home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / stskits / sts_51.tos < prev    next >
Text File  |  1993-07-04  |  7KB  |  138 lines
  1. =--=--=START=--=--= NASA Spacelink File Name:6_2_2_46_3_9.TXT
  2.  
  3. TRANSFER ORBIT STAGE FOR THE STS-51 MISSION
  4.  
  5.      The Transfer Orbit Stage (TOS) will boost NASA's Advanced 
  6. Communications Technology Satellite from low-Earth orbit into 
  7. geosynchronous transfer orbit with a maximum altitude of 21,519 
  8. nautical miles (34,624 km).  This will be the second mission of the 
  9. Transfer Orbit Stage and the first time it has flown on a Space 
  10. Shuttle mission.
  11.  
  12.      The Transfer Orbit Stage was first used in September 1992 as the 
  13. upper stage booster for NASA's Mars Observer mission.  Following 
  14. launch on an expendable rocket, the TOS successfully propelled the 
  15. spacecraft on a trajectory from Earth orbit to the red planet.
  16.  
  17.      The Space Systems Projects Office at NASA's Marshall Space 
  18. Flight Center, Huntsville, Ala., manages the TOS program for NASA.  
  19. That role involves ensuring TOS compliance with over all mission 
  20. requirements, including those for integration with the launch vehicle 
  21. and satellite and flight safety requirements.
  22.  
  23. Transfer Orbit Stage Description
  24.  
  25.      The Transfer Orbit Stage, built by Martin Marietta Astronautics 
  26. Group in Denver,  for Orbital Sciences Corp., Dulles, Va., is a 
  27. single-stage, solid-propellant rocket system.  It is the latest 
  28. addition to NASA's upper stage fleet, which includes a range of 
  29. vehicles to boost satellites or spacecraft in the second step of 
  30. their journey to geostationary orbit or toward interplanetary 
  31. destinations.
  32.  
  33.      TOS, constructed primarily of high-strength aluminum alloy, 
  34. weighs 20,780 pounds (9,426 kg) including solid propellant fuel.  It 
  35. is almost 11 feet (3.3 m) long and about 7.5 feet (2.3 m) in 
  36. diameter.  The satellite, weighing 6,108 pounds (2,771 kg), is 
  37. mounted on top of the Transfer Orbit Stage.  Portions of both the 
  38. satellite and TOS are covered with gold foil multi-layered insulation 
  39. for thermal protection from the Sun.
  40.  
  41.      Major elements of the TOS system are a solid rocket main 
  42. propulsion system, a navigation and guidance system, a reaction 
  43. control system which is used to adjust TOS attitude or local pointing 
  44. and an airborne support equipment cradle that holds the satellite and 
  45. upper stage in the Shuttle cargo bay and facilitates deployment from 
  46. the orbiter.
  47.  
  48.      The ORBUS-21 solid rocket motor main propulsion system, 
  49. manufactured by United Technologies Chemical Systems Division, San 
  50. Jose, Calif., will give the primary thrust for the 110 seconds of 
  51. powered flight.  To provide the 59,000 pounds of thrust (262,445 
  52. newtons) to inject the satellite into its transfer orbit, the motor 
  53. will use 18,013 pounds (8,171 kg) of the solid rocket propellant 
  54. HTPB (hydroxyl terminated polybutadiene).
  55.  
  56.      Pitch (maneuvering upward or downward) and yaw (turning to the 
  57. left or right) will be controlled during the burn by gimballing the 
  58. nozzle of the solid rocket motor with two thrust vector control 
  59. actuators.  Roll control is provided by the reaction control system 
  60. during motor burn.
  61.  
  62.      TOS guidance and control avionics are based on a laser inertial 
  63. navigation system manufactured by Honeywell, Inc., Clearwater, Fla.  
