1237. crystal seeding.  During the second flight day, a crew member 
  1238. will open a port on 10 of the seeding chambers in the VDA R/IM 
  1239. and inject each protein drop with a few microliters of solution 
  1240. containing Earth-grown "seed" crystals.  The operation will be 
  1241. repeated on the third flight day with the remaining 10 seeding 
  1242. chambers.  Inserting seed crystals into the protein droplets is 
  1243. expected to initiate immediate growth of protein crystals.
  1244.  
  1245.       At the end of the mission, the experiments will be 
  1246. deactivated.  Due to each protein's short lifetime and the 
  1247. crystals' resulting instability, the PCG payload will be 
  1248. retrieved from the Shuttle within 3 hours of landing and 
  1249. returned to the CMC CCDS for post-flight analyses.
  1250.  
  1251.       Of the 34 proteins selected to fly on this mission, 60 
  1252. percent have flown on previous flights.  Nine of the proteins 
  1253. are OCP-sponsored and have commercial co-investigators that are 
  1254. affiliates of the CMC CCDS.  Many have potential commercial 
  1255. application in the pharmaceutical industry.  Structural 
  1256. information gained from these experiments may provide better 
  1257. understanding of the immune system, the function of individual 
  1258. genes and treatment of disease, and many ultimately aid in the 
  1259. design of a specific, effective and safe treatment of viral 
  1260. infections.
  1261.  
  1262.       Dr. Lawrence J. DeLucas, Associate Director for PCG at 
  1263. the CMC CCDS, is a co-investigator and a payload specialist on 
  1264. the STS-50 mission, providing on-site scientific management of 
  1265. the PCG experiments.
  1266.  
  1267.  
  1268.  
  1269.  
  1270.  
  1271. GENERIC BIOPROCESSING APPARATUS
  1272.  
  1273. Principal Investigator:
  1274.  
  1275. Dr. Michael C. Robinson
  1276. Bioserve Space Technologies
  1277. University of Colorado in Boulder
  1278.  
  1279.       NASA's Office of Commercial Programs is sponsoring the 
  1280. Generic Bioprocessing Apparatus (GBA) payload, developed by 
  1281. Bioserve Space Technologies, a NASA Center for the Commercial 
  1282. Development of Space (CCDS) based at the University of Colorado 
  1283. in Boulder.
  1284.  
  1285.       The GBA is a multi-purpose payload that supports mixing 
  1286. of fluids and solids in up to 500 individual sample containment 
  1287. devices, called Fluids Processing Apparatuses (FPAs), in 
  1288. microgravity.  On STS-50, 23 different experiments will be 
  1289. conducted in 132 FPAs.
  1290.  
  1291.       Some of the experiments will be stowed in a middeck 
  1292. Refrigerator/Incubator Module (R/IM), while others will be 
  1293. stowed in an ambient temperature stowage locker in the Spacelab 
  1294. module.  Of the 23 experiments, one (called Directed 
  1295. Orientation of Polymerizing Collagen Fibers) will be processed 
  1296. in the Glovebox Module, an enclosed compartment that allows 
  1297. sample manipulation with minimal risks to the experiments and 
  1298. the Spacelab environment.
  1299.  
  1300.       A crew member will activate a batch of 12 FPAs by mixing 
  1301. sample materials and inserting them into the GBA for 
  1302. incubation.  A computer will automatically terminate incubation 
  1303. after a preprogrammed duration.  A crew member then will remove 
  1304. the samples from the GBA, restow them in either the R/IM or 
  1305. Spacelab stowage locker and load another batch of samples for 
  1306. incubation.
  1307.  
  1308.       For a number of samples, on-orbit video recordings will 
  1309. be obtained to document sample behavior and morphology.  The 
  1310. GBA will monitor and control its own temperature, and it will 
  1311. monitor optical density to provide information on processing 
  1312. rates and cell growth.
  1313.  
  1314.       The GBA will allow scientists to study an array of 
  1315. biological processes, with samples ranging from molecules to 
  1316. small organisms.  Some of the many commercial experiments 
  1317. currently scheduled to fly in the GBA include:  
  1318.  
  1319.      Artificial Collagen Synthesis -- the ability to 
  1320. artificially synthesize collagen fibers in microgravity could 
  1321. result in materials that have the strength and properties of 
  1322. natural collagen.  Synthesized collagen could be used more 
  1323. effectively as artificial skin, blood vessels, and other parts 
  1324. of the body. 
  1325.  
  1326.      Assembly of Liposomes and Virus Capsid (two types of 
  1327. spherical structures that could be used to encapsulate 
  1328. pharmaceuticals) -- the ability to properly assemble liposomes 
  1329. and virus capsid in microgravity could result in using them to 
  1330. navigate drugs to specific body tissues, such as tumors.
  1331.      Development of Brine Shrimp and Miniature Wasps in 
  1332. Microgravity -- could shed light on the importance of gravity 
  1333. in human development and aging and potential components of a 
  1334. Controlled Ecological Life Support System (CELSS).
  1335.  
  1336.      Seed Germination and Development -- could help develop 
  1337. technology for growing plants in space and provide knowledge 
  1338. for use in agriculture on Earth.
  1339.  
  1340.       The ability to process such a large quantity of different 
  1341. samples truly exemplifies the GBA as a multi-purpose facility, 
  1342. helping to answer important questions about the relationship 
  1343. between gravity and biology.  The GBA will be instrumental in 
  1344. evaluating the commercial potential of space-based biomaterials 
  1345. processes and products.
  1346.  
  1347.  
  1348.  
  1349. Glovebox 
  1350.  
  1351.  
  1352.       The USML-1 Glovebox (GBX), provided by the European Space 
  1353. Agency, is a multiuser facility supporting 16 experiments in 
  1354. fluid dynamics, combustion science, crystal growth and 
  1355. technology demonstration.  Some of the experiments will provide 
  1356. information that other USML-1 investigations will use 
  1357. immediately during the mission to refine their experiment 
  1358. operations.  Others will provide data that may be used to 
  1359. define future microgravity science investigations.
  1360.  
  1361.       The GBX has an enclosed working space that minimizes the 
  1362. contamination risks to both Spacelab and experiment samples.  
  1363. The GBX working volume provides two types of containment: 
  1364. physical isolation from the Spacelab and negative air pressure 
  1365. differential between the enclosure and the Spacelab ambient 
  1366. environment.  An air-filtering system also protects the crew 
  1367. from harmful experiment products.  The crew manipulates 
  1368. experiment equipment through three doors:  a central port 
  1369. through which experiments are placed in the working volume and 
  1370. two glove doors.  When an airtight seal is required, the crew 
  1371. inserts their hands into rugged gloves attached to the glove 
  1372. doors.  If an experiment requires more sensitive handling, the 
  1373. crew may don surgical gloves and insert their arms through a 
  1374. set of adjustable cuffs. 
  1375.  
  1376.       Most of the GBX experiment modules have magnetic bases 
  1377. that hold them to the steel floor of the enclosure. Others 
  1378. attach to a laboratory jack that can position the equipment at 
  1379. a chosen height above the cabinet floor.  Equipment also may be 
  1380. bolted to the left wall of the working volume or attached 
  1381. outside the GBX with Velcro(TM).  
  1382.  
  1383.       The GBX supports four charge-coupled device (CCD) 
  1384. cameras, two of which can be operated simultaneously.  Three 
  1385. black-and-white and three color camera CCD heads are available.  
