home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / stskits / sts_57.kit < prev    next >
Text File  |  1993-05-26  |  161KB  |  3,044 lines

  1. "6_2_2_45_3_15.TXT" (156407 bytes) was created on 05-20-93
  2.  
  3. STS-57 PRESS KIT
  4.  
  5.  
  6. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12. SPACE SHUTTLE MISSION STS-57  PRESS KIT
  13. JUNE 1993
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21. SPACEHAB - 01  /        EURECA RETRIEVAL
  22.  
  23. CONTENTS
  24.  
  25. GENERAL BACKGROUND
  26.      General Release    4
  27.      Media Services Information 7
  28.      Quick-Look Facts   8
  29.      Payload and Vehicle Weights        9
  30.      Summary Timeline   10
  31.      Orbital Events Summary     12
  32.      Crew Responsibilities      13
  33.  
  34. CARGO BAY PAYLOADS & ACTIVITIES
  35.      SPACEHAB   15
  36.           Commercial Materials Science Experiments      22
  37.           Commercial Life Science Experiments   28
  38.           Johnson Space Center (JSC) Investigations     37
  39.           Space Station Experiments     43
  40.           Supporting Hardware   44
  41.           Science Experiments Summary Charts    46
  42.      European Retrievable Carrier (EURECA)      54
  43.      Get Away Special (GAS)     59
  44.           Consortium for Materials Development in Space/Complex
  45.           Autonomous Payload (CONCAP)       63
  46.           Super Fluid Helium On Orbit Transfer (SHOOT) Demonstration 64
  47.      STS-57 Extravehicular Activity (EVA)       67
  48.  
  49. MIDDECK PAYLOADS
  50.      Fluid Acquisition and Resupply Experiment (FARE)   68
  51.      Air Force Maui Optical Station (AMOS)      69
  52.  
  53. SPECIAL EVENTS & EDUCATIONAL ACTIVITIES
  54.      GAS #324 - CAN DO  70
  55.      Shuttle Amateur Radio Experiment-II (SAREX-II)     71
  56.  
  57. CREW BIOGRAPHIES & MISSION MANAGEMENT
  58.      STS-57 Crew Biographies    73
  59.      Mission Management for STS-57      75
  60.  
  61.  
  62. STS-57 General Release
  63. FIRST SPACEHAB FLIGHT HIGHLIGHTS STS-57 SHUTTLE MISSION 
  64.  
  65. RELEASE:  93-78
  66.  
  67.  
  68.      The beginning of a new era in the commercial development of space and the
  69. retrieval of a European satellite highlight NASA's Shuttle Mission STS-57. The
  70. mission, scheduled for early June 1993, also will see Space Shuttle Endeavour
  71. and her six-person crew use experiments designed by and for students, operate a
  72. payload which may improve crystal growth techniques and demonstrate possbile
  73. on-orbit refueling techniques.
  74.  
  75.      A rendezvous with the European Space Agency's European Carrier (EURECA)
  76. satellite is scheduled to take place on the fourth day of the mission.  The
  77. Shuttle's robot arm will be used to grapple the satellite.  It then will be
  78. lowered into Endeavour's cargo bay and stowed so it can be returned to Earth.
  79. The EURECA satellite has been on-orbit collecting data since its deployment
  80. during Shuttle Mission STS-46 in July 1992.
  81.  
  82.      On STS-57, NASA will be leasing a privately-developed mid-deck
  83. augmentation module known as SPACEHAB. The primary objective is to support the
  84. agency's commercial development of space program by providing additional access
  85. to crew-tended, mid-deck locker or experiment rack space.  This access is
  86. necessary to test, demonstrate or evaluate techniques or processes in
  87. microgravity.
  88.  
  89.      NASA's secondary objective is to foster the development of space
  90. infrastructure which can be marketed by private firms to support commercial
  91. microgravity research payloads.  In this instance, SPACEHAB, Inc., has the
  92. capability of leasing SPACEHAB facility space to other commercial customers on
  93. upcoming flights of the module.
  94.  
  95.      The experiments flying inside this first SPACEHAB include investigations
  96. ranging from drug improvement, feeding plants, cell splitting, the first
  97. soldering experiment in space by American astronauts and high-temperature
  98. melting of metals.
  99.  
  100.      Included are 13 commercial development of space experiments in material
  101. processing and biotechnology, one NASA biotechnology experiment and five other
  102. NASA investigations related to human factors and the Endeavor's environment and
  103. a space station environmental control system test.
  104.  
  105.      Three other payloads, the Get Away Special (GAS), the Consortium for
  106. Materials Development in Space Complex Autonomous Payload-IV (CONCAP-IV) and
  107. the Superfluid On-Orbit Transfer (SHOOT) payload will be carried in Endeavour's
  108. cargo bay.
  109.  
  110.      The GAS system, which has flown many times on the Space Shuttle, allows
  111. indiviudals and organizations around the world access to space for scientific
  112. research.  During the STS-57 mission, 10 GAS payloads from the United States,
  113. Canada, Japan and Europe will perform a variety of microgravity experiments.
  114.  
  115.      The CONCAP-IV payload is the fourth area of investigation in a series of
  116. payloads.  It will investigate the growth of nonlinear organic crystals by a
  117. novel method of physical vapor transport in the weightlessness of the space
  118. environment.  Nonlinear optical materials are the key to many optical
  119. applications now and in the future with optical computing being a prime
  120. example.
  121.  
  122.      The SHOOT payload is designed to develop and demonstrate the technology
  123. required to re-supply liquid helium containers in space.  Because so little
  124. experience exists with cryogen management in microgravity, SHOOT is designed to
  125. gather data about how the liquid feeds to pumps, the behavior of the
  126. liquid/vapor discriminators and the slosh and cool down of the liquid.  Middeck
  127. Experiments
  128.  
  129.      Two experiments which previously have flown aboard the Shuttle will be
  130. carried in Endeavour's middeck area.  The Fluid Acquisition and Resupply
  131. Experiment (FARE), which last flew on Shuttle Mission STS-53 in November 1992,
  132. will continue to investigate the fill, refill and expulsion characteristics of
  133. simulated propellant tanks.  It also will study the behavior of liquid motion
  134. in microgravity.
  135.  
  136.      The Air Force Maui Optical System (AMOS) is an electro-optical facility
  137. located on the Hawaiian Island of Maui. The primary objectives of AMOS are to
  138. use the orbiter during flights over Maui to obtain imagery and/or signature
  139. data from the ground-based sensors.
  140.  
  141. Spacewalk on STS-57
  142.  
  143.      STS-57 crew members David Low and Jeff Wisoff will perform a 4-hour
  144. extravehicular activity (EVA) on the fifth day of the flight as a continuation
  145. of a series of spacewalks NASA plans to conduct to prepare for construction of
  146. the space station.
  147.  
  148.      The spacewalk tests, the first of which was performed on STS-54 in January
  149. 1993, are designed to refine training methods for spacewalks, expand the EVA
  150. experience levels of astronauts, flight controllers and instructors, and aid in
  151. better understanding the differences between true weightlessness and the ground
  152. simulations used in training.
  153.  
  154.      In addition, since the Shuttle's remote manipulator system mechanical arm
  155. will be aboard Endeavour to retrieve EURECA, the STS-57 spacewalk will assist
  156. in refining several procedures being developed to service the Hubble Space
  157. Telescope on mission STS-61 in December.
  158.  
  159. Education
  160.  
  161.      NASA's on-going educational efforts will be represented by two payloads.
  162. The Get-Away Special (GAS) #324 - CAN DO experiment is designed to take 1,000
  163. photos of the Earth allowing students to make observations and document global
  164. change by comparing the CAN DO photos with matched Skylab photos.
  165.  
  166.      The primary payload of CAN DO, known as GEOCAM, contains four Nikon 35mm
  167. cameras equipped with 250 exposure film backs.  The GEOCAM system will match
  168. closely the larger Skylab film format in both coverage and quality allowing
  169. direct examination and comparison of the changes that have occurred to the
  170. planet in the last 20 years.  The canister also contains 350 small, passive,
  171. student experiments.
  172.  
  173.      STS-57 crew members will take on the role of teacher as they educate
  174. students from around the world about their mission objectives and what it is
  175. like to live and work in space by using the Shuttle Amateur Radio Experiment
  176. (SAREX) experiment.  Brian Duffy and Janet Voss will operate SAREX. Operating
  177. times for school contacts are planned into the crew's activities.
  178.  
  179. Mission Summary
  180.  
  181.      Leading the six-person STS-57 crew will be Mission Commander Ronald Grabe
  182. who will be making his fourth space flight.  Pilot for the mission is Brian
  183. Duffy, making his second flight.  Leading the science team will be Payload
  184. Commander David Low who also is designated as Mission Specialist 1 (MS1) and is
  185. making his third flight.  The three other mission specialists for this flight
  186. are Nancy Sherlock (MS2), Jeff Wisoff (MS3) and Janice Voss (MS4), all of whom
  187. will be making their first flight.
  188.  
  189.      The mission duration for STS-57 is planned for 6 days, 23 hours, 19
  190. minutes.  However, the mission may be extended by 1 day immediately after
  191. launch if projections calculated at that time for energy and fuel use during
  192. the EURECA rendezvous permit.  If for some reason STS-57 remains a 7-day
  193. flight, the extravehicular activity scheduled for flight day five would be
  194. cancelled.  The STS- 57 mission will conclude with a landing at Kennedy Space
  195. Center's Shuttle
  196.  
  197. Landing Facility.
  198.  
  199.      This will be the fourth flight of Space Shuttle Endeavour and the 56th
  200. flight of the the Space Shuttle system.
  201.  
  202. - end -
  203.  
  204.  
  205. STS-57 MEDIA SERVICES INFORMATION
  206.  
  207.  
  208. NASA Select Television Transmission
  209.  
  210.      NASA Select television is available on Satcom F-2R, Transponder 13,
  211. located at 72 degrees west longitude; frequency 3960.0 MHz, audio 6.8 MHz.
  212.  
  213.    The schedule for television transmissions from the orbiter and for mission
  214. briefings will be available during the mission at Kennedy Space Center, Fla;
  215. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.; Ames-Dryden Flight Research
  216. Facility, Edwards, Calif.; Johnson Space Center, Houston and NASA Headquarters,
  217. Washington, D.C. The television schedule will be updated to reflect changes
  218. dictated by mission operations.
  219.  
  220.      Television schedules also may be obtained by calling COMSTOR 713/483-
  221. 5817.  COMSTOR is a computer data base service requiring the use of a telephone
  222. modem.  A voice update of the television schedule is updated daily at noon
  223. Eastern time.
  224.  
  225. Status Reports
  226.  
  227.      Status reports on countdown and mission progress, on-orbit activities and
  228. landing operations will be produced by the appropriate NASA newscenter.
  229.  
  230. Briefings
  231.  
  232.      A mission press briefing schedule will be issued prior to launch.  During
  233. the mission, status briefings by a Flight Director or Mission Operations
  234. representative and when appropriate, representatives from the science team,
  235. will occur at least once per day.  The updated NASA Select television schedule
  236. will indicate when mission briefings are planned.
  237.  
  238.  
  239.  
  240. STS-57 Quick Look
  241.  
  242. Launch Date/Site:       June 3, 1993/Kennedy Space Center - Pad 39A
  243. Launch Window:          6:13 p.m. - 7:24 p.m. EDT
  244. Orbiter:                        Endeavour (OV-105) - 4th Flight
  245. Orbit/Inclination:      250 nautical miles/28.45 degrees
  246. Mission Duration:       6 days, 23 hours, 19 minutes 
  247. Landing Date:           June 10 
  248. Primary Landing Site:   Kennedy Space Center, Fla.
  249. Abort Landing Sites:    Return to Launch Site - KSC, Fla.
  250.  TransAtlantic Abort landing     - Banjul, The Gambia
  251.                         - Ben Guerir, Morroco
  252.                         - Moron, Spain
  253.  Abort Once Around      - Edwards AFB, Calif.
  254.  
  255. Crew:   Ronald Grabe, Commander (CDR)
  256.         Brian Duffy, Pilot (PLT)
  257.         David Low, Payload Commander/Mission Specialist 1 (MS1)
  258.         Nancy Sherlock, Mission Specialist 2 (MS2)
  259.         Jeff Wisoff, Mission Specialist 3 (MS3)
  260.         Janice Voss, Mission Specialist 4 (MS4)
  261.  
  262. Cargo Bay Payloads:     EURECA-1R (European Retrievable Carrier - Retrieval)
  263.                         SPACEHAB (Space Habitation Module)
  264.                         SHOOT (Super-fluid Helium On-Orbit Transfer)
  265.                         CONCAP-IV (Consortium for Mater
  266. ials Development in 
  267.                                 Space Complex Autonomous Payload-IV)
  268.                         GAS Bridge (Get-Away Special Bridge)
  269.  
  270. In-Cabin Payloads:      AMOS (Air Force Maui Optical Site)
  271.                         FARE (Fluid Acquisition and Resupply Experiment)
  272.                         SAREX-II (Shuttle Amateur Radio Experiment-II)
  273.  
  274. DTOs/DSOs:
  275.    DTO 412:        On-orbit Fuel Cell Shutdown
  276.    DTO 623:        Cabin Air Monitoring
  277.    DTO 700-2:      Laser Range, Range-Rate Device
  278.    DSO 603B:       Orthostatic Function During Entry, Landing and Egress
  279.    DSO 604 OI-1:   Visual Vestibular Integration as a Function of Adaptation
  280.    DSO 618:        Effects of Intense Exercise During Space Flight on 
  281.                    Aerobic Capacity and Orthostatic Function
  282.    DSO 624:        Pre-Flight and Post-Flight Measurement of 
  283.                    Cardiorespiratory Response
  284.    DSO 901:        Documentary Television
  285.    DSO 902:        Documentary Motion Picture Photography
  286.    DSO 903:        Documentary Still Photography
  287.  
  288.  
  289. STS-57 VEHICLE AND PAYLOAD WEIGHTS
  290.  
  291.  
  292. Vehicle/Payload Pounds
  293.         
  294. Orbiter (Endeavour) empty and 3 Shuttle Main Engines    173,023
  295.  
  296. Spacehab-1/support hardware     9,628
  297.  
  298. EURECA (berthed)        9,800
  299.  
  300. GAS bridge, cans        5,652
  301.  
  302. SHOOT/support hardware  3,570
  303.  
  304. FARE    126
  305.  
  306. SAREX-II        46
  307.  
  308. Total Vehicle at solid rocket booster Ignition  4,516,091
  309.  
  310. Orbiter Landing Weight  224,111
  311.  
  312.  
  313.  
  314. STS-57 SUMMARY TIMELINE
  315.  
  316.    NOTE: The STS-57 mission is planned to be 6 days, 23 hours, 19 minutes long.
  317. However, it may be extended by 1 day immediately after launch if projections
  318. calculated at that time for energy and fuel use during the EURECA rendezvous
  319. permit.  If STS-57 remains a 6-day (MET) flight, the extravehicular activity
  320. scheduled for flight day five would be cancelled.  Activities planned for the
  321. first four flight days would be unchanged.  Flight control system checkout,
  322. reaction control system hot-fire and Spacehab deactivation would take place on
  323. flight day seven.  Entry and landing would be on flight day eight.
  324.  
  325.    The following is a schedule for the extended, 7-day, 23-hour (MET) mission:
  326.  
  327. Flight Day One                       Flight Day Six
  328. Ascent                               Spacehab operations
  329. OMS-2 (251 n.m. x 169 n.m.)          FARE operations
  330. Spacehab activation
  331. Spacehab operations
  332. NC-1 burn (251 n.m. x 174 n.m.)
  333.  
  334. Flight Day Two                       Flight Day Seven
  335. Remote manipulator system checkout   Spacehab operations
  336. SHOOT operations                     FARE operations
  337. Spacehab operations
  338. NC-2 burn (251 n.m. x 178 n.m.)
  339.  
  340. Flight Day Three                     Flight Day Eight
  341. SHOOT operations                     Spacehab operations
  342. Spacehab operations                  Flight control systems checkout
  343. NC-3 burn (251 n.m. x 184 n.m.)      Reaction control system hot-fire
  344.                                      Spacehab deactivation
  345. Flight Day Four                      Cabin stow
  346. EURECA retrieval
  347. NSR burn (251 n.m. x 248 n.m.)       Flight Day Nine
  348. NH-4 burn (257 n.m. x 250 n.m.)      Spacehab deactivation completed
  349. TI-burn (259 n.m. x 256 n.m.)        Deorbit preparations
  350. EURECA grapple                       Deorbit burn
  351. EURECA berth                         Entry
  352. Spacehab operations                  Landing
  353.  
  354. Flight Day Five
  355. Extravehicular activity preparations
  356. Extravehicular activity (4 hours)
  357.  
  358.  
  359. SPACE SHUTTLE ABORT MODES
  360.  
  361.      Space Shuttle launch abort philosophy aims toward safe and intact recovery
  362. of the flight crew, orbiter and its payload.  Abort modes include:
  363.  
  364.         o Abort-To-Orbit (ATO) -- Partial loss of main engine thrust late
  365. enough to permit reaching a minimal 105-nautical mile orbit with orbital
  366. maneuvering system engines.
  367.  
  368.         o Abort-Once-Around (AOA) -- Earlier main engine shutdown with the
  369. capability to allow one orbit around before landing at Edwards Air Force Base,
  370. Calif.
  371.  
  372.         o TransAtlantic Abort Landing (TAL) -- Loss of one or more main engines
  373. midway through powered flight would force a landing at either Banjul, The
  374.  
  375. Gambia; Ben Guerir, Morocco; or Moron, Spain.
  376.  
  377.         o Return-To-Launch-Site (RTLS) -- Early shutdown of one or more
  378. engines, and without enough energy to reach Banjul, would result in a pitch
  379. around and thrust back toward KSC until within gliding distance of the Shuttle
  380. Landing Facility.
  381.  
  382.      STS-57 contingency landing sites are the Kennedy Space Center, Edwards Air
  383. Force Base, Banjul, Ben Guerir and Moron.
  384.  
  385.  
  386.  
  387. STS-57 Orbital Events Summary (for 1-day extended mission)
  388.  
  389. EVENT           START TIME                      VELOCITY CHANGE       ORBIT
  390.                (dd/hh:mm:ss)                   (feet per second)      (n.m.)
  391.  
  392. OMS-2           00/00:44:00                        241 fps         251 x 169
  393.  
  394. NC-1            00/05:21:00                        8 fps           251 x 174
  395. (adjusts the rate at which Endeavour is closing on EURECA)
  396.  
  397. SH-1            00/22:18:00                        3.4 fps         251 x 176
  398. (performed as part of the Super Fluid Helium On-Orbit Transfer experiment)
  399.  
  400. NPC             01/03:04:00                        6.2 fps         251 x 175
  401. (aligns Endeavour's orbit directly below EURECA's orbit) 
  402.  
  403. NC-2            01/04:28:00                        4 fps           251 x 178
  404. (adjusts the rate at which Endeavour is closing on EURECA)
  405.  
  406. SH-2            01/19:53:00                        3.6 fps         251 x 180
  407. (performed for the SHOOT experiment)
  408.  
  409. SH-3            01/21:26:00                        3.6 fps         251 x 182
  410. (performed as part of the SHOOT experiment)
  411.  
  412. NC-3            02/03:36:00                          4 fps         251 x 184
  413. (adjusts the rate at which Endeavour is closing on EURECA)
  414.  
  415. NSR             02/19:03:00                        109 fps         251 x 248
  416. (circularizes Endeavour's orbit)
  417.  
  418. NH              02/21:27:00                         15 fps         257 x 250
  419. (adjusts the altitude of Endeavour's orbit)
  420.  
  421. NC-4            02/21:27:00                         8.6 fps        258 x 255
  422. (adjusts the rate at which Endeavour is closing on EURECA)
  423.  
  424. TI              03/00:35:00                         3.1 fps        258 x 256
  425. (begins Endeavour's proximity operations with EURECA)
  426.  
  427. GRAPPLE         03/02:50:00                                        259 x 256
  428.                                     
  429. DEORBIT         07/21:36:00                         414 fps
  430.  
  431. LANDING         07/23/19:00
  432.  
  433. NOTE: Engine firings are likely to change slightly after launch as they are
  434. recalculated by flight controllers.  In addition, some of the smaller firings
  435. may be deleted altogether if navigation information during the rendezvous
  436. allows.  However, the time frame and other information regarding the larger
  437. burns is unlikely to change dramatically.
