Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 187

STS-78

Columbia (20)

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  20.06.1996
Startzeit:  14:49 UTC
Startort:  Cape Canaveral (KSC)
Startrampe:  39-B
Bahnhöhe:  278 km
Inklination:  39°
Landedatum:  07.07.1996
Landezeit:  12:37 UTC
Landeort:  Cape Canaveral (KSC)

Crew auf dem Weg zum Start

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alternatives Crewfoto

Besatzung

Nr.   Name Vorname Position Flug-Nr. Flugdauer Erdorbits
1  Henricks  Terence Thomas "Tom"  CDR 4 16d 21h 48m  271 
2  Kregel  Kevin Richard  PLT 2 16d 21h 48m  271 
3  Linnehan  Richard Michael  MSP 1 16d 21h 48m  271 
4  Helms  Susan Jane  MSP 3 16d 21h 48m  271 
5  Brady  Charles Eldon, Jr.  MSP 1 16d 21h 48m  271 
6  Favier  Jean-Jacques  PSP 1 16d 21h 48m  271 
7  Thirsk  Robert Brent  PSP 1 16d 21h 48m  271 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Henricks
2  Kregel
3  Linnehan
4  Helms
5  Brady
6  Favier
7  Thirsk
Landung
1  Henricks
2  Kregel
3  Brady
4  Helms
5  Linnehan
6  Favier
7  Thirsk

Ersatz-Besatzung

Nr.   Name Vorname Position
6  Duque  Pedro Francisco  PSP
7  Urbani  Luca  PSP

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alternatives Crewfoto

Flugverlauf

Start von Cape Canaveral (KSC); Landung in Cape Canaveral (KSC).

STS-78 beförderte die Mission "Life and Microgravity Spacelab" (LMS) in die Erdumlaufbahn. 41 Experimente von Wissenschaftlern aus elf Nationen wurden während der bisher längsten Shuttle-Mission im Spacelab und im Mitteldeck durchgeführt. Schwerpunkte waren die Lebenswissenschaften Medizin und Biologie sowie die Mikrogravitation. Erforscht wurden die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf einzelne Muskel- und Knochengewebe. So wurden durch Atmungs- und Pulsmessungen Belastungstests vorgenommen und die Effekte auf einzelne Muskelfasern gemessen. Ermittelt wurden ebenso die Reaktionen des Körpers insbesondere des Nervensystems auf den fortschreitenden Muskelschwund. Dazu wurden Messungen der Muskelaktivität an Hand, Arm und Bein vorgenommen. Mit Hilfe von Blutproben konnte der Hormonspiegel festgestellt werden. Weitere Untersuchungen betrafen die Kontraktionsfähigkeit der Muskeln, den Zusammenhang zwischen Kontraktionsgeschwindigkeit und Belastung sowie zwischen Stärke des Nervenimpulses und Muskelkontraktion, die Veränderung des Muskelvolumens während und nach dem Raumflug, das Verhältnis von Körperfett und Muskelmasse und die Leistungsfähigkeit der Skelettmuskulatur vor, während und nach dem Raumflug.

Schließlich wurden Gleichgewichtsuntersuchungen durchgeführt. Ohne die Wirkung der Schwerkraft wird das Vestibularorgan im Innenohr mit Reizen überflutet. Der Körper der meisten Raumfahrer reagiert darauf mit Übelkeit und verminderter Leistungsfähigkeit. Eine Anpassung dauert meistens mehrere Tage. Während der Columbia-Mission wurden durch spezielle Messeinrichtungen die Bewegungen von Augen, Kopf und Oberkörper zu Beginn der Mission, nach einigen Tagen und kurz vor der Rückkehr auf die Erde gemessen und aufgezeichnet. Damit sollte erfasst werden, wie schnell der Anpassungsvorgang abläuft. Bei einem zweiten Experiment zu diesem Problemkreis trugen die Astronauten einen Cyberhelm, auf dessen Bildschirmen sie bewegliche Objekte angezeigt bekamen. Denen sollten sie mit den Augen folgen. Die Bewegungen des Kopfes und die Augenkoordination wurde aufgezeichnet.

In der "Bubble, Drop and Particle Unit" (BDPU) können Tropfen oder Blasen unterschiedlicher Größe in Probenbehälter, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, gegeben werden. Durch die Variation von Temperatur, Druck und elektrischen Feldern lässt sich das Verhalten der Einschlüsse in verschiedenen Situationen studieren. Insbesondere wurden Schmelz-, Erstarrungs-, Verdampfungs-, Kondensations- und Strömungsvorgänge beobachtet. Untersucht wurden die Störung der Kristallisation durch Gasblasen, die selbständige Trennung einzelner Komponenten in Stoffgemischen während des Schmelzens oder Erstarrens sowie Entstehung und Zusammenbruch von Dampfblasen beim lokalen Erhitzen oder Kühlen von Flüssigkeiten bzw. Gaseinschlüssen. Ebenfalls erforscht wurde die Siedekühlung von kleinen Bauteilen in der Schwerelosigkeit und die Stabilität von Streifen dielektrischer Flüssigkeiten innerhalb eines elektrischen Feldes. Dabei verändern Flüssigkeiten wie Motor- oder Silikonöl ihre elektrischen Eigenschaften minimal. Werden sie an den Enden auseinandergezogen, so reißt der Flüssigkeitsfilm im elektrischen Feld später (Elektrodynamik flüssiger Brücken). In der BDPU wurden auch Experimente zur Bewegung von Blasen in einer Flüssigkeit, die sich in einem Behälter befindet, der auf einer Seite erhitzt und auf der anderen Seite gekühlt wird, vorgenommen. Dadurch ergeben sich Unterschiede in der Oberflächenspannung, welche die Bewegungen der Blasen beeinflussen. Die Oberflächenspannung ist auch Ursache für turbulente Konvektionsflüsse in mehrschichtigen Flüssigkeitsfilmen unterschiedlicher Temperatur. Verwendet wurde hierbei Methanol, das sich zwischen einer kalten und einer warmen Oktanschicht befand. Durch Observation der Fließgeschwindigkeiten aller drei Schichten wurde festgestellt, bei welchen Temperaturwerten sich die Strömung destabilisierte (Marangoni Konvektion). Schließlich wurde die Bewegung von Blasen und Tropfen in einer Flüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen beobachtet. Forschungsschwerpunkt hierbei war die gegenseitige Beeinflussung der 6 bis 10 Tropfen oder Blasen, die bei jedem Testlauf injiziert wurden.