  1386. Operations can be viewed through three view-ports or through a 
  1387. large window at the top of the working volume.  The GBX also 
  1388. has a backlight panel, a 35-mm camera and a stereomicroscope 
  1389. that offers high-magnification viewing of experiment samples.  
  1390. Video data can be downlinked in real-time.  The GBX also 
  1391. provides electrical power for experiment hardware, a time-
  1392. temperature display and cleaning supplies.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398. Passive Accelerometer System (PAS)
  1399.  
  1400. Dr. J. Iwan D. Alexander
  1401. The University of Alabama in Huntsville
  1402.  
  1403.       The objective of PAS is to test a simple system to 
  1404. measure residual acceleration caused by atmospheric drag 
  1405. effects and the gravity gradient from the spacecraftUs center 
  1406. of mass.  Because many microgravity experiments and processes 
  1407. are sensitive to accelerations, it is important to measure 
  1408. these accelerations to improve the design of future experiments 
  1409. and facilities.  A proof mass (steel ball) will be placed in a 
  1410. glass tube full of water.  This tube is contained in a lexan 
  1411. sleeve and will be mounted parallel to the flight direction.  
  1412. An astronaut tracks its position manually every 1-2 minutes, 
  1413. using a ruler and protractor, repositioning the tube if the 
  1414. angular deviation of the proof mass exceeds 10!.  StokesU law 
  1415. will be used to indirectly calculate the residual acceleration 
  1416. from the ballUs trajectory and speed.  Each run will take 
  1417. approximately 20 minutes.  This experiment will be repeated 5-
  1418. 10 times during the mission, at several different locations in 
  1419. middeck and the Spacelab.  
  1420.  
  1421.  
  1422. Interface Configuration Experiment  (ICE)
  1423.  
  1424. Dr. Paul Concus
  1425. University of California at Berkeley and Lawrence Berkeley 
  1426. Laboratory
  1427.  
  1428.       ICE will explore the behavior of liquid-vapor interfaces 
  1429. that has been predicted mathematically for certain irregularly 
  1430. shaped "exotic" containers in a low-gravity environment.  By 
  1431. demonstrating the ability to mathematically predict the shape 
  1432. and location of liquids in exotic containers, the researchers 
  1433. hope to build confidence in the ability to predict fluid 
  1434. configurations in containers of all shapes.
  1435.  
  1436.       ICE has been designed to observe:
  1437.  
  1438.      The location and relative stability of surface shapes in 
  1439. mathematically designed containers
  1440.  
  1441.      The effects of container surface conditions on fluid 
  1442. behavior
  1443.  
  1444.      The effects of fluid properties on fluid behavior
  1445.  
  1446.  
  1447. Protein Crystal Growth Glovebox (PCGG)
  1448.  
  1449. Dr. Lawrence J. DeLucas
  1450. The University of Alabama at Birmingham
  1451.  
  1452.       This experiment will be flown by the Center for 
  1453. Macromolecular Crystallography, a NASA Center for the 
  1454. Commercial Development of Space (CCDS) based at the University 
  1455. of Alabama at Birmingham (UAB).  Individual protein crystal 
  1456. growth experiments are jointly sponsored by the Office of 
  1457. Commercial Programs and the Microgravity Science and 
  1458. Applications Division, Office of Space Science and 
  1459. Applications.  
  1460.  
  1461.       The objectives are to identify optimal conditions for 
  1462. nucleating and growing protein crystals in space and to 
  1463. investigate ways of manipulating protein crystals in 
  1464. microgravity.  By determining the structure of protein 
  1465. crystals, scientists may be able to develop dramatically 
  1466. improved medical and agricultural products.   More information 
  1467. is needed about optimum mixing times, solutions concentrations 
  1468. and other growth parameters for future microgravity protein 
  1469. crystal growth experiments.
  1470.  
  1471.       The PCGG investigator, Dr. Lawrence J. DeLucas, is a 
  1472. USML-1 payload specialist.  He and other crew members will 
  1473. conduct 720 interactive experiments using modular crystal 
  1474. growth hardware and including as many as 21 different proteins.  
  1475. Sample materials will be stored in a middeck R/IM for launch.  
  1476. Protein crystals will be grown by vapor diffusion and free 
  1477. interface diffusion methods.  Graduated syringes with 
  1478. dispensing devices will be used to extrude precise amounts of 
  1479. proteins, buffers or precipitates.  Seed crystals will be 
  1480. injected into equilibrated protein/precipitant solutions using 
  1481. micro-manipulators.  The GBX microscope and a PCGG light table 
  1482. will be used to inspect growing crystals.  Experiment 
  1483. parameters will be altered in response to crew observations of 
  1484. the crystal growth process.  New experiments will be initiated 
  1485. throughout the mission to take advantage of lessons learned 
  1486. from early experiment runs.  Crew members also will study ways 
  1487. to manipulate protein crystals and mount them in capillaries.
  1488.  
  1489.  
  1490. Solid Surface Wetting Experiment  (SSW)
  1491.  
  1492. Dr. Eugene H. Trinh
  1493. NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
  1494.  
  1495.       The objective is to determine the most reliable injector 
  1496. tip geometry and coating for droplet deployment for Drop 
  1497. Physics Module (DPM) experiments.  Fluids experiments in the 
  1498. DPM depend on efficient and accurate deployment of droplets of 
  1499. the proper volume and shape.  Different combinations of fluids 
  1500. and injector nozzles will be used to deploy droplets inside the 
  1501. GBX working area.  A micrometer drive will provide calibrated 
  1502. volume control of the manual injection syringe.  The crew will 
  1503. test three different compositions of water-glycerol mixtures, 
  1504. as well as a variety of silicon oils.  A coaxial injector will 
  1505. be used to inject air bubbles into some drops, so shells can be 
  1506. studied.  Video data of droplet deployment will be recorded for 
  1507. post flight analysis.  The crew also will measure droplet 
  1508. volume and wetting angles during the tests.
  1509.  
  1510.  
  1511. Marangoni Convection in Closed Containers (MCCC)
  1512.  
  1513. Dr. Robert J. Naumann
  1514. The University of Alabama in Huntsville
  1515.  
  1516.       The objective is to determine under what conditions (if 
  1517. any) surface tension driven convection can occur in closed 
  1518. containers.  A liquid in space may not conform to the shape of 
  1519. its container.  It may be possible for Marangoni convection to 
  1520. occur along all free surfaces of a liquid.  If so, models of 
  1521. Marangoni convection effects on heat transfer and fluid motion 
  1522. in space must be refined.  Two glass ampoules will be tested, 
  1523. one with water and one with silicone oil, both containing glass 
  1524. tracer beads.  Each ampoule has a set of heaters and 
  1525. thermistors.  The crew will record the onset of Marangoni 
  1526. convection during heating with video and the 35mm camera. 
  1527. Smoldering Combustion in Microgravity (SCM)
  1528.  
  1529. Dr. A. Carlos Fernandez-Pello
  1530. University of California at Berkeley
  1531.  
  1532.       The SCM experiment will study the smoldering 
  1533. characteristics of a polyurethane foam in environments with and 
  1534. without air flows.  Specifically, the experiment will:
  1535.  
  1536.      Measure how different air flows and ignitor geometries 
  1537. affect the smolder propagation rates and the smolder 
  1538. temperatures.
  1539.  
  1540.      Measure the ignition energy required in low gravity as 
  1541. compared to Earth's gravity.
  1542.  
  1543.      Observe the potential transition from smoldering to 
  1544. flaming, the transition from smoldering to extinction and 
  1545. conditions leading to the transition.
  1546.  