  438.  
  439. STS-57 CREW RESPONSIBILITIES
  440.  
  441. TASK/PAYLOAD            PRIMARY         BACKUP
  442.  
  443. EURECA-RMS              Low             Sherlock
  444. EURECA systems          Sherlock        Duffy
  445. EURECA rendezvous       Grabe           Duffy, Wisoff
  446. EVA                     Low, Wisoff     N/A
  447. EVA-RMS                 Sherlock        Voss
  448. Spacehab systems        Low             Voss
  449. SHOOT                   Voss            Wisoff
  450. FARE                    Wisoff          Duffy
  451. GBA                     Sherlock        Grabe
  452. SAREX                   Duffy           Voss
  453.  
  454. SPACEHAB experiments:
  455.  
  456. ASPECS                  Wisoff          Sherlock
  457. BPL                     Sherlock        Wisoff
  458. CR/IM-VDA               Low             Voss
  459. HFA: EPROC              Voss            Sherlock
  460. HFA: Light, sound       Grabe           Duffy
  461. HFA: Trans              Sherlock        Grabe
  462. NBP                     Duffy           Grabe
  463. PSE                     Grabe           Voss
  464. SCG                     Voss            Low
  465. TES-COS                 Voss            Grabe
  466. APCF                    Voss            Low
  467. ASC-2                   Sherlock        Duffy
  468. CGBA                    Wisoff          Voss, Low
  469. CPDS                    Voss            Low
  470. 3DMA                    Voss            Low
  471. ECLIPSE-HAB             Voss            Low
  472. EFE                     Low             Sherlock
  473. GPPM                    Voss            Low
  474. IPMP                    Grabe
  475. LEMZ-1                  Voss            Wisoff
  476. ORSEP                   Voss            Low
  477. SAMS                    Voss            Low
  478. ZCG                     Voss            Low
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484. SPACEHAB-01
  485.  
  486. Why The Need For SPACEHAB?
  487.  
  488.      During the last decade, the commercial development of space became one of
  489. NASA's primary objectives, as directed by legislation and national policy.
  490. Through the many facets of its commercial development of space program, NASA
  491. has developed and maintains a high level of commitment to this objective.  To
  492. that end, NASA has actively invested in the continued technological leadership
  493. of the United States and her future economic growth through the direct
  494. promotion and support of private sector space-related activities.
  495.  
  496.      As a result of NASA's objective, in the late 1980's, its commercial
  497. development of space program identified a significant number of payloads to be
  498. flown to further program objectives.  To viably sustain this program, the
  499. Office of Commercial Programs -- now the Office of Advanced Concepts and
  500. Technology (OACT) -- had to provide a level of flight activity necessary to
  501. support the various payload requirements.
  502.  
  503.      In September 1989, the office conducted an analysis which revealed that
  504. planned Space Shuttle flight activity would not meet its needs for
  505. middeck-class accommodations.  Mission experience has clearly demonstrated that
  506. the orbiter middeck is a very cost-effective area to conduct "crew-tended"
  507. scientific and commercial microgravity research.  However, the size and number
  508. of experiments that can be accommodated in the middeck are severely limited and
  509. have conflicting requirements from Shuttle operations and other NASA programs.
  510.  
  511.      To provide the necessary support for commercial development of space
  512. payloads, the Commercial Middeck Augmentation Module (CMAM) procurement was
  513. initiated in February 1990, through NASA's Johnson Space Center (JSC).
  514. Consequently, in November 1990, NASA awarded a 5-year contract to SPACEHAB,
  515. Inc., of Arlington, Va., for the lease of their pressurized modules, the
  516. SPACEHAB Space Research Laboratories. These laboratories provide additional
  517. space for "crew-tended" payloads as an extension of the Shuttle orbiter middeck
  518. into the Shuttle cargo bay.
  519.  
  520.      This 5-year lease arrangement will cover several Shuttle flights and
  521. requires SPACEHAB, Inc., to provide for the physical and operational
  522. integration of the SPACEHAB Space Research Laboratories in the Space Shuttle
  523. orbiters, including experiments and integration services, such as safety
  524. documentation and crew training.
  525.  
  526.      NASA's primary objective for leasing the SPACEHAB Space Research
  527. Laboratory is to support the agency's commercial development of space program
  528. by providing the access to space.  This access is necessary to test,
  529. demonstrate or evaluate techniques or processes in the environment of space and
  530. thereby reduce risks to a more feasible level.
  531.  
  532.      NASA's secondary objective is to foster the development of space
  533. infrastructure which can be marketed by private firms to support commercial
  534. microgravity research payloads.  NASA is only partially using the SPACEHAB
  535. Space Research Laboratory multi-flight capacity, therefore, SPACEHAB, Inc., is
  536. marketing the additional portion to other commercial users.  It is expected
  537. that significant commercial demand will result from the successful
  538. demonstration of SPACEHAB capabilities on this first flight.
  539.  
  540. SPACEHAB Accommodations
  541.  
  542.      The SPACEHAB Space Research Laboratory is located in the forward end of
  543. the Shuttle orbiter cargo bay and is accessed from the orbiter middeck through
  544. a tunnel adapter connected to the airlock.  SPACEHAB weighs 9,628 pounds, is
  545. 9.2 feet long, 11.2 feet high and 13.5 feet in diameter.  It increases
  546. pressurized experiment space in the Shuttle orbiter by 1100 cubic feet,
  547. quadrupling the working and storage volume available.  Environmental control of
  548. the laboratory's interior maintains ambient temperatures between 65 and 80
  549. degrees Fahrenheit.
  550.  
  551.      The laboratory has a total payload capacity of 3000 pounds and in addition
  552. to facilitating crew access, provides experiments with services such as power,
  553. temperature control and command/data functions.  Other services, such as late
  554. access/early retrieval, also are available.
  555.  
  556.      The SPACEHAB Space Research Laboratory can provide various physical
  557. accommodations to users based on size, weight and other requirements.
  558. Experiments are commonly integrated into the laboratory in Shuttle middeck-
  559. type lockers or SPACEHAB racks.  The laboratory can accommodate up to 61
  560. lockers, with each locker providing a maximum capacity of 60 pounds and 2.0
  561. cubic feet of volume.
  562.  
  563.      The laboratory also can accommodate up to two SPACEHAB racks, either of
  564. which can be a "double-rack" or "single-rack" configuration, but each rack used
  565. reduces the number of usable locker locations by 10 lockers.  A "double- rack"
  566. provides a maximum capacity of 1250 pounds and 45 cubic feet of volume, whereas
  567. a "single-rack" provides half of that capacity.  The "double-rack" is similar
  568. in size and design to the racks planned for use in the space station.
  569.  
  570.      The use of lockers or racks is not essential for integration into the
  571. SPACEHAB Space Research Laboratory. Payloads also can be accommodated by
  572. directly mounting them on the laboratory.
  573.  
  574. SPACEHAB Operations Philosophy
  575.  
  576.      By its very nature, the Office of Advanced Concepts and Technology (OACT)
  577. flight programs assume a certain level of risk in order to approach the
  578. payloads from the commercial standpoint, including payload development costs
  579. incurred by industry partners.  Each of the investigators is aware of and
  580. accepts a self- established level of risk for mission success.  However, crew
  581. and orbiter safety requirements are always fully met.
  582.  
  583.      The preparations for the flight of SPACEHAB-1 have included the
  584. development of a number of backup and contingency operations for each payload
  585. appropriate to that payload's relative design simplicity.  These backup
  586. procedures include scenarios which might possibly affect crew or orbiter safety
  587. and each payload has procedures associated with it and which the crew has been
  588. trained in which will deactivate and/or safe the payload.
  589.  
  590. The SPACEHAB-01 Payload Complement
  591.  
  592.      From improving drugs to feeding plants, from cell splitting to
  593. intergalactic particles, from the first soldering experiment in space by
  594. American astronauts to high-temperature melting of metals, the SPACEHAB-01
  595. payloads represent a wide range of space experimentation.
  596.  
  597.      Included are 13 commercial development of space experiments in material
  598. processing and biotechnology, 12 of which are sponsored by NASA Centers for the
  599. Commercial Development of Space (CCDS) and one by the NASA Langley Research
  600. Center, Hampton, Va. There is one NASA biotechnology experiment and five other
  601. NASA investigations related to human factors and the Endeavour's environment.
  602. Finally, there is a space station environmental control system test and as
  603. supporting hardware, two accelerometers -- one from a CCDS and one from the
  604. NASA Lewis Research Center, Cleveland.
  605.  
  606.      Each of the 13 commercial development of space payloads has been screened
  607. by OACT to review the viability of the commercial aspects of the proposed
  608.  
  609. activity as well as the technical soundness.  Some of the SPACEHAB-01 CCDS
  610. payloads have flown on the Shuttle before, with the SPACEHAB-01 flight
  611. representing the continuation of industry-driven research toward a new or
  612. improved commercial product or process.  Many of the CCDS payloads, including
  613. the CCDS-sponsored accelerometer, have participated in the NASA OACT Consort
  614. series of suborbital sounding rocket flights to test hardware operation and
  615. gain flight worthiness.
  616.  
  617.      The five investigations sponsored by the NASA Johnson Space Center,
  618. involving biotechnology and human factors, were included to assure full
  619. utilization of the first flight of the SPACEHAB Space Research Facility and
  620. have been reviewed for their support to commercial objectives.  These
  621. experiments include equipment testing for future uses on the space station such
  622. as the first- ever American soldering experiment performed in space.
  623.  
  624.      Also on-board the SPACEHAB Space Research Laboratory is an investigation
  625. sponsored by the NASA space station office in Reston, Va., on closed systems to
  626. improve water recycling in the future space station environment.
  627.  
  628.      The experiments, housed in the SPACEHAB Space Research Laboratory on this
  629. its maiden voyage to space, represent a tremendous effort by government and
  630. industry to stretch the possibilities of space as the final frontier -- an
  631. effort focussed on fostering economic growth.
  632.  
  633. NASA Centers for the Commercial Development of Space
  634.  
  635.      The CCDS program is the cornerstone of NASA's commercial development of
  636. space activities, generating 13 of the 21 total flight hardware packages on
  637. this SPACEHAB Space Research Laboratory. NASA's nationwide CCDS network
  638. represents a unique example of how government, industry and academic
  639. institutions can create partnerships which combine resources and talents to
  640. strengthen America's industrial competitiveness.
  641.  
  642.      The CCDSs are designed to increase private sector investment and interest
  643. in commercial space-related activities, while encouraging U.S. economic
  644. leadership and stimulating advances in promising areas of research and
  645. development.  The CCDSs are based at universities and research institutions
  646. across the country and benefit from links with each other and with NASA field
  647. centers.
  648.  
  649.      Since 1985, OACT has issued four proposal solicitations in various areas
  650. of promising space-related commercial research and development.  From the
  651. solicitations, 17 centers have been established in eight industry-driven,
  652. space- based, high-technology research areas such as materials processing,
  653. biotechnology, remote sensing, communications, automation and robotics, space
  654. propulsion, space structures and space power.
  655.  
  656.      NASA OACT provides annual funding of up to $1 million to each center, with
  657. additional funding to those centers to cover specific programs or flight
  658. activities, as appropriate.  NASA offers the CCDSs its scientific and technical
  659. expertise through NASA field centers, opportunities for cooperative activities
  660. and other forms of continuing assistance.  A key facet of the CCDSs is the
  661. additional financial and in-kind contributions from industry affiliates, state
  662. and other government agencies, which, on the average, exceed the NASA funding
  663. level.
  664.  
  665.      Through creative and enterprising partnerships with industry, the CCDS
  666. program helps move emerging technologies from the laboratory to the marketplace
  667. with speed and efficiency.  The accomplishments of CCDS participants include
  668. significant advances in a number of scientific fields and hundreds of Earth-
  669. and space-based applications.
  670.  
  671.      As an incubator for future commercial space industries, the CCDS program,
  672. since its inception, has facilitated a number of new commercial space ventures
  673. and supported a wide range of ongoing efforts.  The CCDS program continues to
  674. be the key facilitator for U.S. industry involvement in commercial development
  675. of space activities, encouraging and supporting new and ongoing space- related
  676. ventures, as well as spawning research and development advancements that
  677. promise enormous social and economic benefits for all.
  678.  
  679. 1993 - The Year of Commercial Space
  680.  
  681.      Since late 1988, 37 commercial development of space payloads have
  682. successfully flown on the Space Shuttle including the outstanding performance
  683. of four payloads as part of the first United States Microgravity Laboratory
  684. (USML- 1) mission in June 1992.  Additionally, 27 commercial space research
  685. payloads have flown on several suborbital sounding rockets.
  686.  
  687.      During 1993, 56 research payloads are planned, including those on the
  688. first two flights of the SPACEHAB Space Research Laboratory and the first
  689. flight of the COMmercial Experiment Transporter (COMET).  The same period also
  690. will mark the first flight of a commercial free-flyer research facility, the
  691. Wake Shield Facility, as well as several Space Shuttle secondary payloads and
  692. the launch of the Advanced Communications Technology Satellite (ACTS).  Another
  693. suborbital sounding rocket flight in the Consort series already has been
  694. successfully accomplished with nine payloads on-board in February 1993.
  695.  
  696.      Two attributes of these innovative programs are the relatively small
  697. amount of federal funds expended and the low number of NASA personnel involved.
  698. The associated development of additional spaceflight services has spurred
  699. commercial space infrastructure capabilities while reducing a considerable
  700. backlog and reliance upon the Space Shuttle.
  701.  
  702.      In citing 1993 as The Year of Commercial Space, Greg Reck, Acting
  703. Associate Administrator for the OACT said, "The success of the Centers for the
  704. Commercial Development of Space and their many industry and academic affiliates
  705. should be recognized."
  706.  
  707.      "They are entrepreneurial visionaries, formulating and implementing an
  708. industry-driven program to identify and capitalize on the real possibilities in
  709. space-related commerce," Reck said. "The bright outlook for 1993 will stand as
  710. a landmark for the realization of the commercial potentials of space and as a
  711. benchmark for the development of the space frontier.  The ultimate benefits for
  712. all of us will be more than we can now imagine."
  713.  
  714.  
  715.  
  716.  
  717.  
  718. SPACEHAB-01 Commercial Material Science Experiments
  719.  
  720. Equipment for Controlled Liquid Phase Sintering Experiments
  721.  
  722.      The CMDS, based at the University of Alabama in Huntsville (UAH), has
  723. developed the Equipment for Controlled Liquid Phase Sintering Experiments
  724. (ECLiPSE), making its first long-duration space flight on STS-57 in the
  725. SPACEHAB. The UAH CMDS is a NASA Center for the Commercial Development of Space
  726. (CCDS).
  727.  
  728.      The ECLiPSE experiment investigates the liquid phase sintering (LPS) of
  729. metallic systems.  Sintering is a process by which metallic powders are
  730. consolidated into a metal at temperatures only 50-75 percent of that required
  731. to melt all of the constituent phases.  In LPS, a liquid coexists with the
  732. solid, which can produce sedimentation, thus producing a material that lacks
  733. homogeneity and dimensional stability.  To control sedimentation effects,
  734. manufacturers limit the volume of the liquid.  The ECLiPSE experiment examines
  735. metallic composites at or above the liquid volume limit to more fully
  736. understand the processes taking place and to produce materials that are
  737. dimensionally stable and homogeneous in the absence of gravity.
  738.  
  739.      The ECLiPSE project is focused on composites of hard metals in a tough
  740. metal matrix.  This composite will have the excellent wearing properties of the
  741. hard material and the strength of the tough material.  Applications of such a
  742. composite include stronger, lighter, more durable metals for bearings, cutting
  743. tools, electrical brushes, contact points and irregularly shaped mechanical
  744. parts for high stress environments.
  745.  
  746.      Kennametal, Inc., is an industry partner of the UAH CMDS participating in
  747. the ECLiPSE experiment and has immediate applications for materials
  748. improvements in the ceramic composites tested.  Kennametal is developing
  749. stronger, more durable tool bits.  Wyle Laboratories also is an industrial
  750. partner with the UAH CMDS on the ECLiPSE experiment.
  751.  
  752.      This Shuttle flight of the ECLiPSE payload is building on the experience
  753. of other ECLiPSE flights on suborbital sounding rockets.  Suborbital flights
  754. have provided only 1-3 minutes of sample processing time, and now the longer
  755. flight durations possible on the Shuttle are required.  Because the hardware
  756. was originally designed to fly in suborbital rockets, it is very automated,
  757. requiring little crew interaction.  The UAH CMDS is planning more suborbital
  758. rocket flight testing and future SPACEHAB missions of the ECLiPSE experiment as
  759. part of its sintered and alloyed materials project.
  760.  
  761.      Principal Investigator for ECLiPSE is Dr. James E. Smith, Jr., Associate
  762. Professor and Head, Department of Chemical and Materials Engineering,
  763. University of Alabama in Huntsville.
  764.  
  765.  
  766.  
  767.  
  768. Gas Permeable Polymeric Materials
  769.  
  770.      The Gas Permeable Polymeric Materials (GPPM) payload is sponsored by the
  771. Instrument Research Division, NASA Langley Research Center (LaRC), through a
  772. joint NASA/industry program initiated in 1987 with OACT. STS-57 and at least
  773. one future space flight of this polymer study program will determine if certain
  774. types of polymers made in microgravity are very different from the same
  775. polymers made simultaneously on the ground.
  776.  
  777.      Plastic materials, which are made of very large molecules called
  778. "polymers," are used in everyday life in many ways.  Some polymers prevent
  779. gases, such as oxygen, from passing through.  These polymers are used in
  780. keeping foods fresh for long periods of time in a refrigerator or freezer.
  781. Other polymers allow one or more gases to pass through.  These polymers, called
  782. gas permeable polymeric materials, also have many uses.
  783.  
  784.      The Gas Permeable Polymeric Materials (GPPM) flight experiment will
  785. determine if certain types of polymers made in low gravity while the Space
  786. Shuttle is in orbit are very different from the same polymers made at the same
  787. time on the ground.
  788.  
  789.      Gas permeable polymeric materials are being developed for many uses.
  790. These include special contact lenses for long-term wear and for use by pilots
  791. and astronauts; medical applications such as dialysis and blood gas monitoring;
  792. control of fermentation and other industrial processes and commercial
  793. production of pure gases.
  794.  
  795.      Another promising use is the development of sensors that will measure any
  796. gas in the air in very small amounts.  In this device, a very thin layer of the
  797. polymer is coated on a sensor.  The polymer allows only the gas which is to be
  798. measured to pass through it.  The sensor then measures the amount of gas that
  799. is present.  These devices will be used in monitoring indoor air quality and in
  800. detecting dangerous gases, such as carbon monoxide.
  801.  
  802.      Gravity may affect many properties of the polymer while it is being made.
  803. As early as 1984, it was suggested that these effects may be eliminated or at
  804. least reduced if the polymer was made in the low gravity of space flight.  A
  805. better understanding of how these polymers are formed also can be learned under
  806. these conditions.  These experiments must be carried out on the Space Shuttle
  807. with the assistance of the astronaut crew because the rates at which the
  808. polymers are formed are very slow.  If these polymers are very different as
  809. expected, many new and improved products will result from them.
  810.  
  811.      The gas permeable polymeric materials being studied by NASA are useful to
  812. the contact lens and industrial gas industries.  In addition, the polymers
  813. being developed by these industries are of special interest to NASA.
  814.  
  815.      A joint NASA and industry program to study polymers made in low gravity
  816. was approved in January 1987 by the NASA Office of Commercial Programs, now the
  817. OACT. The Instrument Research Division at the NASA LaRC is the NASA
  818. organization performing the study.  A leading manufacturer of polymers for
  819. contact lenses, the Paragon Optical Co., of Phoenix, Ariz., is the Industrial
  820. Guest Investigator.
  821.  
  822.      The GPPM flight experiment will be carried out in a sealed aluminum
  823. container called the Polymerization Module, developed by the Systems
  824. Engineering Division at LaRC. The flight Polymerization Module will be
  825. installed in a Commercial Refrigerator/Incubator Module (CRIM) developed by
  826. Space Industries Inc., Webster, Texas. The CRIM, which is a small refrigerator
  827. and oven in a single unit, can maintain temperatures over a range of 4 degrees
  828. C to 40 degrees C for indefinite periods.
  829.  
