Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 194

STS-83

Columbia (22)

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  04.04.1997
Startzeit:  19:20 UTC
Startort:  Cape Canaveral (KSC)
Startrampe:  39-A
Bahnhöhe:  298 - 303 km
Inklination:  28,45°
Landedatum:  08.04.1997
Landezeit:  18:33 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  Halsell  James Donald, Jr.  CDR 3 3d 23h 13m  63 
2  Still  Susan Leigh  PLT 1 3d 23h 13m  63 
3  Voss  Janice Elaine  MSP 3 3d 23h 13m  63 
4  Gernhardt  Michael Landon  MSP 2 3d 23h 13m  63 
5  Thomas  Donald Alan  MSP 3 3d 23h 13m  63 
6  Crouch  Roger Keith  PSP 1 3d 23h 13m  63 
7  Linteris  Gregory Thomas  PSP 1 3d 23h 13m  63 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Halsell
2  Still
3  Voss
4  Gernhardt
5  Thomas
6  Crouch
7  Linteris
Landung
1  Halsell
2  Still
3  Thomas
4  Gernhardt
5  Voss
6  Crouch
7  Linteris

Ersatz-Besatzung

Nr.   Name Vorname Position
5  Coleman  Catherine Grace "Cady"  MSP
   Ronney  Paul David  PSP
   Johnston  Alan Eugene  PSP

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Flugverlauf

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

Während des Trainings hatte sich Donald Thomas am 29. Januar 1997 seinen rechten Knöchel gebrochen als er auf der Treppe zu einem Simulator ausgerutscht war. Da unklar war, ob er an der Mission STS-83 würde teilnehmen können, nominierte die NASA vorsorglich Catherine Coleman als Ersatz. Soweit es ihm der Gipsverband erlaubte, setzte Donald Thomas aber das Training fort. Der glatte Bruch des Knöchels heilte schnell zusammen und rechtzeitig vor dem Start wurde Donald Thomas wieder für flugtauglich erklärt.

Als Starttermin war der 03. April 1997 eingeplant. Kleinere Reparaturarbeiten am Orbiter und dem Antriebssystem konnten zunächst innerhalb des Countdown problemlos erledigt werden. Zwei Tage vor dem geplanten Start entdeckten die Techniker jedoch, dass Leitungen für die Abwärme elektronischer Geräte nicht genügend isoliert waren und daher im ungünstigsten Fall zufrieren könnten. Für die Installation zusätzlicher Isolierungen wurde der Start um 24 Stunden verschoben.

STS-83 war unter der Bezeichnung "Microgravity Science Lab"-1 (MSL)-1 als reine Wissenschaftsmission mit einer Flugdauer von etwa 16 Tagen geplant. Durchgeführt werden sollte im europäischen Spacelab-Modul eine Reihe von Schwerelosigkeitsexperimenten. Die Mission baute auf Erkenntnissen vorhergehender Spacelab-Missionen auf. Der Flugplan sah 19 Experimente vor, die hauptsächlich aus den Bereichen Material- und Verbrennungsforschung stammten.
Nach der Einstellung erfolgreicher Programme wie SLS, USML, ASTRO und IML sollte durch die Flüge LMS, MSL und NeuroLab die Lücke in der Mikrogravitationsforschung bis zur Aufnahme des Betriebes der Internationalen Raumstation geschlossen werden.

Wie bei fast allen Spacelab-Mission hatte die NASA zwei 12-Stunden-Schichten gebildet, damit die Experimente im Spacelab rund um die Uhr betreut werden konnten. Dem roten Team gehörten James Halsell, Susan Still, Donald Thomas und Gregory Linteris an, während das blaue Team von Janice Voss, Michael Gernhardt und Roger Crouch gebildet wurde.

Während des Countdowns starteten die Techniker im Start-Kontrollzentrum nacheinander die drei Brennstoffzellen. Allerdings wird das Space Shuttle bis etwa 50 Sekunden vor dem Abheben weitgehend über die Startrampe mit Energie versorgt. Bis dahin wird die Funktion der Brennstoffzellen aber ständig überwacht. Jede Brennstoffzelle besteht aus 96 Einzelzellen, die auf drei Einschübe ("Substacks") verteilt sind. Diese "Substracks" sind noch einmal in zwei Seiten zu je 16 Zellen unterteilt. Bei normaler Funktion liefern beide Seiten eine gleiche Spannung. Am Starttag beobachteten die Techniker aber erhebliche Spannungsdifferenzen in der Brennstoffzelle Nr. 2. Dieses Phänomen war bei früheren Flügen schon häufiger aufgetreten, hatte sich aber gegeben, sobald die Brennstoffzellen unter Volllast liefen. Die Techniker waren daher optimistisch, dass sich auch jetzt das Problem von selbst lösen werde.
Der Start verschob sich aber um etwa 20 Minuten, weil Sensoren ein Leck an der Einstiegsluke gemeldet hatte. Ein schnell in Marsch gesetzter Überprüfungs-Trupp konnte das aber nicht bestätigen.