  1547.       Data gathered from the experiment will help scientists 
  1548. develop computer models of smoldering combustion processes and 
  1549. explore ways to control smoldering combustion in low gravity.  
  1550. Ultimately, this experiment will improve methods of fire 
  1551. prevention, detection and extinguishment aboard spacecraft and 
  1552. possibly on Earth.
  1553.  
  1554.  
  1555. Wire Insulation Flammability Experiment (WIF)
  1556.  
  1557. Paul Greenberg
  1558. NASA Lewis Research Center
  1559. Cleveland, Ohio
  1560.  
  1561.       The WIF experiment is designed to determine the 
  1562. offgassing, flammability and flame spread characteristics of 
  1563. overheated wire in a low gravity environment.
  1564.  
  1565.       Extensive studies of the relationship between the 
  1566. electrical current passed through a wire and the heating of the 
  1567. wire have led to the development of building codes and 
  1568. insulation materials that minimize the number and severity of 
  1569. wiring-related fires.  To support the development of similar 
  1570. "building codes" for future space-based structures, the WIF 
  1571. will study the warming of electrical wire in microgravity.
  1572.  
  1573.  
  1574. Candle Flames in Microgravity
  1575.  
  1576. Dr. Howard Ross
  1577. NASA Lewis Research Center
  1578. Cleveland, Ohio
  1579.  
  1580.       This experiment is expected to provide new insights into 
  1581. the combustion process.
  1582. Specifically, this experiment is designed to:
  1583.  
  1584.      Determine if candle flames can be sustained in a purely 
  1585. diffusive, very still environment or in the presence of air 
  1586. flows smaller than those caused by buoyancy on Earth.
  1587.  
  1588.      Determine how the absence of buoyant convection affects 
  1589. the burning rate, flame shape and color of candle flames.
  1590.  
  1591.      Study the interactions between two closely spaced candles 
  1592. in microgravity.
  1593.  
  1594.      Determine if candle flames spontaneously oscillate before 
  1595. they go out in the absence of buoyancy-induced flows.
  1596.  
  1597.       For the first test, the crew member will remove a candle 
  1598. and ignitor from the candle parts box and install them inside 
  1599. the glovebox.  After making and verifying the electrical 
  1600. connections, the crew member will set up video cameras at the 
  1601. top and one side of the glovebox to focus on the area around 
  1602. the candle tip and the displays of thermocouple data.
  1603.  
  1604.       After starting the camera and instruments, the crew 
  1605. member will activate the ignitor which will light the candle.  
  1606. Photography and temperature measurements will continue until 
  1607. the flame burns out or until a fixed period of time passes.  
  1608. The crew member then will turn on the glovebox fan to cool the 
  1609. candle box and replenish the glovebox with air.  After about 1 
  1610. minute, the next test can proceed.  There will be a total of 
  1611. four tests conducted.
  1612.  
  1613.  
  1614. Fiber Pulling in Microgravity  (FPM)
  1615.  
  1616. Dr. Robert J. Naumann
  1617. The University of Alabama in Huntsville
  1618.  
  1619.       The objective is to test a variety of techniques to pull 
  1620. fibers in microgravity.  On Earth, gravity drainage and 
  1621. Rayleigh-Taylor instabilities cause thin columns of low-
  1622. viscosity liquids to break apart or form beads.  In space, it 
  1623. should be possible to determine which of the two influences is 
  1624. the limiting factor in fiber pulling and whether certain low-
  1625. viscosity materials could be more efficiently processed in 
  1626. microgravity.  Simulated glass melts of different viscosities 
  1627. will be extruded from syringes to simulate the drawing of a 
  1628. fiber.  The time for the breakage of the fibers will be 
  1629. determined.  There are six syringe sets with decreasing ratios 
  1630. of viscosity to surface tension.  One video camera will observe 
  1631. the apparatus, while the other camera will use a high 
  1632. resolution macro lens to focus on the pulled fibers.
  1633.  
  1634.  
  1635. Nucleation of Crystals from Solutions in a Low-g
  1636. Environment (NCS)
  1637.  
  1638. Dr. Roger L. Kroes
  1639. NASA Marshall Space Flight Center
  1640. Huntsville, Ala.
  1641.  
  1642.       The objective is to test a new technique for initiating 
  1643. and controlling the nucleation of crystals from solution in 
  1644. reduced gravity.  Improvements in the ability to control the 
  1645. location and time of the onset of nucleation of crystals in a 
  1646. solution have the potential to increase the flexibility of all 
  1647. space experiments involving solution crystal growth.  A mildly 
  1648. supersaturated solution will be injected with a fixed amount of 
  1649. warmer solution in a crystal growth test cell.  The injected 
  1650. solution will be more concentrated than the host solution and 
  1651. will initiate nucleation.  The nucleation process will be 
  1652. recorded on the GBX video system.  Solutions of triglycine 
  1653. sulfate, L-Arginine phosphate and potassium aluminium sulphate 
  1654. will be tested.  At the conclusion of each test, any crystals 
  1655. produced will be removed and stored for post-flight analysis.  
  1656.  
  1657.  
  1658. Oscillatory Dynamics of Single Bubbles and Agglomeration in an  
  1659. Ultrasonic Sound Field in Microgravity (ODBA)
  1660.  
  1661. Dr. Philip L. Marston
  1662. Washington State University
  1663.  
  1664.       The objective is to explore how large and small bubbles 
  1665. behave in space in response to an ultrasound stimulus.  By 
  1666. understanding how the shape and behavior of bubbles in a liquid 
  1667. change in response to ultrasound, it may be possible to develop 
  1668. techniques that eliminate or counteract the complications that 
  1669. small bubbles cause during materials processing on earth.  A 
  1670. variety of bubble configurations will be tested in a sealed 
  1671. water chamber.  An ultrasonic transducer will be attached to 
  1672. the chamber to establish an ultrasonic standing wave.  The wave 
  1673. will drive the bubbles into shape oscillations.  Bubbles will 
  1674. be brought into contact by either the ultrasonic field or 
  1675. direct mechanical manipulation.  The coalescence and resulting 
  1676. decay of large amplitude shape oscillations will be recorded on 
  1677. video.  The response of bubbles to a surfactant solution -- 
  1678. sodium dodecyl sulfate -- also will be tested.  
  1679.  
  1680.  
  1681. Stability of a Double Float Zone (DFZ)
  1682.  
  1683. Dr. Robert J. Naumann
  1684. The University of Alabama in Huntsville
  1685.  
  1686.       The objective is to determine if a solid cylinder can be 
  1687. supported by two liquid columns and remain stable in 
  1688. microgravity.  It may be possible to increase the purity and 
  1689. efficiency of glass materials with a newly patented technique 
  1690. that relies on a solid column of material supported by two 
  1691. liquid columns of its own melt.  If this arrangement can be 
  1692. maintained in microgravity, space may be a suitable laboratory 
  1693. for such processing.  A variety of double float zone 
  1694. configurations will be tested using lexan rods of different 
  1695. sizes and with different end geometries.  A center rod will be 
  1696. supported between two other rods by a float zone made of dyed 
  1697. water.  The oscillations and breakup of the fluid as the two 
  1698. outer rods are moved will be recorded on video.
  1699.  
  1700.  
  1701. Oscillatory Thermocapillary Flow Experiment (OTFE)
  1702.  
  1703. Dr. Simon Ostrach
  1704. Case Western Reserve University
  1705.  