  830.      Twenty-eight polymer materials will be placed into the flight
  831. Polymerization Module and CRIM in an experiment preparation room at the
  832. SPACEHAB Payload Processing Facility near the NASA Kennedy Space Center.
  833. Identical materials will be placed in another Polymerization Module and
  834. laboratory CRIM. The materials will be kept at 4 degrees C until the start of
  835. the experiment.
  836.  
  837.      The Polymerization Module and CRIM will be used on future missions in the
  838. SPACEHAB Space Research Laboratory or in a middeck locker on the Shuttle. At
  839. least one more mission is being planned by NASA and Paragon researchers.  This
  840. mission also may provide an opportunity for additional industrial guest
  841. investigators to perform an experiment.
  842.  
  843. Investigations into Polymer Membrane Processing
  844.  
  845.      The Investigations into Polymer Membrane Processing (IPMP) payload will
  846. make its eighth Space Shuttle flight for the Ohio-based Battelle Advanced
  847. Materials Center, a NASA CCDS.
  848.  
  849.      The objective of IPMP is to investigate the physical and chemical
  850. processes that occur during the formation of polymer membranes in microgravity,
  851. such that the improved knowledge base can be applied to commercial membrane
  852. processing techniques.  The STS-57 mission will provide additional data on the
  853. polymer precipitation process to the knowledge base being developed by Battelle
  854. and its industrial partners.
  855.  
  856.      Polymer membranes are porous films which have numerous industrial
  857. applications in separation and filtration devices for pollution control, food,
  858. chemical and drug purification, and kidney dialysis.  The largest potential
  859. market may be the environmental sector.  Space-based polymer membrane
  860. experiments and resulting product improvements could play an important role in
  861. pollution control and may serve to significantly reduce the growing problem of
  862. dangerous gas emissions in the environment.  Amoco Chemical Co., Du Pont and
  863. Bend Industries, Inc., have contributed to this project due to the impact it
  864. may have on gas separation technology.
  865.  
  866.      A two-step process is used frequently to make polymer membranes.  A sample
  867. mixture of polymer and solvents is applied to a casting surface.  The first
  868. step is the evaporation of solvents from the mixture.  In the second step, the
  869. remaining sample is immersed in a fluid bath (typically water) to precipitate
  870. the membrane, form the solution and complete the process.
  871.  
  872.      Results from IPMP's previous seven Shuttle and two sounding rocket flights
  873. indicate that polymers grown in space do show consistently different material
  874. properties than those produced on Earth. The latest flights have produced
  875. polymers that demonstrate the gravitational influence on both the size and
  876. distribution of the pores, which is a determining factor in the ability of the
  877. commercial sector to use polymers for filtration and separation processes.
  878.  
  879.      The results and knowledge gained from all of the IPMP commercially-
  880. applied research flights are being analyzed for potential process-enhancing
  881. applications in existing industrial processing plants.  Through the
  882. dissemination of this information, it is expected there will be increased
  883. interest on the part of U.S. materials, chemical and environmental companies to
  884. grow polymers and other materials in space on a commercial basis.
  885.  
  886.      IPMP Principal Investigator is Dr. Vince McGinniss, Battelle Advanced
  887. Materials Center, Columbus, Ohio. IPMP Program Manager is Lisa McCauley, also
  888. of Battelle.
  889.  
  890. Liquid Encapsulated Melt Zone
  891.  
  892.      The Liquid Encapsulated Melt Zone (LEMZ) experiment is sponsored by the
  893. Consortium for Commercial Crystal Growth based at Clarkson University, Potsdam,
  894. N.Y., a NASA CCDS. The LEMZ payload is developed by the University of Florida,
  895. Gainesville, an academic affiliate of the consortium.
  896.  
  897.      LEMZ is the first experiment in a series of activities to determine the
  898. feasibility of commercial, space-based production of materials for applications
  899. in the computer, optics and sensor/detector industries.  These materials are
  900. needed for the next generation of high speed optoelectronic digital circuits,
  901. optoelectronic devices and transportation systems.  Researchers at the
  902. University of Florida have produced small gallium arsenide single crystals
  903. encapsulated in molten boron oxide using LEMZ in ground-based experiments.
  904.  
  905.      One of the major thrust areas in materials science is the growth of single
  906. crystals with improved homogeneity (uniform parts), purity and structural
  907. perfection.  However, single crystals grown on Earth have many flaws and
  908. impurities because they are in contact with a container.  The naturally
  909. occurring low gravity conditions of space flight allow large crystals to be
  910. grown without touching a container -- a process called floating zone crystal
  911. growth.
  912.  
  913. Floating zone crystal growth is expected to result in large single crystals
  914. with purity, compositional homogeneity and structural perfection unattainable
  915. on the ground.
  916.  
  917.      The hardware used in the LEMZ experiment is the Fluid Experiment Apparatus
  918. (FEA) constructed by an industrial partner of the Consortium for Commercial
  919. Crystal Growth, Rockwell International. In orbit, several indium bismuth rods
  920. will be melted in the FEA. Indium bismuth is a low-melting- temperature
  921. compound being used on STS-57 to test the value of liquid encapsulation.  Other
  922. materials of greater commercial interest will be used on future flights of
  923. LEMZ.
  924.  
  925.      The Consortium for Commercial Crystal Growth is teaming with Rockwell
  926. International, the University of Florida, McDonnell Douglas and the State of
  927. Florida Technology Research and Development Authority (TRDA) on the LEMZ
  928. payload.  The LEMZ program is part of the consortium's goal to produce high
  929. quality single crystals of semiconductors, complex oxides, non-linear optical
  930. materials and sensor/detector crystals.
  931.  
  932.      Principal Investigator for LEMZ is Professor Reza Abbaschian, Chairman and
  933. Professor, Materials Science and Engineering Department, University of Florida
  934. at Gainesville.
  935.  
  936. Support of Crystal Growth Experiment
  937.  
  938.      The Battelle Advanced Materials Center, a NASA CCDS based in Columbus,
  939. Ohio, is sponsoring the Support of Crystal Growth (SCG) Experiment on STS-57.
  940.  
  941.      This experiment is a successor to one conducted in the Spacelab glovebox
  942. flown on the first United States Microgravity Laboratory (USML-1) mission in
  943. July 1992.  SCG supports the Zeolite Crystal Growth (ZCG) experiment also
  944. flying in the SPACEHAB Space Research Laboratory in that it provides the
  945. invaluable information required to establish the ZCG autoclave mixing protocol
  946. so that the resulting crystal growth is optimized.  To do this, SCG will assist
  947. the crew member and principal investigator in determining how the solutions
  948. should be mixed for each of several solution combinations and mixer
  949. configurations.
  950.  
  951.      Ground-based and flight research has shown that mixing of the zeolite
  952. precursor solutions is critical to producing high quality crystals.  Nuclear
  953. magnetic resonance imaging studies, KC-135 flights and analysis of the USML-1
  954. results demonstrate the need to optimize the mixing process (uniform mixing
  955. while minimizing shear).  Determining the proper amount of mixing remains an
  956. empirical science and therefore, must utilize crew observation and judgement
  957. which requires extensive training and experience.
  958.  
  959.      SCG consists of 12 transparent "autoclaves," comparable to the solution
  960. containment portion of the ZCG autoclaves, and a battery-powered screwdriver to
  961. activate the mixing process.  The "autoclaves" are transparent to facilitate
  962. on- board observation by a crew member.  Throughout the activation process, a
  963. crew member will observe the progression and condition of the mixing of the two
  964. solutions.  The crew member will downlink video of each activation/mixing and
  965. consult with the principal investigator regarding application to the ZCG
  966. autoclave activation.  This experiment is critical to the success of the ZCG
  967. experiment and thus, to the success of the Battelle CCDS zeolite program as a
  968. whole.
  969.  
  970.      The Principal Investigator is Dr. Al Sacco, Jr., Worcester Polytechnic
  971. Institute, Worcester, Mass. Lisa A. McCauley, Battelle Advanced Materials
  972. Center, is the flight program manager.
  973.  
  974.  
  975.  
  976.  
  977.  
  978. Zeolite Crystal Growth
  979.  
  980.      STS-57 will be the second Shuttle flight of the Zeolite Crystal Growth
  981. (ZCG) payload, developed by the Battelle Advanced Materials Center, Columbus,
  982. Ohio, a NASA CCDS. The ZCG experiment flew on the first United States
  983. Microgravity Laboratory (USML-1) Shuttle mission (July 1992) and the results
  984. appear very positive, and all mission objectives were accomplished.
  985.  
  986.      Zeolite crystals are complex arrangements of silica and alumina which
  987. occur both naturally and synthetically.  An open, three-dimensional,
  988. crystalline structure enables the crystals to selectively absorb elements or
  989. compounds.  As a result, the crystals are highly useful as catalysts, molecular
  990. sieves, absorbents and ion exchange materials.
  991.  
  992.      Zeolites are used for purification and catalytic purposes.  As a purifier,
  993. zeolites work as molecular-scale sieves to remove contaminants from solutions.
  994. If improved zeolites were used in kidney dialysis as a purifier, the time
  995. needed to complete dialysis could be significantly reduced.  Zeolites also
  996. could help in removing impurities in blood molecules, which would be helpful in
  997. blood transfusions.  As catalysts, zeolites aid in making industrial processes
  998. more efficient.  The catalytic procedure used to process crude oil into
  999. gasoline could benefit from improved zeolites, potentially increasing the yield
  1000. of gasoline, thus reducing U.S. dependence on foreign oil sources.  Amoco
  1001. Chemical Co. and Du Pont are Battelle's industrial affiliates on this flight of
  1002. ZCG.
  1003.  
  1004.      Ultimately, space-produced zeolite crystals are expected to be larger and
  1005. of higher quality than their ground-produced counterparts, providing tremendous
  1006. industrial potential for such crystals.  The zeolites produced in microgravity
  1007. are considered high value-added products and will be scaled up to production
  1008. quantities using the space station and recoverable orbital systems launched by
  1009. expendable launch vehicles.
  1010.  
  1011.      The nucleus of the experiment will consist of 38 autoclaves, each
  1012. containing two solutions in separate chambers and a screw-activated mixing
  1013. assembly.  To activate the experiment, a crew member will operate the screw
  1014. assembly with a battery-powered screwdriver, which mixes the two zeolite
  1015. precursor solutions.  By repeating this process several times, proper mixing of
  1016. the two solutions can be obtained (several different mixing devices are to be
  1017. used on this mission).  Results from the Support to Crystal Growth experiment,
  1018. also flying in the
  1019.  
  1020. SPACEHAB Space Research Laboratory, will be used to determine the appropriate
  1021. mixing protocol for each autoclave.
  1022.  
  1023.      Principal Investigator for ZCG is Dr. Albert Sacco, Jr., Worcester
  1024. Polytechnic Institute, Worcester, Mass. ZCG Program Manager is Lisa McCauley,
  1025. Battelle Advanced Materials Center.
  1026.  
  1027.  
  1028. SPACEHAB-01 Commercial Life Science Experiments
  1029.  
  1030. ASTROCULTUREt
  1031.  
  1032.      The ASTROCULTUREt payload is sponsored by the Wisconsin Center for Space
  1033. Automation and Robotics (WCSAR), a NASA CCDS located at the University of
  1034. Wisconsin, Madison.
  1035.  
  1036.      Currently, no satisfactory plant growth unit is available to support
  1037. long-term plant growth in space.  Increases in the duration of space missions,
  1038. including stays on the space station, have made it necessary to develop plant
  1039. growth technology that could minimize the cost of life support while in space.
  1040. Plants can reduce costs of providing food, oxygen and pure water and also lower
  1041. costs of removing carbon dioxide in human space habitats.
  1042.  
  1043.      Before plants can be grown in the ASTROCULTUREt unit, however, a series of
  1044. experiments are being conducted on the Space Shuttle to evaluate the critical
  1045. subsystems essential for the space-based applications which also will have
  1046. tremendous uses on Earth, such as improved dehumidification/humidification
  1047. units, water-efficient irrigation systems and energy-efficient lighting systems
  1048. for plant growth.
  1049.  
  1050.      Results from the flight of the first ASTROCULTUREt experiment on STS- 50,
  1051. the flight of the first United States Microgravity Laboratory (USML-1) in July
  1052. 1992, indicate that the experiment successfully achieved all of its goals, and
  1053. experiment results are expected to provide new information dealing with the
  1054. performance of water and nutrient delivery in space.  ASTROCULTUREt has been
  1055. approved for four more Shuttle flights.
  1056.  
  1057.      The ASTROCULTUREt unit consists of a covered cavity with two growth
  1058. chambers containing inert material that serves as the root matrix; a water
  1059. supply system consisting of a porous stainless steel tube embedded into the
  1060. matrix, a water reservoir, a pump and appropriate valves for controlling the
  1061. pressure flow of water through the stainless steel tube; a water recovery
  1062. system consisting of the same components as the water supply system; and a
  1063. microprocessor system for control and data acquisition functions.  The flight
  1064. hardware for this mission is self-contained in a SPACEHAB locker and weighs
  1065. approximately 50 pounds.
  1066.  
  1067.      This flight of ASTROCULTUREt will evaluate the performance of other
  1068. important aspects of the water and nutrient delivery system not studied during
  1069. the first space experiment.  In addition, the STS-57 experiment will provide
  1070. information on the performance of a light emitting diode (LED) lighting system
  1071. during an extended period of microgravity.  A preliminary evaluation of the LED
  1072. system was made on the Consort-5 sounding rocket flight in November 1992.
  1073.  
  1074.      In orbit, the water supply and recovery systems will be activated to
  1075. initiate circulation of a nutrient solution through the porous tubes.
  1076. Subsequently, the solution will move through the wall of each porous tube into
  1077. the matrix by capillary forces.  In the matrix, the small pores will be filled
  1078. with the solution and the large pores with air, thereby providing a
  1079. non-saturated state.  The recovery system will operate at several pressure
  1080. levels to determine the rate at which the solution will move through the matrix
  1081. and the capacity of the supply system to provide the solution to the matrix.
  1082.  
  1083.      The amount of solution transferred from the supply reservoir to the
  1084. recovery reservoir will be monitored, and data collected by the computer will
  1085. indicate the supply system's overall capacity for replacing water and nutrients
  1086. removed by plants growing in microgravity.
  1087.  
  1088.      The current industry affiliates on ASTROCULTUREt include Automated
  1089. Agriculture Assoc., Inc., Dodgeville, Wisc.; Biotronics Technologies, Inc.,
  1090. Waukesha, Wisc.; Quantum Devices, Inc., Barveveld, Wisc.; and Orbital
  1091. Technologies Corpo., Madison, Wisc. Principal Investigator is Dr. Raymond J.
  1092. Bula, WCSAR.
  1093.  
  1094. BioServe Pilot Laboratory
  1095.  
  1096.      The BioServe Pilot Laboratory (BPL) is sponsored by BioServe Space
  1097. Technologies, a NASA CCDS based at the University of Colorado in Boulder.
  1098.  
  1099.      The BPL will play an important role in providing the commercial and
  1100. scientific communities affordable access to space for material and life
  1101. sciences research.  The main focus of the project is to provide a "first step"
  1102. opportunity to companies interested in exploring materials processing and life
  1103. science experiments in space.  The notion behind the project is to allow
  1104. industry a mechanism for entry level "proof of concept" flights.  Thus, the BPL
  1105. is a crucial screening device for more complex, targeted space research and
  1106. development activities.
  1107.  
  1108.      The BPL payload will support investigations in a wide variety of life
  1109. sciences areas with primary emphasis on cellular studies.  For STS-57, two
  1110. series of investigations will be carried out on bacterial products and
  1111. processes.
  1112.  
  1113.  
  1114.      One investigation series examines Rhizobium trifolii behavior in
  1115. microgravity.  Rhizobia are special bacteria that form an intimate and
  1116. advantageous, or symbiotic, relationship with plants.  The bacteria infect the
  1117. plants early in seedling development to form nodules on the plant roots.  The
  1118. bacteria in these nodules derive nutritional support from the plant while in
  1119. turn providing the plant with nitrogen fixed from the air.  Plants that form
  1120. such relationships with rhizobia are called legumes and include alfalfa, clover
  1121. and soybean.  Such plants do not require synthetic fertilizers to grow.  In
  1122. contrast, many important crop plants such as wheat and corn are dependent on
  1123. synthetic fertilizers since they do not form symbiotic relationships with
  1124. rhizobia.
  1125.  
  1126.      The experimental system employing Rhizobium trifolii is a model that can
  1127. be used to better understand the multi-step process associated with rhizobia
  1128. infection of legumes.  Once understood, it may become possible to manipulate
  1129. the process to cause infection of other crop plants.  The potential savings in
  1130. fertilizer production would be tremendous.
  1131.  
  1132.      One of the commercial goals of the BioServe center is to determine whether
  1133. microgravity might be exploited as a tool for rhizobial infection of
  1134. significant crop plants.  This BPL investigation, along with complimentary
  1135. investigations in BioServe's Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (CGBA)
  1136. also flying in the SPACEHAB Space Research Laboratory, should provide the data
  1137. needed to address this goal.
  1138.  
  1139.      Another series of investigations being flown in the BPL concerns the
  1140. bacteria E. Coli. These bacteria are normally found in the gastrointestinal
  1141. tracts of
  1142.  
  1143. mammals, including humans.  E. Coli have been well studied as a model system
  1144. for bacterial infection and population dynamics and in genetics research.  With
  1145. regard to commercial application, the genetic material in E. Coli has been
  1146. manipulated to produce bacteria capable of secreting important pharmaceutical
  1147. products.  These bacteria also serve as a model for bacteria used in waste
  1148. treatment and water reclamation.
  1149.  
  1150.      For STS-57, these bacteria are being studied to determine changes in
  1151. growth and behavior that occur as a consequence of exposure to microgravity.
  1152. The commercial objectives for this investigation include understanding and
  1153. controlling bacterial infection in closed environments, exploiting bacteria and
  1154. other micro-organisms in the development of ecological life support systems and
  1155. waste management, and determining the opportunity for enhanced genetic
  1156. engineering and enhanced pharmaceutical production using bacterial systems.
  1157.  
  1158.      Yet another BPL investigation examines a biomedical test model based on
  1159. cells derived from a frog kidney.  This investigation is intended to provide
  1160. insight into effects of microgravity on cell behavior - especially cell
  1161. division.  Gravitational effects on such cell systems may be used as models of
  1162. diseases or disorders that occur on Earth. For STS-57, the kidney cell system
  1163. is being examined to determine feasibility for use as such a test model.
  1164.  
  1165.      On STS-57, the BPL will consist of 40 Bioprocessing Modules (BPMs) stowed
  1166. in a standard locker in the SPACEHAB Space Research Laboratory. The BPMs will
  1167. contain the biological sample materials.  The stowage locker also will contain
  1168. an Ambient Temperature Recorder (ATR) which will provide a temperature history
  1169. of the payload throughout the mission.
  1170.  
  1171.      Each BPM consists of three syringes held together on an aluminum tray.
  1172. Generally, the center syringe in each BPM will be loaded with the cell culture
  1173. system.  Adjacent syringes will contain process initiation and termination
  1174. fluids, respectively.  A three-way valve is mounted on the trays which permits
  1175. fluid transfer from one syringe to the next.  The syringes, valve tubing and
  1176. fittings provide for containment of the sample materials.  The hardware is
  1177. further enclosed in heat-sealed plastic bags to provide additional levels of
  1178. containment.
  1179.  
  1180.      For most of the investigations, simultaneous ground controls will be run.
  1181. Using similar hardware and identical sample fluids, ground personnel will
  1182. activate and terminate BPMs in parallel with the flight crew.  Synchronization
  1183. will be accomplished based on voice downlink from the crew.  Ground controls
  1184. will be conducted at the SPACEHAB Payload Processing Facility at Cape
  1185. Canaveral, Fla.
  1186.  
  1187.      Dr.  Marvin Luttges, Director of the BioServe CCDS, is Program Manager.
  1188. Drs. Louis Stodieck and Michael Robinson, also of BioServe, are responsible for
  1189. mission management.
  1190.  
  1191. Commercial Generic Bioprocessing Apparatus
  1192.  
  1193.      The Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (CGBA) payload is sponsored
  1194. by BioServe Space Technologies, a NASA CCDS located at the University of
  1195. Colorado, Boulder. The purpose of the CGBA is to allow a wide variety of
  1196. sophisticated biomaterials, life sciences and biotechnology
  1197.  
  1198. investigations to be performed in one device in the low gravity environment of
  1199. space.
  1200.  