Nach dem erfolgreichen Start öffnete die Besatzung wie üblich die Frachtraumtüren und klappte die Radiatoren aus, damit Überschusswärme aus dem Orbiter in den Weltraum abgestrahlt werden kann. Janice Voss und Roger Crouch begann dann mit der Aktivierung des Spacelab und der darin eingebauten Experimente. Nach dem Schichtwechsel zum roten Team kümmerte sich Donald Thomas um die Experimente "Large Isothermal Furnace" (LIF) und "Expedite the Processing of Experiments to the International Space Station" (EXPRESS). Gregory Linteris war in erster Linie für das Experiment "Protein Crystal Growth" (PCG) verantwortlich.

Am zweiten Flugtag machte die Brennstoffzelle Nr. 2 erneut Schwierigkeiten. Wieder war ein deutlicher Spannungsunterschied zwischen den beiden Seiten der Zelle aufgetreten. Dieser Unterschied wurde mit einer Rate von 5 mV pro Stunde größer. Nach einer zehnminütigen manuellen Spülung der Zelle reduzierte sich die Rate auf 2 mV. Eine Änderung des Energiemanagements der Columbia, bei der die Brennstoffzelle Nr. 2 weniger belastet wurde, führte nur zu einer vorübergehenden Stabilisierung.
Inzwischen hatte die Spannungsdifferenz einen kritischen Punkt erreicht. Bei einem Weiterbetrieb der Zelle war ein Brand oder gar eine Explosion der Zelle nicht auszuschließen. Sie wurde daher zunächst in einen Standby-Betrieb zurückgefahren und später ganz abgeschaltet. Nach den Sicherheitsbestimmungen der NASA ist eine Shuttle-Mission beim Ausfall einer Brennstoffzelle abzubrechen. So ergab sich zum dritten Mal die Notwendigkeit, eine sogenannte "Minimum Duration Mission" zu fliegen. Ein solcher Flugabbruch ist nach den NASA-Regeln immer beim Ausfall wichtiger Sub-Systeme erforderlich. Beim Verlust einer weiteren Brennstoffzelle hätte die Columbia mit nur einer funktionierenden Zelle landen müssen. Dabei hätten dann einzelne Avioniksysteme immer nur abwechselnd eingeschaltet werden können. Die beiden bisherigen "Minimum Duration Mission" waren bei STS-2 und bei STS-44 erforderlich. Bei STS-2 war ebenfalls eine Brennstoffzelle ausgefallen, während bei STS-44 eine Trägheitsnavigationseinheit den weiteren Dienst versagte.

Die Astronauten an Bord der Columbia und die Wissenschaftler am Bord waren natürlich tief enttäuscht, dass die verschiedenen Experimente nicht mehr weiter durchgeführt werden konnten. Einige Versuche waren auf einen Langzeitbetrieb ausgelegt. Um wenigstens jedes Experiment mal eingeschaltet zu haben, wurden andere Energieverbraucher wie Beleuchtungen weitgehend deaktiviert. Diese führte auf der Erde zu Schlagzeilen wie "Weltraumforschung im Licht von Taschenlampen". Trotz der Energieknappheit konnten 14 der 142 geplanten Versuche zur Verbrennungsphysik durchgeführt werden.

Für die Landung wurden vorsorglich - falls eine weitere Brennstoffzelle unerwartet ausfallen sollte - Maßnahmen zur Energieeinsparung getroffen. Im Cockpit wurde einer von drei Computerbildschirmen abgeschaltet und ein Radar-Höhenmesser sollte später als üblich aktiviert werden. Durch den kurzen Flug und damit den vollen Tanks ergab sich ein Rekord-Landegewicht. Dies bereitete jedoch weder beim Abstieg aus der Erdumlaufbahn noch bei der Landung Schwierigkeiten.

Wegen der großen Bedeutung der Experimente für die Wissenschaft entschied sich die NASA, zum ersten und einzigen Mal eine Shuttle-Mission komplett wiederholen zu lassen. Unter der Bezeichnung STS-94 startete die Columbia nur drei Monate später zu einem neuen MSL-Flug.

Fotos / Zeichnungen


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Letztes Update am 24. November 2014.