  1706.       The objective is to determine the conditions for the 
  1707. onset of oscillations in thermocapillary flows in silicone 
  1708. oils.  Temperature variations along a free surface generate 
  1709. thermocapillary flows in the bulk liquid.  On Earth, the flows 
  1710. become oscillatory under certain conditions.  By determining 
  1711. the conditions present when oscillations begin in microgravity 
  1712. and comparing them to oscillatory onset conditions on Earth, 
  1713. scientists will gain insight into the cause of the 
  1714. oscillations.  Four cell/reservoir modules will be tested (two 
  1715. different sizes, using two different viscosities of silicone 
  1716. oil).  Micron-sized aluminium oxide tracer particles will be 
  1717. mixed with the fluid in the reservoir.  The fluid will then be 
  1718. transferred to the test cell.  The crew member manipulates the 
  1719. cell to obtain a fluid free surface.  The fluid then is heated 
  1720. by a wire heating element in the center of the test cell.  
  1721. Three thermocouples measure the temperature at the wall, heater 
  1722. and in the fluid.  Three video cameras will record the free 
  1723. surface behavior and the thermocouple readings.   
  1724.  
  1725.  
  1726. Particle Dispersion Experiment  (PDE)
  1727.  
  1728. Dr. John R. Marshall
  1729. NASA Ames Research Center
  1730. Mountain View, Calif.
  1731.  
  1732.       The PDE will determine the efficiency of air injection as 
  1733. a means of dispersing fine particles in a microgravity 
  1734. environment.  The experiment will serve as a simple trial run 
  1735. for particle dispersion experiments in the Space Station Gas-
  1736. Grain Simulation Facility.  The dispersion particles also will 
  1737. be studied for their tendency to electrostatically aggregate 
  1738. into large clusters.
  1739.  
  1740.       Electrostatic aggregation is an important process for 
  1741. cleansing planetary atmospheres after major dust storms, 
  1742. volcanic eruptions and meteorite/comet impact.  Major 
  1743. biological/geological events such as the extinction of the 
  1744. dinosaurs have been attributed to the occlusion of sunlight by 
  1745. dust in the atmosphere after a meteorite impact.  This climate 
  1746. effect depends on the time the dust stays aloft, which in turn 
  1747. depends upon the rate and mode of dust aggregation; hence the 
  1748. importance of understanding the nature of the aggregation 
  1749. process.
  1750.  
  1751.       The PDE consists of a pump unit for generating compressed 
  1752. air and eight small experiment modules.  An experiment involves 
  1753. connecting a module to the pump, pressurizing the pump by 
  1754. operation of a hand crank and sudden release of the compressed 
  1755. air into the module which forcefully injects a stream of small 
  1756. particles into the 2 x 2 x 2 inch cubic experiment volume of 
  1757. the module.  The injection force disaggregates the particles 
  1758. and disperses them throughout the complete module volume.  This 
  1759. process is filmed on video through one of two windows in the 
  1760. module.  After this dispersion technique is tested, the 
  1761. particles will be monitored as they float freely in the 
  1762. experiment chamber and eventually aggregate into large 
  1763. clusters.  The rapidity of aggregation and the mode of 
  1764. aggregation (sphere or chain formation) are of prime interest.  
  1765. This process is repeated for all modules.  The eight modules 
  1766. allow for eight different tests that vary particle size and 
  1767. particle mass.
  1768.  
  1769.  
  1770. Directed Polymerization Apparatus (DPA):  Directed Orientation 
  1771. of  Polymerizing Collagen Fibers 
  1772.  
  1773. Dr. Louis S. Stodieck
  1774. Center for Bioserve Space Technologies
  1775. Colorado University, Boulder
  1776.  
  1777.       This experiment is provided by the Center for Bioserve 
  1778. Space Technologies, a NASA Center for the Commercial 
  1779. Development of Space (CCDS) based at the University of 
  1780. Colorado, Boulder.  The objective is to demonstrate that the 
  1781. orientation of collagen fiber polymers can be directed in 
  1782. microgravity in the absence of fluid mixing effects.  Collagen 
  1783. fibers have potential uses as synthetic implant materials. The 
  1784. orientation of collagen fiber polymers is critical to their 
  1785. functions, and gravity-driven mixing on Earth interferes with 
  1786. the ability to direct the orientation of these fibers.  
  1787. Collagen samples will be processed using a Directed 
  1788. Polymerization Apparatus.  Eight samples will be activated on 
  1789. orbit in the GBX.  Four will be subjected to weak electric 
  1790. currents to direct the orientation of the collagen fibers 
  1791. during assembly.  Four samples will not be exposed to the 
  1792. current and will act as controls.  After processing, the 
  1793. samples will be stored in a Refrigerator/Incubator Module.
  1794.  
  1795.  
  1796. Zeolite Glovebox Experiment  (ZGE)
  1797.  
  1798. Dr. Albert Sacco 
  1799. Worcester Polytechnic Institute
  1800.  
  1801.        The Zeolite Crystal Growth experiment will be provided 
  1802. by the Battelle Advanced Materials Center, Columbus, Ohio, and 
  1803. the Clarkson Center for Commercial Crystal Growth in Space, 
  1804. Potsdam, New York, both of which are NASA Centers for the 
  1805. Commercial Development of Space (CCDS).  The objective is to 
  1806. examine and evaluate mixing procedures and nozzle designs that 
  1807. will enhance the middeck Zeolite Crystal Growth experiment.  
  1808. Twelve self-contained, cylindrical, Plexiglas/Teflon(TM) 
  1809. autoclaves will be used to test three different mixer (nozzle) 
  1810. designs and four mixing protocols.  Each autoclave is a sealed 
  1811. container containing silicate and aluminium solutions in 
  1812. separate volumes.  The fluids are mixed by using a screwdriver 
  1813. to drive a piston into one volume, forcing the fluid through an 
  1814. opening to mix with the fluid in the second volume.  Operations 
  1815. with the twelve autoclaves will be recorded on video.
  1816.  
  1817.  
  1818. SPACE ACCELERATION MEASUREMENT (SAMS)
  1819.  
  1820. Principal Investigator:
  1821.  
  1822. Charles Baugher
  1823. NASA Lewis Research Center
  1824. Cleveland, Ohio
  1825.  
  1826.       The Space Acceleration Measurement System (SAMS) is 
  1827. designed to measure and record low-level acceleration that the 
  1828. Spacelab experiences during typical on-orbit activities.  The 
  1829. three SAMS sensor heads are mounted on or near experiments to 
  1830. measure the acceleration environment experienced by the 
  1831. research package.  The signals from these sensors are 
  1832. amplified, filtered and converted to digital data before being 
  1833. stored on optical disks.
  1834.  
  1835.       For the first USML-1 mission, the main unit of the Space 
  1836. Acceleration Measurement System will be mounted in the center 
  1837. aisle of the Spacelab module, near the aft end of the module.  
  1838. Its three remote sensor heads will be mounted on the Crystal 
  1839. Growth Furnace experiment, Surface Tension Driven Convection 
  1840. Experiment and the Glovebox Experiment Module.
  1841.  
  1842.       SAMS flight hardware was designed and developed in-house 
  1843. by the NASA Lewis Research Center.
  1844.  
  1845.  
  1846.  
  1847. EXTENDED DURATION ORBITER MEDICAL PROJECT (EDOMP)
  1848.  
  1849. Project Manager:
  1850.  
  1851. J. Travis Brown
  1852. NASA Johnson Space Center, Houston
  1853.  
  1854.        A series of medical investigations are included in the 
  1855. STS-50 flight plan to assist in the continuing development of 
  1856. countermeasures to combat adverse effects of space flight.