  1201.      During the STS-57 mission, the CGBA will support 27 separate commercial
  1202. investigations, which can be loosely classified in three application areas:
  1203. biomedical testing and drug development, controlled ecological life support
  1204. system (CELSS) development and agricultural development and manufacture of
  1205. biological-based materials.
  1206.  
  1207. Biomedical Testing and Drug Development -- To collect information on how
  1208. microgravity affects biological organisms, the CGBA will include eight
  1209. biomedical test models.  Of the eight test models, four are related to immune
  1210. disorders: one will investigate the process in which certain cells engulf and
  1211. destroy foreign materials (phagocytosis); another will study bone marrow cell
  1212. cultures; two others will study the ability of the immune system to respond to
  1213. infectious-type materials (lymphocyte and T-cell induction); and one will
  1214. investigate the ability of immune cells to kill infectious cells (TNF-Mediated
  1215. Cytotoxicity).
  1216.  
  1217.      The other four test models -- which are related to bone and developmental
  1218. disorders, wound healing, cancer and cellular disorders -- will investigate
  1219. bone tissue, brine shrimp development, inhibition of cell division processes,
  1220. stimulation of cell division processes and the ability of protein channels to
  1221. pass materials through cell membranes.
  1222.  
  1223.      Test model results will provide information to better understand diseases
  1224. and disorders that affect human health, including cancer, osteoporosis and
  1225. AIDS. In the future, these models may be used for the development and testing
  1226. of new drugs to treat these diseases.
  1227.  
  1228. Controlled Ecological Life Support System (CELSS) Development -- To gain
  1229. knowledge on how microgravity affects micro-organisms, small animal systems,
  1230. algae and higher plant life, the CGBA will include 13 ecological test systems.
  1231. Two of the test systems will examine miniature wasp development.  Seven
  1232. separate studies will concern seed germination and seedling processes related
  1233. to CELSS development.  Another three test systems will investigate bacterial
  1234. products and processes and bacterial colonies for waste management
  1235. applications.  Finally, one other system will study new materials to control
  1236. build- up of unwanted bacteria and other micro-organisms.
  1237.  
  1238.      Test system results will provide research information with many commercial
  1239. applications.  For example, evaluating higher plant growth in microgravity
  1240. could lead to new commercial opportunities in controlled agriculture
  1241. applications.  Test systems that alter micro-organisms or animal cells to
  1242. produce important pharmaceuticals could later be returned to Earth for
  1243. large-scale production.  Similarly, it may be possible to manipulate
  1244. agricultural materials to produce valuable seed stocks.
  1245.  
  1246. Biomaterials Products and Processes -- The CGBA also will be used to
  1247. investigate six different biomaterials products and processes.  Two
  1248. investigations will attempt to grow large protein and RNA crystals to yield
  1249. information for use in commercial drug development.  A third investigation will
  1250. evaluate the assembly of virus shells for use in a commercially-developed drug
  1251. delivery system.
  1252.  
  1253. Another experiment will use bacteria to form magnetosomes (tiny magnets) for
  1254. potential use in advanced electronics.  Two other investigations will use
  1255. fibrin clot materials as a model of potentially implantable materials that
  1256. could be developed commercially as replacements for skin, tendons, blood
  1257. vessels and even cornea.
  1258.  
  1259.      Results from the 27 investigations will be carefully considered in
  1260. determining subsequent steps toward commercialization.  STS-57 marks the third
  1261. of six CGBA flights.  Future flights will continue to focus on selecting and
  1262. developing investigations that show the greatest commercial potential.
  1263.  
  1264.      For most of the investigations, simultaneous ground controls will be run.
  1265. Using identical hardware, samples fluids and materials, ground personnel will
  1266. activate and terminate FPAs in parallel with the flight crew.  Synchronization
  1267. will be accomplished based on indications from the crew as to when specific
  1268. GAPs are operated.  A temperature controlled environment at the SPACEHAB
  1269. Payload Processing Facility (SPPF), Cape Canaveral, Fla., will be used to
  1270. duplicate flight conditions.
  1271.  
  1272.      Dr.  Marvin Luttges, Director of the BioServe CCDS, is program manager for
  1273. CGBA. Drs. Louis Stodieck and Michael Robinson, also of BioServe, are
  1274. responsible for mission management.
  1275.  
  1276. Organic Separation
  1277.  
  1278.      The Consortium for Materials Development in Space (CMDS) based at the
  1279. University of Alabama in Huntsville (UAH), has developed the Organic Separation
  1280. (ORSEP) payload for flight on STS-57. The UAH CMDS is a NASA CCDS.
  1281.  
  1282.      ORSEP offers the commercial and scientific communities the opportunity to
  1283. separate cells and particles by a mechanistic technique unavailable on Earth.
  1284. The potential commercial value of separations includes the opportunity to
  1285. culture cell subpopulations on return to Earth, the revelation that
  1286. subpopulations exist and as is the case for protein crystal growth in space, in
  1287. scientific study of the purified samples.
  1288.  
  1289.      The ORSEP hardware was built by Space Hardware Optimization Technology
  1290. (SHOT), Inc., Floyd Knobs, Ind. It is of considerably lower cost than existing
  1291. phase partitioning devices, and SHOT may be able to capture a good portion of
  1292. the commercial market on Earth. The hardware is a modular design which can be
  1293. configured for use with the Shuttle middeck, Spacelab, Get Away Special
  1294. canisters, the SPACEHAB Space Research Laboratory, sounding rockets and
  1295. parabolic flight aircraft.
  1296.  
  1297.      It is a multi-sample, multi-step, fully automated device that separates
  1298. non- biological particles, as well as biological cells, particles,
  1299. macromolecular assemblies and organelles in low gravity via partitioning in
  1300. liquid polymer two- phase systems.  The hardware has been designed to perform
  1301. partitioning in microgravity for a long duration because 2-3 hours are required
  1302. for each separation step.  Commercial interests were factored into the hardware
  1303. design in its multi-sample capability that offers temperature control and
  1304. sterility.
  1305.  
  1306.  
  1307.      On STS-57, the SPACEHAB Space Research Laboratory makes available
  1308. continuous power, which allows for constant heating/cooling for the experiment
  1309. while the vacuum of space provides thermal insulation.  As a result of these
  1310. design features, four samples can be processed through 12 purification steps
  1311. while being held at 4 degrees C in a sterile environment.
  1312.  
  1313.      Four particle samples will be processed on STS-57 in the ORSEP apparatus.
  1314. Delicate biological materials have been avoided in order to verify that the
  1315. separations are due to the operation of the ORSEP rather than an unexpected
  1316. response of a sensitive sample, such as to a launch delay or a delay in the
  1317. recovery of the payload.
  1318.  
  1319.      The CCR CCDS is using ORSEP to study the separation of organic materials
  1320. from unwanted impurities.  When making any type of drug or any material to be
  1321. used for medical purposes, purity is an extremely important characteristic to
  1322. the ultimate usefulness of the product.  Enhanced purity will enable smaller
  1323. quantities of drugs to be used, with reduced chances of unwanted side effects.
  1324. When certain fluids containing pharmaceuticals are mixed in space, the two
  1325. fluids will separate, much like oil and water.  During this process, impurities
  1326. will often separate out and be located in the boundary between the two fluids.
  1327. They then may be removed, leaving the ultra-pure desired products.
  1328.  
  1329.     The Principal Investigator for ORSEP in Dr. James M. Van Alstine,
  1330. University of Alabama in Huntsville.
  1331.  
  1332. Protein Crystal Growth
  1333.  
  1334.      The Center for Macromolecular Crystallography (CMC), based at the
  1335. University of Alabama in Birmingham (UAB), is sponsoring Protein Crystal Growth
  1336. (PCG) experiments on STS-57. The CMC is a NASA CCDS, which forms a bridge
  1337. between NASA and private industry to stimulate biotechnology research for
  1338. growing protein crystals in space and offers other protein crystallography
  1339. services to a wide range of pharmaceutical, chemical and biotechnology
  1340. companies.
  1341.  
  1342.      The objective of space-based protein crystal growth experiments is to
  1343. produce large, well-ordered crystals of various proteins.  These crystals will
  1344. be used in ground-based studies to determine the three-dimensional structures
  1345. of the proteins.  These experiments also continue to investigate how to control
  1346. and optimize protein crystal growth in order to reduce uncertainties or risks
  1347. associated with using this space-based process as a vital and enabling
  1348. technology for many critical areas.
  1349.  
  1350.      Since proteins play an important role in everyday life -- from providing
  1351. nourishment to fighting diseases - research in this area is quickly becoming a
  1352. viable commercial industry.  Scientists need large, well-ordered crystals to
  1353. study the structure of a protein and to learn how its structure determines a
  1354. protein's functions.
  1355.  
  1356.      The technique most-widely used to determine a protein's three- dimensional
  1357. structure is x-ray crystallography, which requires large, well-ordered crystals
  1358. for analysis.  Crystals produced on Earth often are large enough to study, but
  1359. they usually have numerous gravity-induced flaws.  However, space-produced
  1360. crystals tend to have more highly-ordered structures that significantly
  1361. facilitate x- ray diffraction studies.
  1362.  
  1363.      Studies of such crystals not only can provide information on basic
  1364. biological processes, but they may lead to the development of food with higher
  1365. protein content, highly resistant crops and - of great importance - more
  1366. effective drugs.  By studying the growth rates of crystals under different
  1367. conditions, scientists can find ways to improve crystal growth in microgravity,
  1368. thus providing higher- quality crystals for study and the ability to produce
  1369. satisfactory protein crystals that are hard or impossible to grow on Earth. For
  1370. these reasons, the CMC has conducted protein crystal growth experiments on 17
  1371. Shuttle missions including STS-57.
  1372.  
  1373. Vapor Diffusion Apparatus and Crystallization Facility Experiments
  1374.  
  1375.      There are three PCG experiments on STS-57, two of which are contained in
  1376. thermal control enclosures called Commercial Refrigerator/Incubator Modules
  1377. (CRIM).  One of the CRIM will hold three Vapor Diffusion Apparatus (VDA) trays
  1378. at a temperature of 22 degrees C. One side of each VDA tray holds 20 double-
  1379. barreled syringes, while the other side holds plugs that cap the tips of the
  1380. syringes.  Protein solution will be stored in one barrel of each syringe, and
  1381. the other barrel will house precipitant solution.  A reservoir of concentrated
  1382. precipitant solution surrounds each syringe inside the crystal growth chamber.
  1383.  
  1384.      A second CRIM contains the Protein Crystallization Facility (PFC).  This
  1385. equipment will utilize changing temperature as a means of producing protein
  1386. crystals in microgravity.  The PFC apparatus consists of four containers which
  1387. can individually hold as much as 500 ml of protein solution.  The buffered
  1388. protein solution is initially maintained at a temperature which will not induce
  1389. crystallization.  Once in orbit, the CRIM is programmed by the crew to begin
  1390. slowly changing temperature on a temperature profile which will optimize the
  1391. crystallization process.
  1392.  
  1393.      Due to each protein's short lifetime and the crystals' resulting
  1394. instability, the protein crystal growth experiments will be retrieved within 3
  1395. hours of landing and returned to the CMC for post-flight analyses.
  1396.  
  1397. Direct-Control Protein Crystal Growth
  1398.  
  1399.      A third crystallization system on STS-57 will test new protein crystal
  1400. growth space hardware.  The crystallization system will consist of six syringes
  1401. in a VDA tray and will be contained in a Thermal Enclosure System (TES) which
  1402. occupies two SPACEHAB lockers and provides a hermetically-sealed and thermally-
  1403. controlled environment.  Within the TES, the Crystal Observation System (COS)
  1404. will allow real-time crew monitoring during the crystal growth period.
  1405.  
  1406.      The COS video system will provide individual experiment observation via
  1407. video cameras mounted to allow viewing of each growth chamber.  The system will
  1408. allow crew members to focus from the front of the droplet to the back, thereby
  1409. providing the ability to detect individual crystals, study their growth rate
  1410. and morphology, and continually observe the crystals on board or send video
  1411. downlink images of the crystals to scientists in the Payload Operations and
  1412. Control Center (POCC).  This new hardware will provide critical information
  1413. regarding differences in crystal growth rates and vapor equilibration times in
  1414. the microgravity environment.
  1415.  
  1416.      The COS in its hermetically sealed thermally controlled environment
  1417. represents a significant step towards the dynamic control of the several
  1418. variables that affect protein crystal growth.  By developing the ability to
  1419. create tailor made, monitored and programmed environments for each sample, such
  1420. systems are expected to be able to significantly reduce the risks involved in
  1421. growing valuable crystals of the most troublesome proteins.
  1422.  
  1423.      Industrial samples will be flown in each of the protein crystal growth
  1424. hardware - the VDA, PFC and COS - including malic enzyme from Upjohn
  1425. Pharmaceuticals, recombinant human insulin from Eli Lilly and Company and
  1426. alpha-thrombin from Du Pont Merck Pharmaceuticals.
  1427.  
  1428.      The CMC has flown over 50 different types of proteins in space, seeking
  1429. protein structure data and techniques for predictable enhancement by growth in
  1430. microgravity.  Crystallographic analysis has revealed that on average 20
  1431. percent of proteins grown in space are superior to their Earth-grown
  1432. counterparts.  As a result of advances made by the CMC in its microgravity
  1433. crystallographic technologies, 40 percent of the proteins flown on the first
  1434. United States
  1435.  
  1436. Microgravity Laboratory (USML-1) mission in July 1992, yielded diffraction size
  1437. crystals, several of which were superior to any previously grown on Earth.
  1438.  
  1439.      With continued research, the commercial applications developed using
  1440. protein crystal growth have phenomenal potential, and the number of proteins
  1441. that need study exceeds tens of thousands.  Current research with the aid of
  1442. pharmaceutical companies may lead to a whole new generation of drugs, which
  1443. could be able to help treat diseases such as cancer, rheumatoid arthritis,
  1444. periodontal disease, influenza, septic shock, emphysema, aging and AIDS. These
  1445. possibilities plus drugs and other products for agriculture, proteins for
  1446. bioprocessing in manufacturing processes and waste management and other
  1447. biotechnical applications, represent critical capabilities for dealing with the
  1448. future of the world.
  1449.  
  1450.      A number of companies are participating in the CMC's protein crystal
  1451. growth project including BioCryst Pharmaceuticals, Inc., Eli Lilly & Co.,
  1452. Schering- Plough Research, Du Pont Merck Pharmaceuticals, Sterling Winthrop
  1453. Inc., Eastman Kodak Co., The Upjohn Co., Smith Kline Beecham Pharmaceuticals
  1454. and Vertex Pharmaceuticals, Inc. Principal Investigator for the protein crystal
  1455. growth experiments is Dr. Charles E. Bugg, Director of the UAB CMC.
  1456.  
  1457. Physiological Systems Experiment
  1458.  
  1459.      The Center for Cell Research (CCR), a NASA CCDS based at Pennsylvania
  1460. State University, is sponsoring the third Physiological Systems Experiment
  1461. (PSE) payload on STS-57.
  1462.  
  1463.      The PSE-03 payload is the result of a collaboration by the CCR and the
  1464. Space Dermatology Foundation (SDF), a group of dermatologists and scientists
  1465. concerned with the future implications and effects of space travel and
  1466. habitation on the human skin.  It will investigate the role of two growth
  1467. factors involved in accelerating or enhancing tissue repair.  Microgravity
  1468. appears to slow down the normal tissue repair process.  The slow down mimics
  1469. changes associated with conditions on Earth.
  1470.  
  1471.      The objective of PSE-03 on STS-57 is to increase the dermatologic database
  1472. and to demonstrate the value of microgravity in dermatologic studies.  The
  1473. results of the experiment will be shared with the medical community and the
  1474. pharmaceutical and biotechnical industries through the SDF. The SDF plans to
  1475. develop and maintain a database of space-related dermatology and dermatologic
  1476. conditions, which will be the only one of its kind.
  1477.  
  1478.      PSE-03 is a first step in exploring how microgravity can improve the
  1479. understanding of the ways growth factors regulate tissue repair and
  1480. regeneration.  The knowledge gained in these studies may be useful in the
  1481. development of new medicines for burn victims, diabetics, elderly surgical
  1482. patients, bed sore sufferers or other skin injury patients for whom healing is
  1483. slow and difficult.
  1484.  
  1485.      The results also may provide additional information about how the basic
  1486. gene processes underlying blood vessel and soft tissue formation are turned on
  1487. and off.  In addition, the experiment may have direct application in space by
  1488. helping dermatologists devise therapies to treat astronauts who receive skin
  1489. and/or soft tissue injuries during prolonged space flight.
  1490.  
  1491.      Prior to space flight, the growth factors will be implanted in six
  1492. different areas in each of the 12 male adult rats.  The rats will be housed in
  1493. groups of six in two completely self-contained units equipped with food and
  1494. water.  Fans will circulate cabin air through the units.  The units, known as
  1495. Animal Enclosure Modules (AEM), were developed by NASA's Ames Research Center,
  1496. Mountain View, Calif. The AEM hardware provides the rats with appropriate life
  1497. support throughout the mission and returns them in good health at the end of
  1498. the mission.  No interaction with the crew is required in orbit, however, clear
  1499. plastic covers on the AEM hardware will permit the crew to visually inspect the
  1500. condition of the rats.
  1501.  
  1502.      When returned, the tissues surrounding the implantation sites will be
  1503. examined to determine the effect of the growth factors.  Those tissues and
  1504. others will be studied by researchers affiliated with the CCR, SDF and with
  1505. pharmaceutical and biotechnical companies.  The experiment designers expect the
  1506. 7 day mission to provide sufficient exposure to microgravity to study the
  1507. initial phases of tissue repair and the manner in which the two growth factors
  1508. affect the process.
  1509.  
  1510.      PSE-01, conducted in 1990 with Genentech Inc., San Francisco, increased
  1511. basic scientific knowledge regarding human bone and muscle disease and immune
  1512. cell deficiency.  PSE-02, conducted in 1992 with Merck & Co., Inc., West Point,
  1513. Penn., tested a developmental drug designed to counteract the effects of
  1514. osteoporosis.
  1515.  
  1516.      Dr.  W. C. Hymer is Director of the Center for Cell Research at
  1517. Pennsylvania State University and co-investigator for PSE-03. Dr. William W.
  1518. Wilfinger is the CCR Director of Physiological Testing. Dr. Steven R. Kohn,
  1519. President, Space Dermatology Foundation, is the SDF representative.
  1520.  
  1521. SPACEHAB-01 Johnson Space Center Investigations
  1522.  
  1523. Application Specific Pre-programmed Experiment Culture System
  1524.  
  1525.      The Application Specific Pre-programmed Experiment Culture (ASPEC) System
  1526. is sponsored by the Medical Sciences Division, Space and Life Sciences
  1527. Directorate, NASA Johnson Space Center (JSC), Houston. The ASPEC system is a
  1528. part of the bioreactor project which is aimed at developing a series of
  1529. hardware concepts for facilitating the development of human cells and tissue
  1530. cultures in the weightless or microgravity environment of space flight where
  1531. cells can grow in all directions for extended periods of time.
  1532.  
  1533.      Medical science is unable to grow large high-fidelity human tissue models
  1534. in Earth's gravity.  Microgravity or its emulation will allow cells to be
  1535. suspended for long-term growth and development.  Tissues grown in this way are
  1536. useful in testing chemotherapeutic protocols, understanding growth requirements
  1537. and treating specific medical maladies.  Potential medical science spin-offs
  1538. include investigations of viral growth, cancer models and therapeutics, and
  1539. transplantation tissue.
  1540.  
  1541.      "A near-term goal is to test the equipment and its impact on a growing
  1542. colon cancer," said Glenn Spaulding, Manager of the biotechnology program at
  1543. the Johnson Space Center. "From this study, we will be able to refine culture
  1544. techniques here and in space."
  1545.  
  1546.      The ASPEC system is a set of self-contained cell growing and cell
  1547. maintenance units for use in space flight experiments.  Cell cultures may be
  1548. initiated in the device or mature cell cultures may be transferred into the
  1549. ASPEC, which can maintain a cell culture experiment for as long as 14 days.
  1550.  
  1551.      The ASPEC system will carry several culture vessels on STS-57, its first
  1552. space flight.  Each culture vessel has the potential of carrying one complete
  1553. experiment.  On STS-57 the experiment is being flown with colon cancer cells to
  1554. be grown in the chamber and brought back for study.  On Endeavour's last
  1555. mission in January, the culture chamber was flown as a testbed to demonstrate
  1556. movement of fluid through the unit to provide constant nutrients to growing
  1557. cells.
