Der elfte Flug der Columbia begann von Cape
Canaveral (
KSC) und endete mit der Landung auf der Edwards
AFB, Runway 22.
Der Start der Mission war
ursprünglich für den 22. Mai 1991 geplant. Weniger als 48 Stunden vor
dem Start wurde dieser verschoben, weil während einer bereits 1990
durchgeführten Überprüfung an einem Messfühler für
flüssigen Wasserstoff des Hauptantriebes Mängel festgestellt wurden.
Die Ingenieure befürchteten, dass einer oder mehrere der neun Wasserstoff-
und Sauerstoff-Messfühler, welche die Treibstoff- und Sauerstoff-Leitungen
überwachen, abbrechen und die Triebwerkspumpen beschädigen
könnten, was zu einem Triebwerksausfall führen würde. Der Start
wurde auf den 01. Juni 1991 angesetzt, aber abermals verschoben, nachdem
mehrere Versuche fehlgeschlagen waren, die untätige Messeinheit 2 zu
kalibrieren. Auch dieses Modul wurde ersetzt und getestet, der Start für
den 05. Juni 1991 geplant.
STS-40 war die
fünfte Spacelab-Mission,
die erste, die sich ausschließlich mit Biowissenschaften
beschäftigte. Das wichtigste Experiment war
Spacelab Life Sciences-1
(SLS-1). Dabei wurden physiologische Untersuchungen
an Menschen, 30 Nagetieren und tausenden winzigen Quallen durchgeführt.
Von den 18 Untersuchungen beschäftigten sich zehn mit dem Menschen, sieben
mit den Nagetieren und eines mit den Quallen. Die sechs untersuchten
Körpersysteme waren das Kreislaufsystem (Herz, Lunge,
Blutgefäße); das Nierensystem; das Blut sowie Blutplasma; das
Immunsystem (weiße Blutkörperchen); das Skelett sowie das
Muskelsystem; das Zentralnervensystem (Hirn, Nerven, Augen und
Innenohr).
Weiterhin waren zwölf Getaway Special (
GAS) Kanister für Experimente in
Materialwissenschaften, Biologie und Kosmische Strahlung,
Middeck
Zero-Gravity Dynamics Experiment (MODE) sowie sieben Orbiter Experiments
(OEX) in der Nutzlast enthalten. Millie
Hughes-Fulford wurde die erste weibliche
Nutzlastspezialistin.
Die Columbia war als Träger für
verschiedene
OEX-Experimente ausgewählt worden. Dabei sollte das
Space Shuttle als Versuchsobjekt für Wiedereintrittsexperimente genutzt
werden. Zu den Versuchsanordnungen gehörten:
"Shuttle Entry Air Data
System" (SEADS): Es handelte sich um eine Anordnung von
Druckmessgeräten in der Bugnase, um den Staudruck zu messen. Die
Druckmessungen begannen in etwa 85 km Höhe und dauerten bis zur Landung.
Ebenso wurden Messungen in der Startphase durchgeführt.
"Shuttle
Upper Atmospere Mass Spectrometer" (SUMS): Für Messungen oberhalb von
80 km war im Bugfahrwerksschacht ein automatisches Massenspektrometer
installiert. Damit konnten selbst kleinste Luftmengen Auskunft darüber
geben, wie die Atmosphärendichte ist.
"Shuttle Infrared Leeside
Temperature Sensing" (SILTS): Am oberen Ende des Seitenleitwerks war ein
aerodynamisch verkleideter Pod angebracht worden, der eine hochauflösende
Infrarotkamera enthielt. Damit konnten genaue Temperaturverteilungskarten
erstellt werden. Der Infrarotsensor konnte Temperaturen von 93 bis 538 Grad
Celsius erfassen und wurde mit Hilfe von Stickstoff gekühlt.