  1857.  
  1858.        The upward shift of body fluids and slight muscle 
  1859. atrophy that occurs in space causes no problems while 
  1860. astronauts are in space.  Researchers are concerned, however, 
  1861. that the readaptative processes occurring immediately upon 
  1862. return to Earth's gravity could hinder the crew in an emergency 
  1863. escape situation.
  1864.  
  1865.        The Extended Duration Orbiter Medical Project, sponsored 
  1866. by the Johnson Space Center's Medical Science Division, will 
  1867. validate countermeasures for longer duration flights.  EDOMP 
  1868. will have middeck investigations and pre- and post-flight 
  1869. investigations to assess the medical status of the crew 
  1870. following 13 days of exposure to microgravity.  Three 
  1871. experiments selected for Spacelab use will involve Lower Body 
  1872. Negative Pressure, Variability of Heart Rate and Blood Pressure 
  1873. and a Microbial Air Sampler.
  1874.  
  1875.  
  1876. Lower Body Negative Pressure (LBNP)
  1877.  
  1878.        During early phases of a mission, observers notice that 
  1879. crew members' faces become puffy due to fluid shifting from the 
  1880. lower body toward the head and chest in the absence of gravity.  
  1881. While it is not a problem on orbit, the fluid shift and 
  1882. resultant fluid loss, although appropriate for microgravity, 
  1883. can pose potential problems upon return to Earth.  Crew members 
  1884. may experience reduced blood flow to the brain when standing 
  1885. up.  This could lead to fainting or dizziness.  The 
  1886. investigators hypothesize that redistributing body fluids 
  1887. through exposure to Lower Body Negative Pressure in conjunction 
  1888. with fluid loading and salt tablets will improve this situation 
  1889. and help prevent fainting.  The benefit is believed to remain 
  1890. in the body for 24 hours after the last treatment.
  1891.  
  1892.        The LBNP experiment uses an inflatable cylinder which 
  1893. seals around the waist.  The device is tethered to the floor of 
  1894. the Spacelab and stands 4 feet tall.  A vent to the Spacelab 
  1895. vacuum is used to apply negative pressure to the device after 
  1896. the crew member is inside.  The pressure is gradually 
  1897. decreased, drawing fluids to the lower body and somewhat 
  1898. offsetting the upward fluid shift that occurs upon entry to 
  1899. microgravity.  A controller is used to automatically reduce and 
  1900. increase the pressure according to a preset protocol.  
  1901. Measurements of heart dimensions and function, heart rate and 
  1902. blood pressure will be recorded.  Leg volume measurements will 
  1903. be performed before and after each protocol using the LBNP 
  1904. device.  The data collected will be analyzed to determine the 
  1905. physiological changes in the crew members and the effectiveness 
  1906. of the treatment.  The result of the procedure is expected to 
  1907. be an increased tolerance of orthostasis -- or standing upright 
  1908. -- upon return to Earth's gravity.
  1909.  
  1910.        LBNP has been used a number of times in the U. S. space 
  1911. program, first during the Skylab missions.  STS-50 will be the 
  1912. fourth flight of the current collapsible unit.  Researchers are 
  1913. refining the LBNP protocol which will be used operationally on 
  1914. future 13- through 16-day missions.
  1915.  
  1916.  
  1917. Variable Heart Rate and Blood Pressure
  1918.  
  1919.        On Earth, many factors affect our heart rate and blood 
  1920. pressure.  These include job stress, specific activity and 
  1921. diet.  There are changes between our sleeping and waking 
  1922. states, known as diurnal variation.  While emotions and normal 
  1923. body cycles cause a majority of these fluctuations, gravity 
  1924. plays a role.  This study will determine if blood pressure and 
  1925. heart rate exhibit more or less variability in microgravity 
  1926. than on Earth.  The study also will determine whether a change, 
  1927. if any, correlates with the reduction in sensitivity of 
  1928. baroreceptors in the carotid artery located in the neck.  
  1929. Baroreceptors are one of the body's blood pressure sensors used 
  1930. to regulate blood pressure and heart rate.
  1931.  
  1932.        Crew members will wear portable equipment including an 
  1933. Automatic Blood Pressure Monitor and a Holter Recorder system 
  1934. that continuously records ECG while periodically monitoring 
  1935. blood pressure in the arm.  The data collected are analyzed 
  1936. after the mission.
  1937.  
  1938.  
  1939. Microbial Air Sample
  1940.  
  1941.        Although all materials that go into the Shuttle are as 
  1942. clean as possible, bacteria and fungi growth have been detected 
  1943. in missions of 6-10 days duration.  The growths were minimal 
  1944. and posed no health risk to the crew.
  1945.  
  1946.        The microbial air sampler is a small device that will be 
  1947. placed in several areas of the Spacelab for air sampling.  Agar 
  1948. strips will be inserted into the device for collection of 
  1949. microbes.  Postflight analysis of the agar strips will quantify 
  1950. the fungal and bacterial growth from this 13-day mission.
  1951.  
  1952.  
  1953. Isolated/Stabilized Exercise Platform
  1954.  
  1955.        One of the major challenges faced in the STS-50/USML 
  1956. mission is the incompatibility of astronauts who need to 
  1957. perform vigorous exercise to maintain their health while at the 
  1958. same time sensitive microgravity experiments which need to be 
  1959. in an environment free from disturbances.  The solution to this 
  1960. problem is a device called the Isolated/Stabilized Exercise 
  1961. Platform (ISEM) which supports the use of exercise equipment 
  1962. yet cancels out the inherent vibrations.
  1963.  
  1964.        Lockheed designed the first ISEP for use with an 
  1965. ergometer, a stationary-cycle device built by the European 
  1966. Space Agency.  Future designs will accommodate a treadmill and 
  1967. a rowing machine.
  1968.  
  1969.        The ISEP consists of four rectangular stabilizers 
  1970. attached vertically to 
  1971. a frame, which rests on shock absorbers called isolators.  The 
  1972. ergometer attaches to the frame.  The stabilizers hold each 
  1973. corner of the frame stationary.  A motor inside each stabilizer 
  1974. uses inertial stabilization to counteract the disturbances 
  1975. caused by exercise.
  1976.  
  1977.        Without stabilizers, a crew member peddling a stationary 
  1978. bike can produce as much as 100 pounds of force, which far 
  1979. exceeds the allowable microgravity disturbance limits set by 
  1980. NASA.  With the ISEP system, the exercise is expected to cause 
  1981. less than 1 pound of disturbance force on the Shuttle middeck.
  1982.  
  1983.  
  1984. Investigations into Polymer Membrane Processing
  1985.  
  1986. Principal Investigator:
  1987.  
  1988. Dr. Vince McGinness 
  1989. Battelle Advanced Materials Center, Columbus, Ohio
  1990.  
  1991.       The Investigations into Polymer Membrane Processing 
  1992. (IPMP), a middeck payload, will make its seventh Space Shuttle 
  1993. flight for the Columbus, Ohio-based Battelle Advanced Materials 
  1994. Center, a NASA Center for the Commercial Development of Space, 
  1995. sponsored in part by the Office of Commercial Programs.
  1996.  
  1997.       The objective of IPMP is to investigate the physical and 
  1998. chemical processes that occur during the formation of polymer 
  1999. membranes in microgravity such that the improved knowledge base 
  2000. can be applied to commercial membrane processing techniques.  
  2001. Supporting the overall program objective, the STS-50 mission 
  2002. will provide additional data on the polymer precipitation 
  2003. process.
  2004.  