  1558.  
  1559.      The hardware of the ASPEC system includes three ASPEC units, an ASPEC
  1560. power cable, a locker with a modified door and packing foam.  Each ASPEC unit
  1561. has an independent plumbing and sensor system to regulate temperature and pH
  1562. and to provide a fresh growth medium and serum to the cells as needed.
  1563.  
  1564.  
  1565.      The STS-57 crew will routinely check power indicators and airflow through
  1566. the ASPEC units and clean the vent screens as necessary.  The crew also will
  1567. take still photographs of the system configuration.  The shutdown procedure
  1568. will be initiated by the crew.  This will begin an automated process for
  1569. removing experiment materials from the reactor chamber, chilling the removed
  1570. samples to 10 degrees C to prevent protein breakdown and other degradation and
  1571. injecting formalin into the vessels to "fix" the remaining cells.
  1572.  
  1573.      A near term goal of the experiment is to provide toxicology testing that
  1574. will identify the potential long-duration hazards on shorter Shuttle missions.
  1575. This forms a bridge between identifying specific toxicants and their biological
  1576. impacts.
  1577.  
  1578.      On the Shuttle, ASPEC will serve as the "foundation experiment" for the
  1579. space station.  Growing cells to full maturity may take several months, which
  1580. can only be done on long-duration flights aboard the station.
  1581.  
  1582.      Principal Investigator for ASPEC is Dr. Glenn Spaulding, Medical Sciences
  1583. Division, Space and Life Sciences Directorate, JSC.
  1584.  
  1585. Charged Particle Directional Spectrometer
  1586.  
  1587.      The Charged Particle Directional Spectrometer (CPDS) experiment on STS- 57
  1588. is sponsored by the Solar System Exploration Division, Space and Life Sciences
  1589. Directorate, Johnson Space Center (JSC).  The CPDS performs the functions of
  1590. both a research instrument and an operational monitor.  It detects and records
  1591. the many different types of nuclear radiation that bombard an orbiting space
  1592. vehicle.  In so doing, information is gathered about the characteristics of
  1593. these particles at the orbital altitude, and a record is made of the amount and
  1594. type of exposure the crew members receive.
  1595.  
  1596.      The particles come from two groups.  First are particles trapped in orbit
  1597. around the Earth by the Earth's magnetic field.  These particles mainly consist
  1598. of protons, although other varieties of the nuclear population also are
  1599. present.  The second are intergalactic particles, or cosmic rays, that happen
  1600. to be passing by the Earth. All of these particles can be considered orbital
  1601. debris on a nuclear scale.
  1602.  
  1603.      Knowledge of the particle's type, energy and direction is of interest to
  1604. basic research in physics.  Medical researchers can use much of the same
  1605. information, but in addition, they are concerned with the linear energy
  1606. transfer of the particle, particularly in living tissue such as human beings.
  1607. The measurement indicates how much potential damage the particles do as they
  1608. transverse through living beings.  Such information is necessary to help
  1609. determine guidelines that will ensure the long-term health and safety of
  1610. astronauts.  Several CPDS instruments are intended to be included as standard
  1611. equipment on the space station.
  1612.  
  1613.      The CPDS experiment consists of three different instruments: a pair of
  1614. Area Passive Dosimeters (APDs), the Tissue Equivalent Proportional Counter
  1615. (TEPC) and the actual CPDS apparatus.  The APDs are routinely flown on Space
  1616. Shuttle missions.  They are similar to film strips.  Particles which strike the
  1617. strips leave a distinctive signature.  The strips are analyzed after the flight
  1618. and give a good indication of total dosage received during the flight.
  1619.  
  1620.      The TEPC utilizes a detection element that absorbs particle energy in a
  1621. manner similar to living tissue.  The data received from this instrument are
  1622. particularly useful in assessing possible hazards to the crew.  And since the
  1623. TEPC is an active electronic instrument, a time record of when each particle
  1624. strikes is maintained.  TEPCs have flown on several Shuttle missions and have
  1625. been instrumental in, among other things, determining the configuration of the
  1626. South Atlantic Anomaly.
  1627.  
  1628.      The CPDS apparatus is the most sophisticated instrument of the experiment
  1629. hardware.  It consists of several layers of different types of detectors.  The
  1630. various detectors have different characteristics to enable the instrument to
  1631. gather as much data as possible from each particle strike.  One important new
  1632. feature of the CPDS is its ability to determine the direction of individual
  1633. particles.  Particle flux is believed to be more intense in some directions
  1634. than in others.  If this is confirmed, future spacecraft designs may position
  1635. crews to receive maximum shielding from the spacecraft structure.
  1636.  
  1637.      The CPDS experiment is completely housed in a SPACEHAB locker mounted high
  1638. on the aft bulkhead.  It requires only electrical power to be operational.  The
  1639. instruments are activated by the crew as soon after reaching orbit as practical
  1640. and are turned off just before the descent back to Earth. Data are retained in
  1641. internal memories and are read out and analyzed post-flight.
  1642.  
  1643.      Principal Investigator for CPDS is Dr. Gautam D. Badwar, Solar System
  1644. Exploration Division, Space and Life Sciences Directorate, JSC.
  1645.  
  1646. Human Factors Assessment
  1647.  
  1648.      The Human Factors Assessment (HFA) experiment is being conducted on STS-57
  1649. by the Crew Interface Analysis Section of the Flight Crew Support Division,
  1650. Space and Life Sciences Directorate, Johnson Space Center (JSC).  The primary
  1651. concerns of human factors engineers at JSC are the investigation and evaluation
  1652. of human-machine and human-environment interfaces unique to spaceflight which
  1653. affect crew productivity and ultimately mission success.
  1654.  
  1655.      During the mission, data will be collected on three different aspects of
  1656. crew activity in space: the acoustic and lighting environments of the orbiter,
  1657. ease of movement -- or translation -- through the middeck-to-SPACEHAB transfer
  1658. tunnel and the use of electronic procedures to perform tasks.  The hardware to
  1659. facilitate data collection includes a MacIntosh Powerbook computer with a voice
  1660. recognition system using Supercard displays and for environmental measurements,
  1661. a B&K Type 2231 Modular Precision Sound Level Meter and a Minolta Photographic
  1662. Spotmeter.
  1663.  
  1664.      Evaluation of the acoustic and lighting environments (HFA-SOUND and HFA-
  1665. LIGHT, respectively) seeks to gain objective and subjective measures of the
  1666. noise and lighting environments during the STS-57 mission and also will assess
  1667. any effects on crew performance attributable to these environments.  HFA- SOUND
  1668. additionally seeks to determine if noise is more bothersome to the crew as the
  1669. mission progresses and to compare noise levels and crew-perceived annoyance
  1670. across missions.
  1671.  
  1672.      The HFA-SOUND and -LIGHT investigations will determine whether current
  1673. spacecraft acoustic and lighting design criteria are being met, and what levels
  1674. are indeed acceptable to the crew during the mission to minimize negative
  1675. effects of these environments on crew performance.  Ten 1/3 octave sound level
  1676. and several lighting measures will be taken in the SPACEHAB Space Research
  1677. Laboratory, the middeck and the flight deck.  This investigation will help
  1678. identify noise-producing hardware and problematic lighting configurations that
  1679. are particularly detrimental to crew member performance.
  1680.  
  1681.      The investigation assessing translation through the transfer tunnel (HFA-
  1682. TRANS) seeks to assess the SPACEHAB tunnel adapter and hatch designs for ease
  1683. of crew translation and equipment transfer between the middeck and the SPACEHAB
  1684. Space Research Laboratory.
  1685.  
  1686.      HFA-TRANS data will provide basic information on translation speeds in the
  1687. weightless environment of space and techniques which will contribute to
  1688. training and timelining of tasks for subsequent SPACEHAB and Spacelab missions
  1689. and on the space station.  The data also will be compared to data collected on
  1690. crew translation through the Spacelab tunnel during STS-40 (June 1991) and
  1691. STS-47 (September 1992).
  1692.  
  1693.      Comments on the various features of the SPACEHAB adapter and tunnel
  1694. designs will contribute to recommendations for the design of more efficient
  1695. translation areas in the future.  Translation video will be collected early and
  1696. late in the mission.
  1697.  
  1698.      The electronic procedures portion of this experiment (HFA-EPROC) seeks to
  1699. facilitate future use of electronic flight procedures.  Crew performance with
  1700. electronic procedures must be at least equal to that achieved with paper
  1701. procedures.
  1702.  
  1703.      Current EPROC research will help define baseline paper procedures
  1704. performance and identify specific strong and weak points of both paper and
  1705. computer procedures.  The current research also will help define specific ways
  1706. to achieve improved performance with computer procedures.
  1707.  
  1708.      EPROC will be of particular significance for future, longer-duration
  1709. missions which will increasingly rely on electronic procedures since they are
  1710. more easily launched, updated in flight and offer automatic or on-request
  1711. capabilities not available with paper.  The development of human factors design
  1712. guidelines for such electronic procedures will be increasingly important for
  1713. future space missions.
  1714.  
  1715.      The HFA-EPROC experiment consists of two tasks: a computer task which will
  1716. simulate a space station propulsion system task and a non-computer task
  1717. performed in conjunction with the Tools and Diagnostic Systems Soldering
  1718. Experiment. Each task will be performed with paper and computer-based
  1719. procedures.
  1720.  
  1721.      The Principal Investigator for HFA is Sue Adam, Flight Crew Support
  1722. Division, Space and Life Sciences Directorate, JSC.
  1723.  
  1724. Neutral Body Posture
  1725.  
  1726.      The Space and Life Sciences Directorate, JSC, is sponsoring the Neutral
  1727. Body Posture (NBP) experiment on STS-57. NBP will investigate the changes in
  1728. posture of the human body over the course of a space mission.  Previous space
  1729. missions have shown that in addition to lengthening of the spine, posture takes
  1730. on a configuration unique to spaceflight.  The data from NBP will be useful in
  1731. the design of future space facilities, workstations and hardware, especially
  1732. since the last in-depth study of this nature was conducted during the Skylab
  1733. program in the early 1970s.
  1734.  
  1735.      A minimum of two STS-57 crew members will be evaluated.  As time allows,
  1736. data may be collected on additional crew members.  The crew members to be
  1737. evaluated will wear a special sleeveless T-shirt and be photographed with
  1738. orbiter camcorders and 35mm cameras mounted roughly along orthoganal axes with
  1739. respect to the vehicle.  The crew members under evaluation will assume a
  1740. relaxed position while photos are collected.  This process will be performed
  1741. both early and late in the mission.
  1742.  
  1743.      Principal Investigator for NBP is Frances E. Mount, Flight Crew Support
  1744. Division, Space and Life Sciences Directorate, JSC.
  1745.  
  1746. Tools and Diagnostic Systems
  1747.  
  1748.      The Tools and Diagnostic Systems (TDS) experiment is sponsored by the
  1749. Space and Life Sciences Directorate, JSC. The objective of TDS is to
  1750. demonstrate the maintenance of experiment hardware on-orbit and evaluate the
  1751. adequacy of its design and the crew interface.  The TDS experiment on STS-57
  1752. will mark the first demonstration of soldering on an American space mission.
  1753.  
  1754.      The TDS experiment is a group of equipment selected from the tools and
  1755. diagnostic equipment to be supplied to the space station program.  These tools
  1756. and diagnostic equipment will provide the space station program with on- orbit
  1757. diagnostic and repair capability.  The hardware consists of off-the-shelf
  1758. equipment modified to perform acceptably in the space environment.
  1759.  
  1760.      There are two parts to TDS: the Soldering Experiment (SE) to demonstrate
  1761. practical soldering in the microgravity environment and to evaluate the use of
  1762. a new restraint configuration for crew members performing precise tasks and the
  1763. Diagnostic Equipment (DE) experiment to demonstrate microgravity maintenance
  1764. capabilities using state-of-the-art diagnostic equipment.
  1765.  
  1766.      In the SE, a crew member will solder a printed circuit board containing 45
  1767. connection points, then de-solder 35 points on a similar printed circuit board.
  1768. The soldering work station consists of a glovebox to contain debris, mounted on
  1769. a SPACEHAB-supplied work bench, where the circuit boards will be held in a
  1770. clamp, which is in turn mounted on an experiment rack.  Of interest to
  1771. investigators are the techniques used by the crew member and the quality of the
  1772. work of the crew member, which is dependent on the ability of the crew member
  1773. to properly place the solder on the heated connection point.
  1774.  
  1775.      The crew member also will be asked to evaluate two types of foot
  1776. restraints used while performing the SE. One restraint consists of adjustable
  1777. foot loops similar to the current Space Shuttle design.  The other is an
  1778. arrangement of foot restraint bars designed for use on the space station.  Two
  1779. crew members will perform the experiment twice, but it may be repeated if time
  1780. allows.
  1781.  
  1782.      The DE experiment will operate the development unit for the space station
  1783. diagnostic equipment caddy.  This diagnostic caddy contains a function sweep
  1784. generator, a logic analyzer/oscilloscope and a multimeter.  This combination of
  1785. equipment is able to produce an analog or digital test signal, which is input
  1786. to the test equipment, and captures and displays the resultant output.
  1787.  
  1788.      The work station consists of the SPACEHAB-supplied work bench mounted on a
  1789. rack, which provides a recess into which the diagnostic equipment caddy will be
  1790. mounted.  A frequency counter also is supplied for analysis.
  1791.  
  1792.      As part of the DE experiment, a failure in flight will be simulated, after
  1793. which the Payload General Support Computer (PGSC) will uplink a troubleshooting
  1794. procedure, a test equipment configuration file and a test setup diagram.  The
  1795. file to configure the test equipment will allow the complex diagnostic
  1796. equipment setup to be performed by the support crew on the ground.  Then the
  1797. flight crew will perform the procedures and record and downlink the results.
  1798.  
  1799.      The ground crew will analyze the data obtained and uplink files for a
  1800. "fix" to the problem for the crew.  Upon completion of the repair, the test
  1801. will culminate with successful performance of the frequency counter's function.
  1802.  
  1803.      The Principal Investigator for TDS is Jackie Bohannon, Flight Crew Support
  1804. Division, Space and Life Sciences Directorate, JSC.
  1805.  
  1806. SPACEHAB-01 Payloads Space Station Experiment
  1807.  
  1808. Environmental Control and Life Support System Flight Experiment
  1809.  
  1810.      NASA's space station office in Reston, Va., is sponsoring the
  1811. Environmental Control and Life Support System (ECLSS) Flight Experiment (EFE)
  1812. to test components of the water recycling system being developed for the space
  1813. station.
  1814.  
  1815.      With a projected rate of four crew members at a time aboard the space
  1816. station, they will use about 50 pounds of water a day.  Without an efficient
  1817. system for reusing this water over and over again, about 10 tons of water would
  1818. have to be sent to the space station every 90 days, requiring special Space
  1819. Shuttle flights just for the replenishment of the water supply.
  1820.  
  1821.      Engineers at the Marshall Space Flight Center (MSFC), Huntsville, Ala.,
  1822. have succeeded in developing a prototype system that can recycle shower and
  1823. wash water, urine and even respiration and perspiration captured from the air
  1824. back into potable drinking water.  Taste tests and other end-use tests run at
  1825. MSFC during 1992 demonstrated that the systems work well and that the recycled
  1826. water is clean and acceptable for crew use.  However, now the systems must be
  1827. tested onboard the Space Shuttle in low Earth orbit to make sure they perform
  1828. just as well in the microgravity environment of space flight.
  1829.  
  1830.      The EFE consists of three pieces of recycling hardware -- a bellows tank,
  1831. a gas/water phase separator and two unibeds (filters).  These components will
  1832. be housed in two containers occupying the equivalent of four lockers in the
  1833. forward bulkhead of the SPACEHAB Space Research Laboratory. The bellows tank
  1834. features a Pyrex see-through window that will allow crew members to observe how
  1835. gas and water behave inside the tank in microgravity -- examining, for
  1836. instance, whether the air bubbles colonize or cling to the tank walls.  The
  1837. phase separator will separate the gas from the mixture.
  1838.  
  1839.      The experiment also will carry about a half gallon of pure water, into
  1840. which will be mixed potassium iodide (simulating a wastewater contaminant).
  1841. The iodide mixture will be run through the unibed filters to purify the water.
  1842. The purification experiment will test both the efficiency of the unibeds in
  1843. purifying the water and the rate at which the unibeds are depleted.
  1844.  
  1845.      Two types of unibeds will be flown on STS-57 as part of the ECLSS Flight
  1846. Experiment, one which is spring-loaded and the other which is not.  The two
  1847. types will be tested to determine if the spring is required for the unibeds to
  1848. work properly in the microgravity environment.  If it is not required, the
  1849. spring can be eliminated to reduce the weight of the hardware.
  1850.  
  1851.      The current industry affiliates on the ECLSS Flight Experiment are Boeing
  1852. Aerospace, Life Systems, Inc., and Hamilton Standard. The Principal
  1853. Investigators for the ECLSS Flight Experiment are NASA Marshall Space Flight
  1854. Center, Huntsville, Ala., and Boeing Aerospace.
  1855.  
  1856.  
  1857. SPACEHAB-01 Payloads Supporting Hardware
  1858.  
  1859. Three-Dimensional Microgravity Accelerometer
  1860.  
  1861.      The Consortium for Materials Development in Space (CMDS), is sponsoring
  1862. the Three-Dimensional Microgravity Accelerometer (3-DMA) on the STS- 57
  1863. mission.  The CMDS is a NASA CCDS based at the University of Alabama,
  1864. Huntsville (UAH).
  1865.  
  1866.      The acceleration measurement system will help chart the effects of
  1867. deviations of microgravity on the experiments being conducted in space.  The
  1868. microgravity environment inside the SPACEHAB Space Research Laboratory will be
  1869. measured in three dimensions by the 3-DMA, allowing researchers to review
  1870. experiment results against deviations from microgravity.  This information will
  1871. be used to determine the degree of microgravity achieved inside the SPACEHAB
  1872. Space Research Laboratory. Disturbances caused by operating various experiments
  1873. in SPACEHAB and the residual microgravity resulting from orbiter rotational
  1874. motions and by drag will be measured.
  1875.  
  1876.      The 3-DMA hardware consists of four accelerometer assemblies to be located
  1877. in different parts of the SPACEHAB Space Research Laboratory. The
  1878. accelerometers provide the acceleration data to a central control box located
  1879. in a single locker.  The data are recorded in flight on two gigabyte magnetic
  1880. hard drive devices.
  1881.  
  1882.      The accelerometer package comprises three remotely located standard
  1883. three-dimensional systems and new invertible accelerometers in the central
  1884. unit.  The new, unique invertible feature permits measurements of absolute
  1885. microgravity and low-level, quasi-steady, residual accelerations (i.e.,
  1886. atmospheric drag) that have proven difficult to measure in the past.
  1887.  
  1888.      A potential application of 3-DMA would be to characterize the microgravity
  1889. environment of space platforms in support of experiments, research and
  1890. commercialization activities.
  1891.  
  1892.      Principal Investigator for 3-DMA is Jan Bijvoet of the UAH CMDS. Space
  1893. Acceleration Measurement System
  1894.  
  1895.      NASA's Lewis Research Center (LeRC), Cleveland, is sponsoring the Space
  1896. Acceleration Measurement System (SAMS) on the STS-57 mission.  SAMS is designed
  1897. to measure and record low-level acceleration during experiment operations.  The
  1898. signals from these sensors are amplified, filtered and converted to digital
  1899. data before being stored on optical disks and sent via downlink to the ground
  1900. control center.
  1901.  
  1902.      SAMS has flown on six previous Shuttle flights and acquired nearly 15
  1903. gigabytes of data which represents 50 days of operation.  Approximately two
  1904. gigabytes of data will be acquired on the SPACEHAB mission.
  1905.  
  1906.      The high density floppy disks have approximately one megabyte of capacity.
  1907. The capacity of a double-sided optical disk used on Shuttle missions is 400
  1908. megabytes.  This compares to approximately 400 high density floppy disks or 40
  1909. standard boxes of ten disks.  All the data will fit on one optical disk
  1910. measuring about 5 inches square and one-half inch thick.
  1911.  