  64. It acts as the brains of the vehicle, computing location and 
  65. providing signals to the propulsion system to maintain the proper 
  66. trajectory.  All TOS operations are performed autonomously with no 
  67. ground commanding required.  The guidance system uses laser 
  68. gyroscopes with no moving parts, thus reducing chances for 
  69. malfunctions in space.  A telemetry and encoder unit records 
  70. performance data from all on-board electronics and sends it to 
  71. ground control at KSC. 
  72.  
  73.      The reaction control system thruster assembly, manufactured by 
  74. UTC/Hamilton Standard Division, Windsor Locks, Conn., correctly 
  75. positions the TOS and its payload, based on information from the 
  76. laser inertial navigation system.  The three-axis control system 
  77. uses 12 small maneuvering rockets, which rely on decomposed 
  78. hydrazine as their propellant, to fine-tune the orientation of the 
  79. vehicle and its payload before solid rocket motor ignition.
  80.  
  81.      The reaction control system also slowly turns the satellite-TOS 
  82. for thermal control to avoid overheating from the sun.  The reaction 
  83. control system makes final attitude adjustments before TOS 
  84. separation from the satellite.
  85.  
  86.      The equipment needed to adapt the satellite-TOS to the Space 
  87. Shuttle is called the airborne support equipment.  This equipment is 
  88. manufactured by Martin Marietta.  Prior to deployment, the TOS rests 
  89. in the aft cradle and is clamped firmly in the Shuttle's cargo bay 
  90. by the forward cradle.
  91.  
  92. ACTS/TOS deployment scenario
  93.  
  94.      During the STS-51 mission, Discovery crew members will initiate 
  95. a predeployment checkout to ensure that all critical TOS systems are 
  96. healthy and ready to deploy.  The upper forward cradle, similar to a 
  97. clamp, will then be unlatched and rotated open.  The satellite-
  98. booster will be elevated 45 degrees out of the cargo bay.  If any 
  99. problems are detected in the combined payload up to this point, it 
  100. can be lowered, relatched and returned to Earth at the end of the 
  101. mission.  If no anomalies are detected, a pyrotechnic system will 
  102. release the satellite-TOS and springs on the cradle will gently 
  103. nudge it out of the orbiter.  The satellite-TOS will coast for 45 
  104. minutes while the Shuttle maneuvers to a safe distance, 11.7 miles 
  105. (18.8 km) away, to avoid a possible collision or damage from the TOS 
  106. solid rocket exhaust plume.
  107.  
  108.      Once the Transfer Orbit Stage has positioned the satellite in 
  109. the proper attitude, the TOS solid rocket motor will fire for 110 
  110. seconds, accelerating to the 22,800-mph velocity (36,685 km/hr) 
  111. necessary to boost the satellite into its geosynchronous transfer 
  112. orbit.  Then the Transfer Orbit Stage will make final attitude 
  113. adjustments as the satellite speeds toward apogee, the point 
  114. farthest from the Earth in its orbit.
  115.  
  116.      Shortly after rocket burnout, the satellite will separate from 
  117. the TOS and the TOS will make a perpendicular turn to avoid being in 
  118. the satellite's path.  Later, thrusters and a solid rocket motor on 
  119. the satellite itself will fire to place the satellite into its final 
  120. geosynchronous orbit.  The actual timing of the satellite burn is 
  121. controlled by commands from the ground.
  122.  
  123. Extra-Vehicular Activity Tools
  124.  
  125.      If a mechanical problem with the TOS airborne support equipment 
  126. were to develop prior to or after deployment of the satellite-TOS, 
  127. two astronauts can use one or more specially designed tools to 
  128. correct it.  The tools were designed at Marshall Space Flight Center 
  129. and tested under simulated weightless conditions in the center's 
  130. Neutral Buoyancy Simulator water tank.  The actual use of these 
  131. devices is considered unlikely since the airborne support equipment 
  132. itself is fully redundant, with all systems having built-in back-
  133. ups.
  134.  
  135.      Source:NASA Spacelink    Modem:205-895-0028  Internet:192.149.89.61
  136. =--=--=-END-=--=--=
  137.  
  138.