  2005.       Polymer membranes have been used by industry in 
  2006. separation processes for many years.  Typical applications 
  2007. include enriching the oxygen content of air, desalination of 
  2008. water and kidney dialysis.
  2009.  
  2010.       Polymer membranes frequently are made using a two-step 
  2011. process.  A sample mixture of polymer and solvents is applied 
  2012. to a casting surface.  The first step involves the evaporation 
  2013. of solvents from the mixture.  In the second step, the 
  2014. remaining sample is immersed in a fluid (typically water) bath 
  2015. to precipitate the membrane, form the solution and complete the 
  2016. process.
  2017.  
  2018.       On STS-50, a crew member will activate the IPMP 
  2019. experiment by sliding the stowage tray which contains two IPMP 
  2020. units to the edge of the locker.  By turning each unit's valve 
  2021. to an initial position, the evaporation process is initiated.  
  2022. The evaporation process will last 5 minutes for one unit and 1 
  2023. hour for the other.  Subsequently, the units' valves will be 
  2024. turned to a second position, initiating a 15-minute 
  2025. precipitation process which includes quenching the membrane 
  2026. with water.  Once the precipitation process is complete, the 
  2027. stowage tray will be slid back into the locker for the flight's 
  2028. duration.
  2029.  
  2030.       Following the flight, the samples will be retrieved and 
  2031. returned to Battelle for testing.  Portions of the samples will 
  2032. be sent to the CCDS's industry partners for quantitative 
  2033. evaluation consisting of comparisons of the membranes' 
  2034. permeability and selectivity characteristics with those of 
  2035. laboratory-produced membranes.
  2036.  
  2037.  
  2038. ORBITAL ACCELERATION RESEARCH EXPERIMENT (OARE)
  2039.  
  2040. Principal Investigator:
  2041.  
  2042. Robert C. Blanchard 
  2043. NASA Langley Research Center, Hampton, Va.
  2044.  
  2045.        The Orbital Acceleration Research Experiment (OARE) 
  2046. provides measurements of orbiter aerodynamic data within the 
  2047. thin atmosphere of extreme altitudes.  Aerodynamic data is 
  2048. acquired on-orbit and during the high-altitude portion of 
  2049. atmospheric entry.  The OARE instrument comprises a three-axis 
  2050. set of extremely sensitive linear accelerometers, which measure 
  2051. the vehicle's response to aerodynamic forces.  These 
  2052. accelerometers are capable of measuring acceleration levels as 
  2053. small as one part per billion of Earth's gravity.
  2054.  
  2055.        Because of their extreme measurement sensitivity, the 
  2056. OARE sensors cannot be adequately calibrated on the ground, in 
  2057. the presence of Earth's gravity.  Consequently, the sensors are 
  2058. mounted on a rotary calibration table which enables an accurate 
  2059. instrument calibration to be performed on-orbit.
  2060.  
  2061.        The OARE instrument is installed for flight at the 
  2062. bottom of the orbiter's payload bay on a special carrier plate 
  2063. attached to the orbiter's keel.  OARE data are recorded both on 
  2064. the mission payload recorder and within the OARE's own solid-
  2065. state memory for analysis after the flight.
  2066.  
  2067.  
  2068.  
  2069. Shuttle Amateur Radio Experiment
  2070.  
  2071.  
  2072.        The Shuttle Amateur Radio Experiment (SAREX) is designed 
  2073. to demonstrate the feasibility of amateur shortwave radio 
  2074. contacts between the Space Shuttle and ground amateur radio 
  2075. operators, often called ham radio operators. SAREX also serves 
  2076. as an educational opportunity for schools around the world to 
  2077. learn about space first hand by speaking directly to astronauts 
  2078. aboard the Shuttle via ham radio. Contacts with certain schools 
  2079. are included in planning the mission.
  2080.  
  2081.        Ham operators may communicate with the Shuttle using VHF 
  2082. FM voice transmissions, slow scan television and digital 
  2083. packet. Several selected ground stations also will be able to 
  2084. send standard television to the crew via SAREX. The television 
  2085. uplink will be used to send video of the crew's families and of 
  2086. the launch.
  2087.  
  2088.        The primary voice frequencies to be used during STS-50 
  2089. are 145.55 MHz for transmissions from the spacecraft to the 
  2090. ground and 144.95 MHz for transmissions from the ground to the 
  2091. spacecraft. Digital packet and slow scan television will 
  2092. operate on the same frequencies, while the television uplink 
  2093. will be limited to the UHF ham band at 450 MHz.
  2094.  
  2095.        Equipment aboard Columbia will include a low-power, 
  2096. hand-held FM transceiver, spare batteries, headset, an antenna 
  2097. custom designed by NASA to fit in an orbiter window, interface 
  2098. module and an equipment cabinet.
  2099.  
  2100.  
  2101.        SAREX has flown previously on Shuttle missions STS-9, 
  2102. STS-51F, STS-35, STS-37 and STS-45.  SAREX is a joint effort by 
  2103. NASA, the American Radio Relay League (ARRL), the Amateur Radio 
  2104. Satellite Corp. and the Johnson Space Center Amateur Radio 
  2105. Club. Information about orbital elements, contact times, 
  2106. frequencies and crew operating times will be available from 
  2107. these groups during the mission and from amateur radio clubs at 
  2108. other NASA centers.
  2109.  
  2110.        Ham operators from the JSC club will be operating on HF 
  2111. frequencies and the AARL (W1AW) will include SAREX information 
  2112. in its regular HF voice and teletype bulletins.  The Goddard 
  2113. Space Flight Center Amateur Radio Club, Greenbelt, Md., will 
  2114. operate 24 hours a day during the mission, providing 
  2115. information on SAREX and retransmitting live Shuttle air-to-
  2116. ground communications.  In addition, the NASA Public Affairs 
  2117. Office at the Johnson Space Center will have a SAREX 
  2118. information desk during the mission.
  2119.  
  2120.  
  2121. STS-45 SAREX Operating Frequencies
  2122.  
  2123. Location         Shuttle Transmission        Shuttle Reception
  2124.  
  2125. U.S., Africa     145.55 MHz                  144.95 MHz
  2126. South America    145.55                      144.97
  2127. and Asia         145.55                      144.91
  2128.  
  2129. Europe           145.55 MHz                  144.95 MHz
  2130.                  145.55                      144.75
  2131.                  145.55                      144.70
  2132.  
  2133.                Goddard Amateur Radio Club Operations
  2134.           (SAREX information and Shuttle audio broadcasts)
  2135.  
  2136.                   3.860 MHz                   7.185 MHz
  2137.                  14.295 MHz                  21.395 MHz
  2138.                  28.395 MHz
  2139.  
  2140. SAREX information also may be obtained from the Johnson Space 
  2141. Center computer bulletin board (JSC BBS), 8 N 1 1200 baud, at 
  2142. 713/483-2500 and then type 62511.  The same information may be 
  2143. obtained from NASA Spacelink, 8 N 1 300-9600 baud at 205/895-0028
  2144. or 128.158.13.250 via Internet.
  2145.  
  2146.  
  2147.  
  2148. STS-50 PRELAUNCH PROCESSING
  2149.  
  2150.  
  2151.       Columbia arrived at KSC on Feb. 9, after a 6-month 
  2152. modification period at Rockwell International in Palmdale, 
  2153. Calif.  Some of the major changes incorporated into the 
  2154. flagship orbiter will allow for extended duration missions up 
  2155. to 16 days.
  2156.  