  1912.      Three sensors will be flown.  One will measure the disturbances near an
  1913. Environmental Control Support System, another sensor will be located on the
  1914. support structure of the SPACEHAB Space Research Laboratory and the third will
  1915. be attached to a locker door to determine the level of disturbances experienced
  1916. by experiments in the locker and nearby.  The second and third sensors are
  1917. primarily to measure the acceleration characteristics of the SPACEHAB Space
  1918. Research Laboratory for future experiments.
  1919.  
  1920.      Scientists will use the SAMS data in different ways, depending on the
  1921. nature of the science experiment and the principal investigators' experience
  1922. and ground-based testing results.  The principal investigators will typically
  1923. look for acceleration events or conditions that exceed a threshold where the
  1924. experiment results could be affected.  This may be, for example, a frequency
  1925. versus amplitude condition, an energy content condition or simply an
  1926. acceleration magnitude threshold.
  1927.  
  1928.      Data from previous missions have shown the levels of disturbance evident
  1929. in the Spacelab module by the use of the crew exercise treadmill located in the
  1930. middeck.  This data, along with other missions' data, are important in order to
  1931. reduce and isolate disturbances on future missions, including on the space
  1932. station.
  1933.  
  1934.      SAMS flight hardware was designed and developed in-house at LeRC. The
  1935. Principal Investigator for SAMS is Charles Baugher of NASA's Marshall Space
  1936. Flight Center, Huntsville, Ala., and the Project Manager is Richard DeLombard
  1937. of NASA Lewis.
  1938.  
  1939.  
  1940.  
  1941.  
  1942. EUROPEAN RETRIEVABLE CARRIER (EURECA)
  1943.  
  1944. F. Schwan - Industrial Project Manager
  1945.   Deutsche Aerospace, ERNO Raumfahrttechnik
  1946.   Bremen, Germany
  1947.  
  1948. W. Nellessen - ESA Project Manager
  1949.   ESTEC Noordwijk, The Netherlands
  1950.  
  1951.      The European Space Agency's (ESA) EURECA spacecraft was launched on July
  1952. 31, 1992, by the Space Shuttle Atlantis (STS-46) and deployed at an altitude of
  1953. 230 nautical miles (425 km).  It ascended using its own propulsion to the
  1954. operational orbit of 270 nautical miles (500 km).  Several weeks prior to the
  1955. STS 57 launch, ground controllers will lower EURECA's altitude where it will be
  1956. retrieved by Endeavour and brought back to Earth.
  1957.  
  1958.      The EURECA-1 mission primarily has been devoted to research in the fields
  1959. of material and life sciences and radiobiology, all of which require a
  1960. controlled microgravity environment.  The selected microgravity experiments
  1961. have been carried out in seven facilities.  The remaining payload comprises
  1962. space science and technology.
  1963.  
  1964.      During the mission, EURECA's residual carrier accelerations have not
  1965. exceeded 10-5g.  The platform's altitude and orbit control system made use of
  1966. magnetic torquers augmented by cold gas thrusters to keep disturbance levels
  1967. below 0.3 Nm during the operational phase.
  1968.  
  1969. Physical characteristics
  1970.  
  1971. o Launch mass   9,900 lbs (4491 kg)
  1972. o Electrical power solar array  5000 W
  1973. o Continuous power to EURECA experiments        1000 W
  1974. o Launch configuration  dia: 14.76 ft (4.5 m.)
  1975.         length:  8.33 ft (2.54 m)
  1976. o Volume        132 cubic ft (40.3 m)
  1977. o Solar array extended  66 ft x 11.5 ft (20 m x 3.5 m)
  1978.  
  1979. User friendliness
  1980.  
  1981.      Considerable efforts have been made during the design and development
  1982. phases to ensure that EURECA is a "user friendly" system.  As is the case for
  1983. Spacelab, EURECA has standardized structural attachments, power and data
  1984. interfaces.  Unlike Spacelab, however, EURECA has a decentralized payload
  1985. control concept.  Most of the onboard facilities have their own data handling
  1986. device so that investigators can control the internal operations of their
  1987. equipment directly.  This approach provides more flexibility as well as
  1988. economical advantages.
  1989.  
  1990.  
  1991. Operations
  1992.  
  1993.      All EURECA operations are controlled by ESA's Space Operations Centre
  1994. (ESOC) in Darmstadt, Germany. During the deployment and retrieval operations,
  1995. ESOC functions as a Remote Payload Operations Control Centre to NASA's Mission
  1996. Control Center, Houston, and the orbiter is used as a relay station for all the
  1997. commands.
  1998.  
  1999.      Throughout the operational phase, ESOC has controlled EURECA through two
  2000. ground stations at Maspalomas, Canary Islands (Spain), and Kourou, French
  2001. Guiana. EURECA has been in contact with its ground stations for a relatively
  2002. short period each day.  When it was out of contact, its systems operated with a
  2003. high degree of autonomy, performing failure detection, isolation and recovery
  2004. activities to safeguard ongoing experimental processes.
  2005.  
  2006.      An experimental advanced data relay system, the Inter-orbit Communication
  2007. Package, was included in the payload.  This package communicated with the
  2008. European Olympus Communication Satellite to demonstrate the possible
  2009. improvements for future communications with data relay satellites.  Such a
  2010. system will significantly enhance real time data coverage.
  2011.  
  2012. EURECA Retrieval Operations
  2013.  
  2014.      The EURECA free-flying experiment platform will be retrieved on the fourth
  2015. day of STS-57. EURECA was deployed from Atlantis on STS-46 on Aug. 1, 1992.
  2016. During its approximately10-month stay in orbit, EURECA has supported
  2017. investigations in processing metallurgical samples, growing crystals and
  2018. conducting biological and biochemical studies.  Several weeks before the STS-57
  2019. launch, EURECA controllers will lower the spacecraft's orbit from 270 nautical
  2020. miles (500 km) high to 257 nautical miles (300 km) in preparation for the
  2021. retrieval.
  2022.  
  2023.      David Low will grasp the 5-ton EURECA with the Shuttle's robot arm and
  2024. lower the platform into latches in the aft cargo bay.
  2025.  
  2026.  
  2027.  
  2028.      Beginning on flight day one, a series of engine firings will adjust
  2029. Endeavour's catch-up rate so that on the morning of flight day four, a final
  2030. altitude adjustment burn will move Endeavour up to the 257-nautical-mile EURECA
  2031. orbit.  During the catch-up maneuvers, Endeavour's onboard navigational star
  2032. trackers will sight on EURECA during the best lighting period, from noon to
  2033. sunset of each orbit, to provide the most accurate course correction
  2034. information for each maneuver.
  2035.  
  2036.      For the final mid-course corrections, the crew will use Endeavour's
  2037. rendezvous radar to refine their information about the position of EURECA in
  2038. relation to Endeavour. For about the final one and a half miles of Endeavour's
  2039. approach to EURECA, Commander Ron Grabe will fly the Shuttle's maneuvers
  2040. manually.
  2041.  
  2042. EURECA RETRIEVABLE CARRIER
  2043.  
  2044. Structure
  2045.  
  2046.      The EURECA structure is made of high strength carbon-fibre struts and
  2047. titanium nodal points joined together to form a framework of cubic elements.
  2048. This provides relatively low thermal distortions, allows high alignment
  2049. accuracy and simple analytical verification, and is easy to assemble and
  2050. maintain.
  2051.  
  2052. Larger assemblies are attached to the nodal points.  Instruments weighing less
  2053. than 220 lbs (100 kg) are assembled on standard equipment support panels
  2054. similar to those on a Spacelab pallet.
  2055.  
  2056. Thermal Control
  2057.  
  2058.      Thermal control for EURECA combines active and passive heat transfer and
  2059. radiation systems.  Active transfer, required for payload facilities which
  2060. generates more heat, is achieved by means of a freon cooling loop which
  2061. dissipates the thermal load through two radiators into space.  The passive
  2062. system makes use of multilayer insulation blankets combined with electrical
  2063. heaters.  During nominal operations, the thermal control subsystem rejects a
  2064. maximum heat load of about 2300 W.
  2065.  
  2066. Electrical Power
  2067.  
  2068.      The electrical power subsystem generates, stores, conditions and
  2069. distributes power to all the spacecraft subsystems and to the payload.  The
  2070. deployable and retractable solar arrays, with a combined raw power output of
  2071. some 5000 W together with four 40 Ah nickel-cadmium batteries, provide the
  2072. payload with a continuous power of 1000 W, nominally at 28 V, with peak power
  2073. capabilities of up to 1500 W for several minutes.
  2074.  
  2075. Attitude and Orbit Control
  2076.  
  2077.      A modular attitude and orbit control subsystem (AOCS) was used for
  2078. attitude determination and spacecraft orientation and stabilization during all
  2079. flight operations and orbit control maneuvers.
  2080.  
  2081.      An orbit transfer assembly, consisting of two redundant sets of four
  2082. thrusters was used to boost EURECA to its operation attitude at 500 km and to
  2083. return it to its retrieval orbit at about 300 km.
  2084.  
  2085.      EURECA has been developed under ESA contract by DASA (Deutsche
  2086. Aerospace/ERNO Raumfahrttechnik) (Germany), and their subcontractors Sener
  2087. (Spain), AIT (Italy), SABCA (Belgium), AEG (Germany), Fokker (The Netherlands),
  2088. Matra (France), Snia BPD (Italy), BTM (Belgium) and Laben (Italy).
  2089.  
  2090. EURECA SCIENCE
  2091.  
  2092. Solution Growth Facility - a multi-user facility dedicated to the growth of
  2093. monocrystals from solution, consisting of a set of four reactors and their
  2094. associated control system.
  2095.  
  2096. Protein Crystallization Facility - a multi-user solution growth facility for
  2097. protein crystallization in space.  The object of the experiments is the growth
  2098. of single, defect-free protein crystals of high purity and of a size sufficient
  2099. to determine their molecular structure by x-ray diffraction.
  2100.  
  2101. Exobiology and Radiation Assembly - a multi-user life science facility for
  2102. experiments on the biological effects of space radiation.
  2103.  
  2104. Multi-Furnace Assembly - a multi-user facility dedicated to material science
  2105. experiments.  It is a modular facility with a set of common system interfaces
  2106. which incorporates 12 furnaces of three different types, giving temperatures of
  2107. up to 1400 degrees C.
  2108.  
  2109. Automatic Mirror Furnace - an optical radiation furnace designed for the growth
  2110. of single, uniform crystals from the liquid or vapor phases, using the
  2111. traveling heater or Bridgman methods.
  2112.  
  2113. Surface Forces Adhesion Instrument - studies the dependence of surface forces
  2114. and interface energies on physical and chemical-physical parameters such as
  2115. surface topography, surface cleanliness, temperature and the deformation
  2116. properties of the contacting bodies.
  2117.  
  2118. High Precision Thermostat Instrument - an instrument designed for long term
  2119. experiments requiring microgravity conditions and high precision temperature
  2120. measurement and control.
  2121.  
  2122. Solar Constant And Variability Instrument - designed to investigate the solar
  2123. constant, its variability and its spectral distribution, and measure:
  2124.  
  2125.  o       fluctuations of the total and spectral solar irradiance 
  2126.  o       short term variations of the total and spectral solar irradiance 
  2127.          within time scales ranging from hours to few months, and
  2128.  o       long term variations of the solar luminosity in the time scale 
  2129.          of years (solar cycles) by measuring the absolute solar irradiance.
  2130.  
  2131. Solar Spectrum Instrument - designed to study solar physics and the solar-
  2132. terrestrial relationship in aeronomy and climatology.  It measures the absolute
  2133. solar irradiance and its variations in the spectral range from 170 to 3200 nm,
  2134. with an expected accuracy of 1 percent in the visible and infrared ranges and 5
  2135. percent in the ultraviolet range.
  2136.  
  2137. Occultation Radiometer Instrument - designed to measure aerosols and trace gas
  2138. densities in the Earth's mesosphere and stratosphere.
  2139.  
  2140. Wide Angle Telescope - designed to detect celestial gamma and X-ray sources
  2141. with photon energies in the range 5 to 200 keV and determine the position of
  2142. the source.
  2143.  
  2144. Timeband Capture Cell Experiment - an instrument to study the microparticle
  2145. population in near-Earth space -- typically Earth debris, meteoroids and
  2146. cometary dust.
  2147.  
  2148. Radio Frequency Ionization Thruster Assembly - designed to evaluate the use of
  2149. electric propulsion in space and to gain operational experience before
  2150. endorsing its use for advanced spacecraft technologies.
  2151.  
  2152. Advanced Solar Gallium Arsenide Array - to provide valuable information on the
  2153. performance of gallium arsenide (GaAs) solar arrays and on the effects of the
  2154. low Earth orbit environment on their components.
  2155.  
  2156. GET AWAY SPECIAL EXPERIMENTS
  2157.  
  2158.      NASA's Get Away Special (GAS) program, managed by the Goddard Space Flight
  2159. Center (GSFC), Greenbelt, Md., is a vehicle that allows the world to get
  2160. involved in the U.S. space program.  Individuals and organizations of all
  2161. countries have gained access to space by sending scientific research and
  2162. development experiments onboard the Space Shuttle via the GAS program.  Since
  2163. its inception, 87 payloads have flown on 18 Space Shuttle missions.
  2164.  
  2165.      NASA's GAS bridge assembly, a structure which fits across the payload bay
  2166. of the Space Shuttle orbiter, is capable of holding up to 12 GAS cannisters (or
  2167. cans), and offers an efficient and convenient way to fly multiple payloads
  2168. simultaneously.
  2169.  
  2170.      On STS-57, the GAS bridge is flying with a total of 10 GAS payloads from
  2171. the U.S., Canada, Japan and Europe. Also on the bridge is one secondary
  2172. payload, a commercialization experiment sponsored by the Consortium for
  2173. Materials Development in Space at the University of Alabama, Huntsville and one
  2174. GAS ballast can.  Clarke Prouty is GAS Mission Manager and Lawrence R. Thomas
  2175. is Customer Support Manager for the Shuttle Small Payloads Project at Goddard.
  2176.  
  2177. The 10 GAS payloads are:
  2178.  
  2179. G-022  Liquid Gauging Technology Experiment
  2180.  
  2181. Customer:  European Space Agency, European Space Research and Technology
  2182.    Centre, Noordwijk, The Netherlands
  2183. Customer Manager:  Manfred Trischberger
  2184. NASA Technical Manager:  Richard Hoffman, GSFC
  2185.  
  2186.      This experiment demonstrates two in-orbit methods of gauging liquids in
  2187. tanks - the Periodic Volume Stimulus (PVSM) and the Foreign Mass Injection
  2188. Method (FMIM).
  2189.  
  2190.      Both approaches work well in the presence of gravity, but the peculiar
  2191. properties of liquid under microgravity conditions could lead to a lower
  2192. measurement accuracy.  This experiment will study, in particular, errors caused
  2193. by the following effects:
  2194.  
  2195. o       liquid distribution in the tank
  2196. o       unconnected liquid quantities
  2197. o       uneven heating
  2198. o       unintentional intrusion of fluid in pipes, sensor apertures, etc.
  2199.  
  2200.  
  2201. G-324  CAN DO 
  2202.  
  2203. Customer:  Charleston County School District, Charleston, S.C.
  2204. Customer Manager:  Carol A. Tempel
  2205. NASA Technical Manager:  Neal Barthelme, GSFC
  2206.  
  2207.      A detailed description of G-324 CAN DO is available in the educational
  2208. activities part of the STS-57 press kit.
  2209.  
  2210. G-399 Insulin Tagging and Artemia Growth Experiments
  2211.  
  2212. Customer:  Dr. Ronald S. Nelson, Inc., Fresno, Calif.
  2213. Customer Manager:  Dr. Ronald S. Nelson
  2214. NASA Technical Manager:  Gary Sneiderman, GSFC
  2215.  
  2216.      This payload is composed of two experiments.  Its primary objective is to
  2217. successfully operate an insulin tag experiment and a brine shrimp Artemia
  2218. physiology experiment.  The experiments also will focus on educating students
  2219. about all aspects of carrying out scientific experiments.
  2220.  
  2221. G-450  Multiple Experiments
  2222.  
  2223. Customer:  Vandenberg Section, American Institute of Aeronautics and
  2224.  
  2225. Astronautics, Vandenberg AFB, Calif.
  2226. Customer Manager:  Martin Waldman
  2227. NASA Technical Manager:  Mark Anderson, GSFC
  2228.  
  2229.      This is a multidisciplinary package composed of six self-contained
  2230. modules, each containing multiple experiments.  The experiments are designed
  2231. and developed by California Central Coast elementary, middle and high schools.
  2232.  
  2233. o Module one contains solidification/crystallization of saccharin and cryogen
  2234. transfer.
  2235.  
  2236. o Module two addresses the effects of radiation on bacteria and effects of
  2237. microgravity on sprouting seeds.
  2238.  
  2239. o Module three is bacteria survival in radiation and zero point energy.
  2240.  
  2241. o Module four consists of electrode occlusion and bubble formation and
  2242. microgravity bonding.
  2243.  
  2244. o Module five contains osmosis, reverse osmosis and effects of radiation on
  2245. seeds.
  2246.  
  2247. o Module six is crystal growth, fluids in microgravity and silver crystal
  2248. growth.
  2249.  
  2250. G-452  Crystal Growth of Gallium-Arsenide
  2251.  
  2252. Customer:  Society of Japanese Aerospace Companies, Tokyo, Japan
  2253. Customer Manager:  Dr. Naotake Tateyama
  2254. NASA Technical Manager:  Herb Foster, GSFC
  2255.  
  2256.      This GAS can consists of 12 small electric furnaces.  The four kinds of
  2257. experiments to be carried out in low gravity are:
  2258.  
  2259.         o Growth of a single crystal gallium-arsenide from liquid phase 
  2260.         o Growth of a crystal gallium-arsenide based mixed crystal 
  2261.         o Addition of a heavy element to gallium-arsenide 
  2262.         o Addition of a heavy element to indium-antimony crystal
  2263.  
  2264. G-453  Semi-Conductors/Superconductor Experiment
  2265.  
  2266. Customer:  Society of Japanese Aerospace Companies, Tokyo, Japan
  2267. Customer Manager:  Dr. Naotake Tateyama
  2268. NASA Technical Manager:  Herb Foster, GSFC
  2269.  
  2270.      This GAS can contains four different kinds of experiments.  Three of the
  2271. four are materials experiments on semi-conductors and a superconductor, and the
  2272. other is on boiling an organic solvent under weightlessness.
  2273.  
  2274. G-454  Crystal Growth
  2275.  
  2276. Customer:  Society of Japanese Aerospace Companies, Tokyo, Japan
  2277. Customer Manager:  Dr. Naotake Tateyama
  2278. NASA Technical Manager:  Herb Foster, GSFC
  2279.  
  2280.      This experiment studies the crystal growth of indium gallium arsenic from
  2281. vapor phase under weightlessness, the crystal growth of three selenic- niobium
  2282. from vapor phase, the crystal growth of an optoelectric crystal by the
  2283. diffusion method and formation of superferromagnetic alloy.
  2284.  
  2285.  
  2286.  
  2287. G-535  The Pool Boiling Experiment
  2288.  
  2289. Customer:  NASA Headquarters, Office of Space Science and
  2290. Applications, Microgravity Sciences Division, Washington, D.C.
  2291. Customer Manager:  Warren Hodges
  2292. NASA Technical Manager:  Tom Dixon, GSFC
  2293.  
  2294.      The objective of this experiment is to improve the understanding of the
  2295. boiling process.  This involves putting a pool of liquid in contact with a
  2296. surface that can supply heat to the liquid.  The experiment will observe
  2297. heating and vapor bubble dynamics associated with bubble growth/collapse and
  2298. subsequent bubble motion.  The lack of gravity driven motion makes the boiling
  2299. process easier to study in microgravity.
  2300.  
  2301. G-601  High Frequency Variations of the Sun
  2302.  
  2303. Customer:  San Diego Section, American Institute of Aeronautics and
  2304.    Astronautics, San Diego, Calif.
  2305. Customer Manager:  Brian Dubow
  2306. NASA Technical Manager:  Neal Barthelme, GSFC
  2307.  
  2308.      This experiment will measure and analyze high-frequency variations of the
  2309. Sun analyzing light that the Sun releases to the Earth. It also will determine
  2310. better the physics of the Sun and other stars.  The primary purpose of the
  2311. experiment involves measuring rapid variations in the solar flux.
  2312.  
  2313. G-647  Configurable Hardware for Multi-Disciplinary Projects in Space 
  2314. (CHAMPS)
  2315.  