Mit der "Advanced Gradient Heating Facility" (AGHF) werden Kristallisationsexperimente durchgeführt. Dabei kann der Rand der Erstarrungszone durch einen Stromimpuls markiert werden (Pektier Impuls Markierung). Auf der Erde lassen sich die Erstarrungsfronten dann in Querschnitten der hergestellten Kristalle feststellen. Damit ist eine exakte Bestimmung der Wachstumsrate möglich. 6 Untersuchungen wurden insgesamt absolviert. So wurde eine vergleichende Studie zur Bildung von porösen und dentritischen (baumartigen) Kristallen einer Aluminiumlegierung in der Schwerelosigkeit und bei normaler Gravitation durchgeführt. Poröse Kristalle entstehen bei schneller Abkühlung, dendritische bei sehr schneller Schockkühlung. Forschungsgegenstand war der Grenzbereich zwischen beiden Kristallisationsarten. Außerdem erforscht wurden die Kristallisation von Legierungen, die auf der Erde nicht gemischt werden können (Aluminium- und Indiumproben), die Auswirkungen der Konvektion (Oberflächenströmung) auf die Grenzflächenkrümmung während des Wachstums von Gallium-Indium-Antimonid-Kristallen, die Bildung einer länglichen oder runden Kristallkörnung in Abhängigkeit von der Temperatur und anderen Faktoren bei Aluminium-Kupfer-Legierungen und das Einschließen oder Herausschieben von keramischen Partikeln (Zirconium) an Grenzflächen erstarrender Metalle (Aluminium bzw. Aluminium-Nickel-Legierung). Falls die Partikel in die Kristallstruktur eingebaut werden, ergeben sich häufig verbesserte Eigenschaften, wie höhere Festigkeit und Elastizität. Welche Bedingungen für einen Einbau günstig sind, war ebenfalls von Interesse. Auf der Erde wurden derartige Vorgänge mit organischen Substanzen und Polystyrolkügelchen simuliert.

Wie bei jedem Flug befand sich auch eine Anlage zur Herstellung von Proteinkristallen an Bord. Die Experimente werden von der Erde aus gesteuert (TeleScience), die Astronauten müssen den Komplex nur einschalten. Auf diese Weise gelangten etwa 5.000 Bilder von Kristallisationsvorgängen auf die Erde. Die Kristalle selbst wurden nach der Rückkehr auf die Erde mit speziellen Röntgenverfahren analysiert. Bei der Mission STS-78 wurden der Rezeptor des epidermalen Wachstumsfaktors EGF synthetisiert und die Kristallisation von Cyanin-Bestandteilen zur Entwicklung verbesserter Antikrebsmedikamente untersucht. Weitere Proben enthielten RNA-Moleküle, Lysozyme, Zellkernbestandteile, Photosystem I, Bacteriorhodopsin, das Apoptose-Protein CcdB sowie schwefelhaltige Alkohol-Dehydrogenase. Die Untersuchungen sollen zur Entwicklung neuartiger Medikamente beitragen und die günstigsten Bedingungen für die Herstellung besonders reiner und regelmäßiger Proteinkristalle aufzeigen.

Störungen im Kristallaufbau können dabei durch die minimalen Beschleunigungen auftreten, die von Triebwerkszündungen, der Bremswirkung der oberen Atmosphäre und den Bewegungen der Raumfahrer verursacht werden. Da man sie nicht vermeiden kann, werden sie gleich mit drei Anlagen sehr genau gemessen. SAMS erfasst kurzzeitige Beschleunigungen, OARE länger anhaltende. Beide Experimente gehören zur Standardausstattung des Shuttle. Die "Microgravity Measurement Assembly" (MMA) ist ein Sensorennetzwerk, das im Spacelab installiert ist und alle Beschleunigungen zuverlässig misst.

Zu den Routineexperimenten an Bord gehörten das Amateurfunksystem SAREX, die fotografische Dokumentation besonderer Ereignisse auf der Erde (z. B. Waldbrand in Arizona) und die Erprobung des neuen Wärmeregulationssystems FES. Besonders hervorgehoben wurde der Einsatz eines Videokonferenzsystems, mit dem Beratungen zwischen den Astronauten und den Wissenschaftlern auf der Erde über den Fortgang und eventuelle Änderungen der Experimente direkt erfolgen konnten.

Nach einer zwischenzeitlich angeordneten Flugverlängerung um einen Tag - den Wissenschaftlern sollte zusätzliche Zeit für die Durchführung der Experimente gegeben werden - wurde STS-78 der bis dahin längste Flug eines Space Shuttle.

Fotos / Zeichnungen

STS-78 im Orbit

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Letztes Update am 04. Januar 2014.