  2157.        Changes made to equip the orbiter for extended flights 
  2158. include adding an extended duration orbiter (EDO) pallet to 
  2159. meet additional power and water requirements, increasing the 
  2160. capacity of the waste collection system, installing the 
  2161. regenerative carbon dioxide removal system for removing carbon 
  2162. dioxide from the crew cabin atmosphere, installing two 
  2163. additional nitrogen tanks for the crew cabin atmosphere and 
  2164. augmenting the stowage space with extra middeck lockers.
  2165.  
  2166.        Other systems on board Columbia now feature design 
  2167. changes or updates as part of continued improvements to the 
  2168. Space Shuttle.  The upgrades include several improved or 
  2169. redesigned avionics systems, the drag chute and new beefed-up 
  2170. main gear tires that use a synthetic rubber tread instead of 
  2171. the natural rubber previously used.
  2172.  
  2173.        While in the Orbiter Processing Facility (OPF), flight
  2174. technicians installed the three main engines.  Engine 2019 is 
  2175. in the No. 1 position, engine 2031 is in the No. 2 position and 
  2176. engine 2011 is in the No. 3 position.
  2177.  
  2178.        After being readied for its 12th flight, Columbia was 
  2179. transferred out of the OPF on May 29th and towed several 
  2180. hundred yards to the Vehicle Assembly Building (VAB) and 
  2181. connected to its external tank and solid rocket boosters on the 
  2182. same day.
  2183.  
  2184.        In the VAB technicians connected the 100-ton space plane 
  2185. to its already stacked solid rocket boosters and external tank.  
  2186. Columbia was scheduled to be transferred to pad 39-A the week 
  2187. of June 1.
  2188.  
  2189.        The primary STS-50 payload, the U.S. Microgravity 
  2190. Laboratory-1, was installed in the OPF on April 13.  An 
  2191. interface verification test between the orbiter and laboratory 
  2192. was completed.
  2193.  
  2194.        In addition to the routine operations at the launch pad, 
  2195. a test is scheduled in which the orbiter's fuel cell storage 
  2196. tanks and extended duration orbiter pallet tanks will be loaded 
  2197. with liquid oxygen and liquid hydrogen reactants.  This test 
  2198. will validate procedures and establish timelines to tank and 
  2199. detank the EDO pallet.
  2200.  
  2201.        Also planned is the Terminal Countdown Demonstration 
  2202. Test with the STS-50 flight crew during the week of June 8.
  2203.  
  2204.        A standard 43-hour launch countdown is scheduled to 
  2205. begin 3 days prior to launch.  During the countdown, the 
  2206. orbiter's fuel cell storage tanks and extended duration orbiter 
  2207. pallet tanks will be loaded with fuel and oxidizer and all 
  2208. orbiter systems will be prepared for flight.  The hold time 
  2209. will be extended to allow extra time for loading the EDO pallet 
  2210. with cryogenic propellants.
  2211.  
  2212.        About 9 hours before launch, the external tank will be 
  2213. filled with its flight load of a half million gallons of liquid 
  2214. oxygen and liquid hydrogen propellants.  About 2 1/2 hours 
  2215. before liftoff, the flight crew will begin taking their 
  2216. assigned seats in the crew cabin.
  2217.  
  2218.        Columbia's end-of-mission landing is planned for Edwards 
  2219. Air Force Base, Calif.  Columbia's landing will feature the 
  2220. drag chute.  KSC's landing and recovery teams will be on hand 
  2221. to prepare the vehicle for the cross-country ferry flight back 
  2222. to Florida.  Columbia's next flight, STS-52, is planned this 
  2223. fall with the LAGEOS II payload.
  2224.  
  2225.  
  2226.  
  2227. STS-50 Crew Biographies
  2228.  
  2229.  
  2230. Richard N. Richards, 45, Capt., USN, will serve as Commander of 
  2231. STS-50.  Selected as an astronaut in May 1980, Richards 
  2232. considers St. Louis, Mo., his hometown and will be making his 
  2233. third space flight.
  2234.  
  2235.        Richards graduated from Riverview Gardens High School, 
  2236. St. Louis, in 1964; received a bachelor's in chemical 
  2237. engineering from the University of Missouri in 1969; and 
  2238. received a master's in aeronautical systems from the University 
  2239. of West Florida in 1970.
  2240.  
  2241.        Richards first flew as pilot of Shuttle mission STS-28, 
  2242. a Department of Defense-dedicated mission in August 1989.  His 
  2243. next flight was as commander of STS-41, a mission that deployed 
  2244. the Ulysses solar probe in October 1990.  He has logged more 
  2245. than 219 hours in space.
  2246.  
  2247.  
  2248. Kenneth D. Bowersox, 36, Lt. Cmdr, USN, will serve as pilot.  
  2249. Selected as an astronaut in June 1987, Bowersox considers 
  2250. Bedford, Ind., to be his hometown and will be making his first 
  2251. space flight.
  2252.  
  2253.        Bowersox graduated from Bedford High School, Bedford, 
  2254. Ind.; received a bachelor's in aerospace engineering from the 
  2255. Naval Academy in 1978; and received a master's in mechanical 
  2256. engineering from Columbia University in 1979.
  2257.  
  2258.        He was designated a naval aviator in 1981 and was 
  2259. assigned aboard the USS Enterprise, where he completed more 
  2260. than 300 carrier landings.  In 1985, he graduated from the Air 
  2261. Force Test Pilot School and was assigned as the A-7E and F/A-18 
  2262. test pilot at the Naval Weapon Center when selected by NASA.  
  2263. Bowersox has logged more than 2,000 hours flying time.
  2264.  
  2265.  
  2266. Bonnie J. Dunbar, 43, will serve as mission specialist 1 (MS1) 
  2267. and as payload commander.  Selected as an astronaut in August 
  2268. 1981, she considers Sunnyside, Wash., to be her hometown and 
  2269. will be making her third space flight.
  2270.  
  2271.        Dunbar graduated from Sunnyside High School, Sunnyside, 
  2272. Wash.; received a bachelor's and a master's in ceramic 
  2273. engineering from the University of Washington; and received a 
  2274. doctorate in biomedical engineering from the University of 
  2275. Houston.
  2276.  
  2277.        Dunbar first flew on STS-61A, the Spacelab D-1 mission, 
  2278. in November 1985.  Her next flight was on STS-32, the mission 
  2279. to retrieve the Long Duration Exposure Facility in January 
  2280. 1990.  She has logged 430 hours in space.
  2281.  
  2282.  
  2283. Ellen Baker, 39, will serve as mission specialist 2 (MS2).  
  2284. Selected as an astronaut in May 1984, Baker considers New York, 
  2285. N.Y., to be her hometown and will be making her second space 
  2286. flight.
  2287.  
  2288.        Baker graduated from Bayside High School in New York 
  2289. City; received a bachelor's degree in geology from the State 
  2290. University of New York; and received a doctorate of medicine 
  2291. from Cornell University.
  2292.  
  2293.        Baker first flew on STS-34, a mission that deployed the 
  2294. Galileo probe to Jupiter in October 1989.  She joined NASA in 
  2295. 1981 and served as a physician in the Flight Medicine Clinic 
  2296. until her selection as an astronaut.  Baker has logged more 
  2297. than 119 hours in space.
  2298.  
  2299.  
  2300. Carl J. Meade, 41, Col., USAF, will serve as mission specialist 
  2301. 3 (MS3). Selected as an astronaut in June 1985, Meade considers 
  2302. Universal City, Texas., his hometown and will be making his 
  2303. second space flight.
  2304.  