  2316. Customer:  Canadian Space Agency, Ottawa, Ontario, Canada
  2317. Customer Manager:  Duncan Burnside
  2318. NASA Technical Manager:  Russ Griffin, GSFC
  2319.  
  2320.      This is a versatile payload that will provide an inexpensive means for
  2321. Canadian scientists to conduct their materials science experiments in space.
  2322. CHAMPS, built by MPB Technologies in Montreal, is designed to be adaptable,
  2323. combining the advantages of generic and dedicated research facilities for
  2324. materials processing in space.  This experiment will examine a
  2325. recently-developed technique for crystal growth called Liquid Phase
  2326. Electro-Epitaxy (LPEE) in a microgravity environment.  LPEE regulates crystal
  2327. growth by passing an electrical current through a subject material.
  2328.  
  2329. GAS Ballast Payload
  2330.  
  2331. Customer:  Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
  2332.  
  2333.      GAS ballast payloads are flown for stability when a GAS payload drops out
  2334. and no GAS payload is available to replace it.  This ballast payload contains a
  2335. small accelerometer package furnished by Goddard to record accelerations during
  2336. the mission.
  2337.  
  2338. Sample Return Experiment 
  2339.  
  2340. Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
  2341. Principal Investigator:  Dr. Peter Tsou
  2342.  
  2343.      The Sample Return Experiment (SRE) sits on top the ballast GAS can.  The
  2344. primary science objective of the GAS SRE is the quantification of
  2345. extraterrestrial particles and other orbital debris present in the orbiter bay.
  2346. A secondary objective of this experiment will be a realistic test for comet
  2347. sample collection concepts.  The sample particles that are to be encountered
  2348. and collected have speeds of 10-14 km/second (16-22 m.p.h.) and diameters of
  2349. 10-200 micrometers.
  2350.  
  2351. Consortium for Materials Development in Space Complex Autonomous Payload
  2352.  
  2353.      The Consortium for Materials Development in Space Complex Autonomous
  2354. Payload-IV (CONCAP-IV) is a small, Shuttle cargo bay payload sponsored by the
  2355. University of Alabama in Huntsville (UAH) Consortium for Materials Development
  2356. in Space (CMDS).  The CMDS is one of the NASA Centers for the Commercial
  2357. Development of Space (CCDS) managed by NASA's new Office of Advanced Concepts
  2358. and Technology (OACT).
  2359.  
  2360.      CONCAP-IV is the fourth area of investigation in a series of payloads
  2361. deriving their name from the consortium in CMDS and the Complex Autonomous
  2362. Payload (CAP) program managed by the NASA Goddard Space Flight Center. On
  2363. STS-57, CONCAP-IV will investigate the growth of nonlinear organic (NLO)
  2364. crystals by a novel method of physical vapor transport in the weightlessness of
  2365. the space environment.
  2366.  
  2367.      Nonlinear optical materials are the key to many optical applications now
  2368. and in the future -- optical computing is a prime example.  Many studies have
  2369. suggested that the photonics industry ultimately will grow to the scale of the
  2370. current electronics industry.  Just as materials improvements in silicon were
  2371. essential to electronics, so too are improved optical materials required for
  2372. advanced in photonics.  The investigations in the CONCAP series seek to
  2373. determine whether crystals grown in space can speed the evolution of photonics.
  2374.  
  2375.      During the experiment, it is anticipated that the microgravity in space
  2376. will facilitate two goals of improved NLO crystal growth -- it will avoid
  2377. convection, leading to crystals grown with more uniform composition, and it
  2378. will avoid the deformation of the crystals under their own weight at the
  2379. relatively high growth temperatures where they are extremely soft.
  2380.  
  2381.      The experiment operation involves heating up a chamber containing the
  2382. material needed to produce the crystal, but keeping one spot on the chamber
  2383. walls cooler than the rest of the chamber walls.  This method causes the vapor
  2384. of the material to condense onto the cold spot where the crystal grows, much
  2385. like water vapor condenses into dew on grass.
  2386.  
  2387.      Within CONCAP-IV there are six NLO "ovens," each containing two NLO growth
  2388. cells.  Each of the twelve cells is comprised of a glass chamber, about 1 inch
  2389. in diameter and 2 inches long and contains the sample material to be processed.
  2390. Each cell is wrapped in a heater.  Within each cell is a small copper plug that
  2391. is kept slightly cooler than the rest of the cell, providing a place for sample
  2392. material vaporized by the heater to recondense and grow the desired crystal or
  2393. thin film material.
  2394.  
  2395.      The "ovens" are constructed from two aluminum cylinders, one inside the
  2396. other, with the area between them vented to space to form an insulating vacuum
  2397. -- like a thermos bottle.  The resulting reduction in heat loss is a very
  2398. important consideration since CONCAP-IV is battery-operated, providing a
  2399. limited power supply.  The high and low temperatures in each chamber are
  2400. controlled by a miniaturized computer designed and built specially for this
  2401. purpose.
  2402.  
  2403.      The crystals being grown have two important properties.  First, when a
  2404. laser beam passes through the crystal it comes out with twice the frequency
  2405. (half the wavelength) of the original beam.  This is important because it
  2406. doubles the range of frequencies available for laser applications.  Currently,
  2407. lasers only operate efficiently at a limited number of frequencies, with some
  2408. very important frequencies missing for scientific and commercial applications.
  2409.  
  2410.      Second, when an electric field is applied to some NLO materials, the
  2411. refractive index of the material changes.  When the refractive index changes,
  2412. so does the path of light traveling through the crystal.  This is like having a
  2413. prism which will bend a light beam different degrees when voltages are applied
  2414. to the crystal.  The changing of the path of a light beam results in the
  2415. crystals or thin film acting as a high speed, nearly instantaneous switch.
  2416.  
  2417.      Such properties are extremely important to the optoelectronics and
  2418. photonics industry, especially for optical computing.  Without NLO materials,
  2419. optical computers would be impossible.  Nonlinear optical materials could play
  2420. the same role in photonics and optoelectronics that semiconductors do in the
  2421. electronics industry.
  2422.  
  2423.      Displaytech, Inc., Boulder, Colo., is participating with the UAH CMDS in
  2424. CONCAP-IV. Displaytech is a commercializer of high-performance electro- optical
  2425. devices.  The Principal Investigator is Dr. Thomas Leslie, Associate Professor,
  2426. Chemistry Department, UAH. The Payload Manager is William Carswell, Research
  2427. Associate, UAH.
  2428.  
  2429. Superfluid Helium On-Orbit Transfer (SHOOT) Flight Demonstration
  2430.  
  2431.      The Superfluid Helium On-Orbit Transfer (SHOOT) Flight Demonstration,
  2432. managed by NASA's Goddard Space Flight Center, is an experiment designed to
  2433. develop and demonstrate the technology required to resupply liquid helium
  2434. containers in space.  In addition, components developed for SHOOT may find use
  2435. in future space cryogenic (low temperature) systems.
  2436.  
  2437.      Many detectors for astrophysics and observation of Earth require cooling
  2438. to extremely low temperatures to achieve high sensitivity.  To achieve these
  2439. low temperatures, liquid helium is used for cooling.  By allowing the liquid to
  2440. slowly vaporize, an instrument may be cooled to temperatures below 2 Kelvin (K)
  2441. (-519o F, -271o C).
  2442.  
  2443.      Examples of facilities that already have flown using liquid helium are the
  2444. Infrared Astronomy Satellite (IRAS), launched in 1983, which discovered more
  2445. than a quarter million new infrared objects and the Cosmic Background Explorer
  2446. (COBE), launched in 1989, which has studied the Big Bang, the primeval
  2447. explosion that started the expansion of the universe.
  2448.  
  2449.      The liquid helium gradually vents to space as it cools the instruments,
  2450. therefore the instrument has a finite lifetime.  It takes only a small amount
  2451. of heat to evaporate liquid helium.  For example, a 100 watt light bulb left on
  2452. in a 53 gallon (200 liter) dewar would evaporate all the liquid in less than
  2453. 1.5 hours.  Both IRAS and COBE ran out of liquid in 10 to 11 months of
  2454. operation.
  2455.  
  2456.      To achieve lower temperatures in the liquid, the vapor pressure is
  2457. lowered.  On the ground, this is accomplished by powerful vacuum pumps.  In
  2458. orbit, this is achieved by venting to the vacuum of space.  By doing this, IRAS
  2459. achieved a temperature of 1.64 K and COBE a temperature of 1.37 K. By contrast,
  2460. cold, deep space is a relatively warm 2.74 K, twice as warm as COBE's liquid
  2461. helium.  Thus, COBE was the coldest known object in the universe outside of the
  2462. Earth's atmosphere.  SHOOT is expected to set a new low temperature record at
  2463. 1.1 K.
  2464.  
  2465.      The SHOOT experiment consists of two vacuum insulated ThermosR- like
  2466. containers, called dewars, each holding 55 gallons (207 liters) of liquid
  2467. helium.  The two dewars are connected by a vacuum insulated transfer line.
  2468. Liquid helium is pumped from one dewar to another at rates from 1.3 to 4.4
  2469. gallons per minute (300 to 1000 liters per hour).  Each of dewar's plumbing,
  2470. including pumps, valves and instrumentation, is nearly identical so that each
  2471. dewar in turn may act as the supply or receiver dewar.
  2472.  
  2473.     The SHOOT dewars are attached to a Hitchhiker bridge which spans the width
  2474. of the orbiter bay.  The SHOOT electronics interface to the Shuttle through the
  2475. Hitchhiker avionics.
  2476.  
  2477.      Having no viscosity, superfluid helium will leak through the smallest
  2478. hole.  Because the space around the cryogen tank must be a very good vacuum to
  2479. insulate the liquid, no leak of any size can be tolerated.  A leak at room
  2480. temperature would be approximately 10,000 times greater with superfluid helium.
  2481. Even an air leak which is so small that it would take 20 million years to fill
  2482. the dewar is unacceptable.  SHOOT has approximately 160 welds and 60 removable
  2483. metal seals between the superfluid and the vacuum space.  All of these have
  2484. been checked and shown to be absolutely leak tight.
  2485.  
  2486.      SHOOT will consist of experiments in liquid management in low gravity,
  2487. filling a large gap in the knowledge of the behavior of cryogens in space.  The
  2488. problem of controlling the position of cryogenic liquids in orbit is a
  2489. difficult one.  The evaporating gas must be allowed to leave the dewar, but the
  2490. liquid must be contained.  On the ground this is easy since the liquid is
  2491. denser than the gas and gravity holds it in the bottom of the tank.  In a low
  2492. gravity environment, the liquid location is not well defined.  Surface tension,
  2493. heat inputs and the small residual accelerations of a spacecraft all play a
  2494. role in positioning the liquid.
  2495.  
  2496.      SHOOT will accomplish the first active management of liquid cryogens in
  2497. space.  A device called a phase separator allows helium vapor to leave the tank
  2498. while the liquid is retained.  The liquid will be gathered from the walls of
  2499. the tank and fed to a superfluid pump.  This pump converts heat directly to
  2500. pressure by an effect unique to superfluid helium called the fountain effect.
  2501.  
  2502.  
  2503.      SHOOT is part experiment and part demonstration.  Because so little
  2504. experience with cryogen management in low gravity exists, the first part of
  2505. SHOOT's on-orbit operations will be to gather as much data as possible about
  2506. how the liquid is delivered to the pumps by liquid acquisition devices, the
  2507. behavior of the liquid/vapor discriminators and the slosh and cooldown of the
  2508. liquid.  Control of the experiment will be from the ground through the Payload
  2509. Operations Control Center at Goddard with the astronauts monitoring from the
  2510. Shuttle's aft flight deck at key times.
  2511.  
  2512.      At one point the astronauts will accelerate the orbiter to settle the
  2513. liquid in one end of the dewar to calibrate sensors.  During two transfers, the
  2514. Shuttle will be accelerated to move the liquid away from the pump to see if
  2515. such disturbances interupt the flow.  Once the transfer of liquid stops, the
  2516. acceleration will be stopped and the return of the liquid to the pump will be
  2517. monitored.
  2518.  
  2519.      Near the end of the operations, the astronauts will control a transfer
  2520. completely from the aft flight deck.  They will use a program which has some
  2521. expert system capabilities to control the transfer and diagnose any problems
  2522. which may occur.  This will be the first use of an expert system for a payload
  2523. on the orbiter.
  2524.  
  2525.      SHOOT was developed and managed by Goddard for NASA's Office of Space
  2526. Systems Development, Advanced Program Division, Washington, DC.
  2527.  
  2528.      SHOOT will:
  2529. o       achieve the lowest temperature ever in orbit -- 1.1 K (-457o F, 1.1 
  2530.         degrees above absolute zero).
  2531. o       demonstrate the first active management of liquid cryogen in space.
  2532. o       demonstrate the first use of an expert system in space.
  2533. o       demonstrate two types of liquid acquisition systems for delivering
  2534.         liquid to the pump.
  2535. o       make the first observations of thermal layering and mixing of a cryogen
  2536.         in orbit.
  2537. o       demonstrate superfluid mass gauging to 1 percent accuracy.
  2538. o       demonstrate controlled cooldown of a warm dewar.
  2539.  
  2540. SHOOT spinoff technologies include:
  2541.  
  2542. o Cryogenic motor driven valves are leak tight after hundreds of 
  2543.   cycles.
  2544. o A liquid/gas phase separator for use with normal liquid helium as 
  2545.   well as superfluid, enabling easier ground servicing of future small dewars.
  2546. o Liquid/vapor discriminators which can be used for other cryogens 
  2547.   as well as liquid helium.
  2548. o A relatively simple thermometry system to obtain resolution of 0.00001 K 
  2549.   or better.
  2550.  
  2551. STS-57 EXTRAVEHICULAR ACTIVTY:
  2552. DETAILED TEST OBJECTIVE 1210
  2553.  
  2554.      STS-57 crew members David Low and Jeff Wisoff will perform a 4-hour
  2555. extravehicular activity (EVA) on the fifth day of the flight as a continuation
  2556. of a series of spacewalks NASA plans to conduct to prepare for the construction
  2557. of the space station.
  2558.  
  2559.      STS-57 will be launched as a 6-day, 22-hour, 40-minute flight.  After
  2560. launch, if calculations of the amount of fuel and energy required to retrieve
  2561. EURECA and operate Spacehab match preflight projections, the flight will be
  2562. extended by 24 hours.  The EVA is the lowest priority of any objective or
  2563. experiment on the flight, and the spacewalk will be performed only if the
  2564. flight is extended by one day to become about a 7-day, 23-hour flight.
  2565.  
  2566.      The space station demonstration EVAs, the first of which was performed on
  2567. STS-54 in January 1993, are designed to refine training methods for spacewalks,
  2568. expand the EVA experience levels of astronauts, flight controllers and
  2569. instructors, and aid in better understanding the differences between true
  2570. microgravity and the ground simulations used in training.
  2571.  
  2572.      In addition, since the Shuttle's remote manipulator system (RMS)
  2573. mechanical arm will be aboard Endeavour to retrieve EURECA, the STS-57
  2574. spacewalk will assist in refining several procedures being developed to service
  2575. the Hubble Space Telescope on mission STS-61 in December 1993.
  2576.  
  2577.      Low will be designated extravehicular crew member 1 (EV1) and Wisoff will
  2578. be designated extravehicular crew member 2 (EV2).  Pilot Brian Duffy will serve
  2579. as intravehicular crew member 1 (IV1), assisting the spacewalkers from inside
  2580. the crew cabin of Endeavour.
  2581.  
  2582.      During the spacewalk, Low and Wisoff first will take turns in a foot
  2583. restraint mounted on the end of the robot arm, holding their fellow crew member
  2584. in various ways to imitate moving a large, inanimate piece of equipment.  Next,
  2585. they will investigate different methods of managing their safety tethers while
  2586. mounted in the robot arm restraint.
  2587.  
  2588.      Another objective is planned to have each crew member, mounted in the
  2589. robot arm restraint, practice aligning their fellow crew member into a foot
  2590. restraint mounted on the side of the cargo bay, simulating the task of aligning
  2591. a large object into a tightly fitting restraint.  The crew members also will
  2592. practice working with various tools while in the robot arm restraint and gauge
  2593. the ability of the restraint to hold them steady as they tighten or loosen a
  2594. bolt.
  2595.  
  2596.      The information gathered by these tests is expected to apply to both the
  2597. HST servicing spacewalks and space station construction planning, since moving,
  2598. aligning and installing objects with large masses from the end of the robot arm
  2599. will be integral to both jobs.
  2600.  
  2601.      Among the items hoped to be better determined are the speed at which the
  2602. arm can be moved while an astronaut holds an object on the end, how large an
  2603. object it is feasible to handle while in the arm foot restraint, the amount of
  2604. time required for such tasks using an EVA crew member and the arm and how much
  2605. stability is supplied by the arm during hands-on work such as tightening bolts
  2606. and other attachment equipment.
  2607.  
  2608.  
  2609. STS-57 MIDDECK PAYLOADS
  2610. FLUID ACQUISITION AND RESUPPLY EXPERIMENT II
  2611.  
  2612. Principal Investigator: Susan L. Driscoll Marshall Space Flight Center,
  2613. Huntsville, Ala.
  2614.  
  2615.      The Fluid Acquisition and Resupply Experiment (FARE II) will investigate
  2616. the dynamics of fluid transfer in microgravity.  The experiment previously flew
  2617. as FARE I on STS-53 in 1992 and also as the Storable Fluid Management
  2618. Demonstration (SFMD) on STS 51-C in 1985.
  2619.  
  2620.      In space, liquid in a container does not readily settle on the bottom or
  2621. leave a pocket of gas on top as it does on Earth. The position of liquids in
  2622. weightlessness is highly unpredictable because the liquid and gas may locate or
  2623. mix in any area within the container.  To replenish on-board fluids and prolong
  2624. the life of space vehicles such as the space station, satellites and extended
  2625. duration orbiters, methods for transferring gas-free propellants and other
  2626. liquids must be developed.
  2627.  
  2628.      FARE I was conducted primarily to assess the ability of a screen channel
  2629. capillary system to drain liquids while working in a microgravity environment.
  2630. Additionally, some experimentation was conducted regarding the control of
  2631. liquid motion during tank refill sequences.
  2632.  
  2633.      Housed in four middeck lockers of the orbiter Endeavour, FARE II is
  2634. designed to demonstrate the effectiveness of a device to alleviate the problems
  2635. associated with vapor-free liquid transfer.  The device exploits the surface
  2636. tension of the liquid to control its position within the tank.
  2637.  
  2638.      The basic flight hardware consists of a 12.5 inches (30.48 cm) spherical
  2639. supply tank and a 12.5 inches (30.48 cm) spherical receiver tank made of
  2640. transparent acrylic.  Additional items include liquid transfer lines, two
  2641. pressurized air bottles, a calibrated cylinder and associated valves, lines,
  2642. fittings, pressure gauges and a flowmeter display unit.
  2643.  
  2644.      The experiment is essentially self-contained, with the exception of a
  2645. water- fill port, air-fill port and an overboard vent connected to the orbiter
  2646. waste management system.
  2647.  
  2648.      Mission specialists will conduct this experiment eight times during the
  2649. flight, using a sequence of manual valve operations.  Air from the pressurized
  2650. bottles will be used to force fluid from the supply tank to the receiver tank
  2651. and back to the supply tank.  This process should take about 1 hour each time
  2652. it is performed.  An overboard vent will remove the vapor from the receiver
  2653. tank as the fluid level rises.
  2654.  
  2655.      The FARE II control panel, containing four pressure gauges and one
  2656. temperature control gauge, will be used by the crew to monitor and control the
  2657. experiment.  Camcorder video tapes and 35-mm photographs will be made during
  2658. the transfer process.  The crew also will have the option of using air-to-
  2659. ground communication to consult with the principal investigator, if necessary.
  2660.  
  2661.      The test fluid used for this experiment is water with iodine, used as a
  2662. disinfectant; blue food coloring, which will allow better visibility of the
  2663. liquid movement; a wetting solution, known as Triton X-100, to give the fluid
  2664. the consistency of a propellant; and an anti-foaming emulsion agent to prevent
  2665. bubbles from forming in the receiver tank.
  2666.  
  2667.      Post-mission analysis of FARE II will include evaluation of the experiment
  2668. equipment, as well as review of camcorder video tapes and 35-mm photographs.
  2669. Because there will be no real-time data downlink during this experiment,
  2670. detailed study and analysis of test data will not be conducted until after the
  2671. mission.