  2305.        Meade graduated from Randolph High School, Randolph Air 
  2306. Force Base, Texas.; received a bachelor's in electronics 
  2307. engineering from the University of Texas; and received a 
  2308. master's in electronics engineering from the California 
  2309. Institute of Technology.
  2310.  
  2311.        Meade first flew on STS-38 in November 1990, a 
  2312. Department of Defense-dedicated Shuttle mission.  He has logged 
  2313. more than 117 hours in space.
  2314.  
  2315.  
  2316. Lawrence J. DeLucas, 41, will serve as payload specialist 1 
  2317. (PS1).  DeLucas was born in Syracuse, N.Y., and will be making 
  2318. his first space flight.
  2319.  
  2320.        DeLucas received a bachelor's and master's in chemistry 
  2321. from the University of Alabama at Birmingham; received a 
  2322. bachelor's in physiological optics from the University of 
  2323. Alabama at Birmingham; and received doctorates of optometry and 
  2324. biochemistry from the University of Alabama at Birmingham.
  2325.  
  2326.        He has served as associate director of the Center for 
  2327. Macromolecular Crystallography at the University of Alabama 
  2328. since 1986; has been a member of the NASA Science Advisory 
  2329. Committee for Advanced Protein Crystal Growth since 1987; and 
  2330. is a professor in the University of Alabama's Department of 
  2331. Optometry.  He also is a member of the graduate faculty at the 
  2332. University of Alabama.
  2333.  
  2334.  
  2335. Eugene H. Trinh, 41, will serve as payload specialist 2 (PS2).  
  2336. Trinh is a resident of Culver City, Calif., and will be making 
  2337. his first space flight. Trinh was born in Saigon, Vietnam, and 
  2338. was raised in Paris, France, since age 2.  He has lived in the 
  2339. United States since 1968.
  2340.  
  2341.        Trinh graduated from Lycee Michelet, Paris, with a 
  2342. baccalaureate degree; received a bachelor's in mechanical 
  2343. engineering-applied physics from Columbia University in 1972; 
  2344. received a master's in applied physics from Yale University; 
  2345. and received a doctorate in applied physics from Yale.
  2346.  
  2347.        Trinh's research work has focused on physical acoustics, 
  2348. fluid dynamics and containerless materials processing.  He 
  2349. served as an alternate payload specialist for NASA for the 
  2350. Spacelab 3 mission in May 1985 and has developed several 
  2351. Shuttle flight experiments.  He also is a member of the NASA 
  2352. Space Station Freedom Experiments planning group for 
  2353. Microgravity Science.
  2354.  
  2355.  
  2356.  
  2357. STS-50 MISSION MANAGEMENT
  2358.  
  2359. NASA HEADQUARTERS, Washington,  D. C.
  2360.  
  2361. Office of Space Flight
  2362.  
  2363. Jeremiah Pearson               Associate Administrator
  2364. Thomas E. Utsman               Deputy Associate Administrator
  2365. Bryan O'Connor                 Deputy Associate Administrator
  2366.                                  (Programs)
  2367. Leonard Nicholson              Director, Space Shuttle
  2368.  
  2369. Office of Space Science and Applications
  2370.  
  2371. Dr. Lennard A. Fisk            Associate Administrator
  2372. Alphonso V. Diaz               Deputy Associate Administrator
  2373. Robert C. Rhome                Director, Microgravity Science
  2374.                                  and Applications Division
  2375. Dr. Roger Crouch               USML-1 Program Scientist 
  2376. Robert H. Benson               Director, Flight Systems
  2377.                                  Division
  2378. James McGuire                  USML-1 Program Manager
  2379.  
  2380. Office of Commercial Programs
  2381.  
  2382. John G. Mannix                 Assistant Administrator
  2383. Richard H. Ott                 Director, Commercial Development
  2384.                                  Division
  2385. Garland C. Misener             Chief, Flight Requirements
  2386.                                  and Accommodations
  2387.  
  2388.  
  2389. Ames Research Center, Mountain View, Calif.
  2390.  
  2391. Dr. Dale L. Compton            Director
  2392. Victor L. Peterson             Deputy Director
  2393. Dr. Steven A. Hawley           Associate Director
  2394. Dr. Joseph C. Sharp            Director, Space Research
  2395.  
  2396.  
  2397. AMES-DRYDEN FLIGHT RESEARCH FACILITY, EDWARDS, CALIF.
  2398.  
  2399. Kenneth J. Szalai               Director
  2400. T. G. Ayers                     Deputy Director
  2401. James R. Phelps                 Chief, Space Support Office
  2402.  
  2403.  
  2404. Kennedy Space Center, Fla.
  2405.  
  2406. Robert L. Crippen               Director
  2407. James A. "Gene" Thomas          Deputy Director
  2408. Jay F. Honeycutt                Director, Shuttle Management
  2409.                                   and Operations
  2410. Robert B. Sieck                 Launch Director
  2411. Bascom W. Murrah                Columbia Flow Director
  2412. J. Robert Lang                  Director, Vehicle Engineering
  2413. Al J. Parrish                   Director of Safety Reliability
  2414.                                   and Quality Assurance
  2415. John T. Conway                  Director, Payload Management
  2416.                                   and Operations
  2417. P. Thomas Breakfield            Director, Shuttle Payload
  2418.                                   Operations
  2419. Joanne H. Morgan                Director, Payload Project
  2420.                                   Management
  2421. Russell D. Lunnen               STS-50 Payload Processing
  2422.                                   Manager
  2423.  
  2424.  
  2425. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
  2426.  
  2427. Thomas J. Lee                    Director
  2428. Dr. J. Wayne Littles             Deputy Director
  2429. Harry G. Craft                   Manager, Payload Projects
  2430.                                    Office
  2431. Charles E. Sprinkle              USML Mission Manager
  2432. Dr. Donald O. Frazier            USML Mission Scientist
  2433. Alexander A. McCool              Manager, Shuttle Projects
  2434.                                    Office
  2435. Dr. George McDonough             Director, Science and
  2436.                                    Engineering
  2437. James H Ehl                      Director, Safety and Mission
  2438.                                    Assurance
  2439. Otto Goetz                       Manager, Space Shuttle Main
  2440.                                    Engine Project
  2441. Victor Keith Henson              Manager, Redesigned Solid
  2442.                                    Rocket Motor Project
  2443. Cary H. Rutland                  Manager, Solid Rocket Booster
  2444.                                    Project
  2445. Gerald C. Ladner                 Manager, External Tank Project
  2446.  
  2447.  
  2448.  
  2449. JOHNSON SPACE CENTER, HOUSTON
  2450.  
  2451. Paul J. Weitz                     Director (Acting)
  2452. Paul J. Weitz                     Deputy Director 
  2453. Daniel Germany                    Manager, Orbiter and GFE 
  2454. Projects
  2455. Donald R. Puddy                   Director, Flight Crew
  2456.                                     Operations
  2457. Eugene F. Kranz                   Director, Mission Operations
  2458. Henry O. Pohl                     Director, Engineering
  2459. Charles S. Harlan                 Director, Safety, Reliability
  2460.                                     and Quality Assurance
  2461.  
  2462.  
  2463. STENNIS SPACE CENTER, BAY ST. LOUIS, MISS.
  2464.  
  2465. Roy Estes                          Director
  2466. Gerald Smith                       Deputy Director
  2467. J. Harry Guin                      Director, Propulsion Test
  2468.                                      Operations
  2469.  
  2470.  
  2471.  
  2472.  
  2473.                                - 30 -
  2474.