  2672.  
  2673.      Historically, problems dealing with fluid orbital transfer have been dealt
  2674. with by using bellows to move liquid without any pressurant gas or vapor
  2675. surface.  These systems are heavier, more complex, more expensive and more
  2676. prone to leakage during the transfer process than conventional methods of
  2677. liquid containment, such as the FARE II equipment.
  2678.  
  2679.      The mission managed by NASA's Marshall Space Flight Center, Huntsville,
  2680. Ala., will utilize equipment developed by Martin Marietta. At Marshall, Susan
  2681. L. Driscoll is the Principal Investigator for FARE II.
  2682.  
  2683. Air Force Maui Optical System
  2684.  
  2685.      The Air Force Maui Optical System (AMOS) is an electrical-optical facility
  2686. on the Hawaiian island of Maui. No hardware is required aboard Endeavour to
  2687. support the experimental observations.  The AMOS facility tracks the orbiter as
  2688. it flies over the area and records signatures from thruster firings, water
  2689. dumps or the phenomena of "Shuttle glow," a well-documented fluorescent effect
  2690. created as the Shuttle interacts with atomic oxygen in Earth orbit.  The
  2691. information obtained by AMOS is used to calibrate the infrared and optical
  2692. sensors at the facility.
  2693.  
  2694. STS-57 SPECIAL EVENTS & EDUCATIIONAL ACTIVITIES
  2695.  
  2696. Get-Away-Special #324 -- CAN DO
  2697.  
  2698.      The Charleston County School District's CAN DO experiment (GAS #324) is
  2699. designed to take 1,000 photos of the Earth allowing students to make
  2700. observations and document global change by comparing the CAN DO photos with
  2701. matched Skylab photos.  The canister also contains 350 small passive student
  2702. experiments.  CAN DO is sponsored by NASA's Langley Research Center, Hampton,
  2703. Va., and supported by the South Carolina Space Grant Consortium.
  2704.  
  2705.      The CAN DO payload uses GAS hardware and is housed in a 5 cubic foot
  2706. canister.  The canister is sealed with a 0.92 inch fused silica window, which
  2707. is optically flat and ground to a quarter wave tolerance, permitting
  2708. photography in visible light, infrared and ultraviolet wavelengths.
  2709.  
  2710.      The primary payload of CAN DO, known as GEOCAM, contains four Nikon 35-mm
  2711. cameras equipped with 250 exposure film backs.  The GEOCAM system will match
  2712. closely the larger Skylab film format in both coverage and quality allowing
  2713. direct examination and comparison of the changes that have occurred to the
  2714. planet in the last 20 years.
  2715.  
  2716.      One thousand photographs will be taken by the four cameras over the course
  2717. of the Shuttle mission.  Photographic targets will be chosen by teachers and
  2718. students based on weather, Sun angle, orbiter orientation and crew activities.
  2719. Targets selected will be sent to the Shuttle once a day as crew notes.
  2720.  
  2721.  
  2722.      These efforts will be managed through a student-run mission control room
  2723. at the Medical University of South Carolina. Student-teacher teams of 12 to 20
  2724. will operate four desks monitoring crew activities and mission timeline,
  2725. monitoring weather data, targeting geological or environmental interests and
  2726. communicating the target objectives with NASA's Johnson Space Center's Earth
  2727. Observations Lab and the Shuttle Small Payload Customer Support Room.
  2728.  
  2729.      Activities and reports from the control room will be televised to students
  2730. throughout the state by the South Carolina Educational Television Network. The
  2731. Medical University of South Carolina will provide technical assistance.
  2732.  
  2733.      The CAN-DO teachers have designed classroom activities for grades K- 12
  2734. using the 1,000 photos to make observations.  The photos comprise the first
  2735. educational payload to photograph the Earth from space.  Students will search
  2736. for natural and human-induced environmental changes that may have taken place
  2737. during the past 20 years.  Comparison between the photos, past and present,
  2738. enables students to discover for themselves the major effects caused by
  2739. deforestation, urbanization, river sediment loads, desertification, coastal
  2740. erosion, lake levels wetlands and pollution.
  2741.  
  2742.      With assistance from atmospheric scientists, the photos should provide
  2743. clues to the degradation of the air quality often mentioned by astronauts.
  2744. Faculty members of the College of Charleston will aid in the interpretation of
  2745. the results.
  2746.  
  2747.      The second experiment carried on CAN DO is 350 student-designed
  2748. experiments.  No other GAS payload in the history of the space program has ever
  2749. undertaken this many different experiments.  These experiments have been
  2750. submitted from more than 60 Charleston County classrooms and from invited
  2751. school districts from Maryland, Virginia, Texas, Arizona and Massachusetts.
  2752.  
  2753.      These experiments allow students to participate directly in research by
  2754. testing the effect of space on various materials.  Students from K-12 have
  2755. chosen materials ranging from brine shrimp eggs to bubble solution to lipstick
  2756. to cotton seeds to fly in space.  A major goal of the student experiments is to
  2757. teach the skills of proper experimental design as well as execution of valid
  2758. scientific experiments.
  2759.  
  2760.      Each student team has five samples of their materials in small 5 ml
  2761. cryovials: one to fly in space, one to serve as a passive control and one each
  2762. to be exposed to high doses of radiation, extreme cold and centrifuge.  The
  2763. control procedures will be carried out at the Medical University of South
  2764. Carolina as part of its Business/Education Partnership Program with the
  2765. Charleston County School District Office of Math, Sciences and Technology.
  2766.  
  2767.      In addition to the students' vial experiments, the WESTVACO Forestry
  2768. Division has donated Sycamore and Loblolly Pine seeds to be placed into the
  2769. canister.  Classes participating in CAN DO will receive seedlings grown from
  2770. space-exposed seeds and encouraged to raise "space trees."
  2771.  
  2772.      Students and teachers from the Poquoson School District in Poquoson, Va.,
  2773. are participating in the payload's student-designed experiments.  Also, a team
  2774. of Poquoson secondary students will travel to Charleston and operate the
  2775. weather desk at the student mission control.  NASA Langley atmospheric research
  2776. scientists will provide appropriate training to the Poquoson students for their
  2777. weather desk assignment.
  2778.  
  2779. Shuttle Amateur Radio Experiment-II
  2780.  
  2781.      The Shuttle Amateur Radio Experiment-II (SAREX-II) provides for public
  2782. participation in the space program, supports educational initiatives and
  2783. demonstrates the effectiveness of making contact between the Space Shuttle and
  2784. low-cost amateur "ham" radio stations on the ground.
  2785.  
  2786.      On STS-57, Pilot Brian Duffy, call sign N5WQW, and Janice Voss, call sign
  2787. to be determined, will operate SAREX. Duffy has operated SAREX in flight before
  2788. during Shuttle mission STS-45. Operating times for school contacts are planned
  2789. into the crew's activities.  The school contacts generate interest in science
  2790. as students talk directly with Voss or Duffy. There will be voice contacts with
  2791. the general ham operator community as time permits. and short wave listeners
  2792. (SWL's) worldwide also may listen.  When Voss or Duffy are not available,
  2793. SAREX- II will be in an automated digital response mode.
  2794.  
  2795.      On STS-57, SAREX-II will include VHF FM voice and VHF packet.  The primary
  2796. voice frequency that SAREX-II uses is 145.55 MHz downlink.  There are a variety
  2797. of uplink frequencies.  Contacts with Endeavour will be possible between 42
  2798. degrees north latitude to 42 degrees south latitude, covering the lower half of
  2799. the continental United States and Hawaii, all of Africa, most of South America,
  2800. Australia, the East and the Far East.
  2801.  
  2802.      SAREX has flown previously on STS-9, STS-51F, STS-35, STS-37, STS-45,
  2803. STS-50, STS-47, STS-55 and STS-56. SAREX is a joint effort of NASA, the
  2804. American Radio Relay League (ARRL), the Amateur Radio Satellite Corp. (AMSAT),
  2805. and the Johnson Space Center's Amateur Radio Club. Information about orbital
  2806. elements, contact times, frequencies and crew operating schedules will be made
  2807. available during the mission by these agencies and by amateur radio clubs at
  2808. some other NASA centers.
  2809.  
  2810.      Hams from the JSC club, W5RRR, will be operating on amateur short wave
  2811. frequencies, and the ARRL station, W1AW, will include SAREX information in its
  2812. regular voice and teletype bulletins.  The amateur radio station at the Goddard
  2813. Space Flight Center, WA3NAN, in Greenbelt, Md., will operate around-the- clock
  2814. during the mission, providing information and re-transmitting live Shuttle
  2815. air-to- ground audio.  The JSC Public Affairs Office will operate a SAREX
  2816. information desk during the mission, and mission information also will be
  2817. available on the dial-up computer bulletin board (BBS) at JSC.SAREX
  2818. Frequencies.
  2819.  
  2820.                 Shuttle Transmitting    Shuttle Receiving
  2821.                 Frequency               Frequency
  2822.  
  2823. U.S.            145.55 MHz              144.99 MHz
  2824. South America   145.55                  144.97
  2825. & Asia          145.55                  144.95
  2826.                 145.55                  144.93
  2827.                 145.55                  144.91
  2828.  
  2829. Europe          145.55 MHz              144.70 MHz
  2830.                 145.55                  144.75
  2831.                 145.55                  144.80
  2832.  
  2833. South Africa    145.55 MHz              144.95 MHz
  2834. Packet          145.55                  144.49
  2835.  
  2836. GSFC Amateur Radio Club (WA3NAN) planned HF operating frequencies
  2837.  
  2838. 3.860 MHz               7.185 MHz
  2839. 14.295 Mhz             21.395 MHz
  2840. 28.395 Mhz
  2841.  
  2842. To connect to the JSC Compute Bulletin Board, BBS, (8 N 1 1200 baud) 
  2843. dial 713/483-2500 then type 62511.
  2844.  
  2845. STS-57 CREW BIOGRAPHIES
  2846.  
  2847.      Ronald J. Grabe, 47, Col., USAF, will be Commander (CDR) of STS-57.
  2848. Selected as an astronaut in August 1981, Grabe considers New York, N.Y., his
  2849. hometown and will be making his fourth space flight.
  2850.  
  2851.      Grabe graduated from Stuyvesant High School, New York, in 1962.  He
  2852. received a bachelors degree in engineering from the United States Air Force
  2853. Academy in 1966 and studied aeronautics as a Fulbright Scholar at the
  2854.  
  2855. Technische Hochschule, Darmstadt, West Germany in 1967.
  2856.  
  2857.      Grabe first flew as Pilot for Shuttle mission STS-51J in October 1985.  On
  2858. his second flight, he was Pilot for Shuttle mission STS-30 in May 1989.  On his
  2859. most recent flight he was Commander of Shuttle mission STS-42 in January 1992.
  2860. Grabe has logged more than 387 hours in space.
  2861.  
  2862.      Brian Duffy, 39, Col., USAF, will serve as Pilot (PLT).  Selected as an
  2863. astronaut in June 1985, Duffy was born in Boston, Mass., and will be making his
  2864. second space flight.
  2865.  
  2866.      Duffy graduated from Rockland High School, Rockland, Mass., in 1971.  He
  2867. received a bachelors degree in mathematics from the Air Force Academy in 1975
  2868. and a masters degree in systems management from the University of Southern
  2869. California in 1981.
  2870.  
  2871.      Duffy first flew as Pilot of STS-45 in March 1992 and has logged more than
  2872. 214 hours in space.
  2873.  
  2874.      G.  David Low, 37, will serve as Payload Commander and Mission Specialist
  2875. 1 (MS1).  Selected as an astronaut in May 1984, Low was born in Cleveland and
  2876. will be making his third spaceflight.
  2877.  
  2878.      Low graduated from Langley High School, McLean, Va., in 1974.  He received
  2879. a bachelors degree in physics-engineering from Washington and Lee University in
  2880. 1978, a bachelors degree in mechanical engineering from Cornell University in
  2881. 1980 and a masters degree in aeronautics and astronautics from Stanford
  2882. University in 1983.
  2883.  
  2884.      Low first flew as a mission specialist aboard STS-32 in January 1990.  His
  2885. next flight was as a mission specialist on STS-43 in August 1991.  He has
  2886. logged more than 474 hours in space.
  2887.  
  2888.      Nancy Jane Sherlock, 34, Capt., USA, will serve as Mission Specialist 2
  2889. (MS2).  Selected as an astronaut in January 1990, Sherlock considers Troy,
  2890. Ohio, her hometown and will be making her first space flight.
  2891.  
  2892.      Sherlock graduated from Troy High School in 1977.  She received a
  2893. bachelors degree in biological science from Ohio State University in 1980 and a
  2894. masters degree in safety engineering from the University of Southern California
  2895. in 1985.
  2896.  
  2897.      After serving as a Neuropathology Research Assistant for 3 years at the
  2898. Ohio State University College of Medicine, Sherlock was commissioned in the U.
  2899. S. Army in 1981.  She attended the Army Aviation School and later served as a
  2900. UH-1H instructor pilot and a standardization instructor pilot for all phases of
  2901. rotary wing flight.  She has logged more than 2,900 hours flying time in rotary
  2902. wing and fixed wing aircraft.
  2903.  
  2904.      Sherlock was assigned to NASA as a flight simulation engineer on the
  2905. Shuttle Training Aircraft at the Johnson Space Center in 1987, developing and
  2906. directing engineering flight tests, a position she held at the time of her
  2907. selection.
  2908.  
  2909.      Peter J. K. (Jeff) Wisoff, 34, will serve as Mission Specialist 3 (MS3).
  2910. Selected as an astronaut in January 1990, Wisoff was born in Norfolk, Va., and
  2911. will be making his first space flight.
  2912.  
  2913.      Wisoff graduated from Norfolk Academy in 1976.  He received a bachelors
  2914. degree in physics from the University of Virginia in 1980, a masters degree in
  2915. applied physics from Stanford University in 1982 and a doctorate in applied
  2916. physics from Stanford in 1986.
  2917.  
  2918.      After completing his doctorate, Wisoff joined the Rice University faculty
  2919. in the Electrical and Computer Engineering Department, researching the
  2920. development of new vacuum ultraviolet and high intensity laser sources and the
  2921. medical application of lasers to the reconstruction of damaged nerves.  He is
  2922. currently collaborating with researchers at Rice University on developing new
  2923. techniques for growing and evaluating semiconductor materials using lasers.
  2924.  
  2925.      Janice Voss, 36, will serve as Mission Specialist 4 (MS4).  Selected as an
  2926. astronaut in January 1990, Voss considers Rockford, Ill., her hometown and will
  2927. be making her first space flight.
  2928.  
  2929.      Voss graduated from Minnechaug Regional High School in Wilbraham, Mass.,
  2930. in 1972.  She received a bachelors degree in engineering science from Purdue
  2931. University in 1975, a masters degree in electrical engineering from the
  2932. Massachusetts Institute of Technology (MIT) in 1977 and a doctorate in
  2933. aeronautics and astronautics from MIT in 1987.
  2934.  
  2935.      Voss was a cooperative education employee at the Johnson Space Center from
  2936. 1973 to 1975, working with computer simulations in the Engineering and
  2937. Development Directorate. In 1977, she returned to JSC to work as a crew
  2938. trainer, teaching entry guidance and navigation.  After completing her
  2939. doctorate, she joined Orbital Sciences Corp., working on mission integration
  2940. and flight operations support for the Transfer Orbit Stage, a position she held
  2941. at the time of her selection.
  2942.  
  2943.  
  2944. STS-57 MISSION MANAGEMENT
  2945.  
  2946. NASA HEADQUARTERS, WASHINGTON, D.C.
  2947.  
  2948. Office of Space Flight
  2949.  
  2950. Jeremiah W. Pearson III - Associate Administrator
  2951. Bryan O'Connor - Deputy Associate Administrator
  2952. Tom Utsman - Space Shuttle Program Director
  2953. Leonard Nicholson - Space Shuttle Program Manager (JSC)
  2954. Brewster Shaw - Deputy Space Shuttle Program Manager (KSC)
  2955.  
  2956. Office of Space Systems Development
  2957.  
  2958. Arnold D. Aldrich - Associate Administrator
  2959. Michael T. Lyons - Deputy Associate Administrator (Flight Systems)
  2960. Lewis Peach, Jr. - Director, Advanced Programs
  2961. George Levin - Chief, Advanced Space Systems
  2962. Michael Card - Program Manager, SHOOT
  2963.  
  2964. Office of Advanced Concepts and Technology
  2965.  
  2966. Gregory M. Reck - Associate Administrator (Acting)
  2967. Jack Levine - Director (Acting), Flight Projects Division
  2968. Andrew B. Dougherty - Spacehab Utilization Program Manager
  2969. Richard H. Ott - Director (Acting), Space Processing Division
  2970. Ana M. Villamil - Deputy Director (Acting), Space Processing Division
  2971. Dan Bland - Commercial Middeck Augmentation Module Project Manager 
  2972. (JSC)
  2973.  
  2974. Office of Safety and Mission Assurance
  2975.  
  2976. Col. Frederick Gregory - Associate Administrator 
  2977. Charles Mertz - (Acting) Deputy Associate Administrator 
  2978. Richard Perry - Director, Programs Assurance 
  2979.  
  2980. Office of Life and Microgravity Sciences and Applications
  2981. Gary Martin - SAMS Program Manager
  2982.  
  2983. KENNEDY SPACE CENTER, FLA.
  2984.  
  2985. Robert L. Crippen - Director
  2986. James A. "Gene" Thomas - Deputy Director
  2987. Jay F. Honeycutt - Director, Shuttle Management and Operations
  2988. Robert B. Sieck - Launch Director
  2989. John "Tip" Talone - Endeavour Flow Director
  2990. J. Robert Lang - Director, Vehicle Engineering
  2991. Al J. Parrish - Director of Safety, Reliability and Quality Assurance
  2992. John T. Conway - Director, Payload Management and Operations
  2993. P. Thomas Breakfield - Director, Shuttle Payload Operations
  2994.  
  2995. MARSHALL SPACE FLIGHT CENTER, HUNTSVILLE, ALA.
  2996.  
  2997. Thomas J. Lee - Director
  2998. Dr. J. Wayne Littles - Deputy Director
  2999. Harry G. Craft, Jr. - Manager, Payload Projects Office
  3000. Alexander A. McCool - Manager, Shuttle Projects Office
  3001. Dr. George McDonough - Director, Science and Engineering
  3002. James H. Ehl - Director, Safety and Mission Assurance
  3003. Otto Goetz - Manager, Space Shuttle Main Engine Project
  3004. Victor Keith Henson - Manager, Redesigned Solid Rocket Motor Project
  3005. Cary H. Rutland - Manager, Solid Rocket Booster Project
  3006. Parker Counts - Manager, External Tank Project
  3007.  
  3008. JOHNSON SPACE CENTER, HOUSTON
  3009.  
  3010. Aaron Cohen - Director
  3011. Paul J. Weitz - Deputy Director
  3012. Daniel Germany - Manager, Orbiter and GFE Projects
  3013. David Leestma - Director, Flight Crew Operations
  3014. Eugene F. Kranz - Director, Mission Operations
  3015. Henry O. Pohl - Director, Engineering
  3016. Charles S. Harlan - Director, Safety, Reliability and Quality Assurance
  3017.  
  3018. STENNIS SPACE CENTER, BAY ST. LOUIS, MISS.
  3019.  
  3020. Roy S. Estess - Director
  3021. Gerald Smith - Deputy Director
  3022. J. Harry Guin - Director, Propulsion Test Operations
  3023.  
  3024. AMES-DRYDEN FLIGHT RESEARCH FACILITY, EDWARDS, CALIF.
  3025.  
  3026. Kenneth J. Szalai - Director
  3027. Robert R. Meyers, Jr. - Assistant Director
  3028. James R. Phelps - Chief, Shuttle Support Office.
  3029.  
  3030. AMES RESEARCH CENTER, MOUNTAIN VIEW, CALIF.
  3031.  
  3032. Dr. Dale L. Compton - Director
  3033. Victor L. Peterson - Deputy Director
  3034. Dr. Joseph C. Sharp - Director, Space Research
  3035.  
  3036. GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, GREENBELT, MD.
  3037.  
  3038. Dr. John Klineberg - Director
  3039. Thomas E. Huber - Director, Engineering Directorate
  3040. Robert Weaver - Chief, Special Payloads Division
  3041. David Shrewsberry - Associate Chief, Special Payloads Division
  3042.  
  3043.  
  3044.