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Articulo de referencia

Instalación de exposición de larga duración

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La Instalación de Exposición de Larga Duración de la NASA , o LDEF (pronunciada "eldef"), era una instalación cilíndrica diseñada para proporcionar datos experimentales a largo plazo sobre el entorno del espacio exterior y sus efectos en los sistemas espaciales, los materiales, las operaciones y la supervivencia de esporas seleccionadas . [ 2 ] [ 3 ] Fue colocada en órbita terrestre baja por el transbordador espacial Challenger en abril de 1984. El plan original preveía que la LDEF fuera recuperada en marzo de 1985, pero después de una serie de retrasos, finalmente fue devuelta a la Tierra por el Columbia en enero de 1990. [ 3 ]

Durante aproximadamente 5,7 años, llevó a cabo con éxito experimentos de ciencia y tecnología que revelaron una amplia y detallada recopilación de datos sobre el entorno espacial. Los 69 meses que LDEF pasó en el espacio proporcionaron datos científicos sobre los efectos a largo plazo de la exposición espacial en materiales, componentes y sistemas, información que ha beneficiado a los diseñadores de naves espaciales de la NASA hasta el día de hoy. [ 4 ]

Historia

Los investigadores identificaron el potencial del transbordador espacial planeado para transportar una carga útil al espacio, dejarla allí para una exposición prolongada al duro entorno del espacio exterior y recuperarla para su análisis en una misión separada. El concepto LDEF evolucionó a partir de una nave espacial propuesta por el Centro de Investigación Langley de la NASA en 1970 para estudiar el entorno de los meteoroides, el Módulo de Exposición a Meteoroides (MEM). [ 2 ] El proyecto fue aprobado en 1974 y el LDEF se construyó en el Centro de Investigación Langley de la NASA . [ 4 ]

LDEF estaba diseñado para ser reutilizado y redesplegado con nuevos experimentos, tal vez cada 18 meses. [ 5 ] pero después de la extensión no prevista de la misión 1 la estructura misma fue tratada como un experimento y estudiada intensivamente antes de ser colocada en almacenamiento.

Lanzamiento y despliegue

La tripulación del Challenger en la misión STS-41-C desplegó el LDEF el 7 de abril de 1984 en una órbita casi circular a una altitud de 257 millas náuticas. [ 6 ]

Diseño y estructura

La estructura del LDEF tenía forma de prisma de 12 caras (para encajar en la bahía de carga del transbordador) y estaba hecha completamente de acero inoxidable . Había 5 o 6 experimentos en cada uno de los 12 lados largos y algunos más en los extremos. Fue diseñado para volar con un extremo orientado hacia la Tierra y el otro en dirección opuesta. [ 7 ] El control de actitud del LDEF se logró mediante estabilización por gradiente gravitatorio y distribución inercial para mantener la estabilidad en tres ejes en órbita. Por lo tanto, no se requerían sistemas de propulsión u otros sistemas de control de actitud, lo que hacía que el LDEF estuviera libre de fuerzas de aceleración y contaminantes provenientes de los encendidos de los motores a reacción. [ 4 ] También había un amortiguador magnético/viscoso para detener cualquier oscilación inicial después del despliegue. [ 7 ]

Tenía dos dispositivos de agarre . Un FRGF y un agarre activo (de detección de rigidez) se usaban para enviar una señal electrónica para iniciar los 19 experimentos que tenían sistemas eléctricos. [ 7 ] Esto activaba el Sistema de Iniciación de Experimentos (EIS) [ 8 ] : 1538 que enviaba 24 señales de iniciación a los 20 experimentos activos. Había seis indicaciones de iniciación que eran visibles para los astronautas que desplegaban [ 9 ] : 109 junto al dispositivo de agarre activo. [ 9 ] : 111

Inicialmente, los ingenieros habían previsto que la primera misión duraría aproximadamente un año y que varias misiones de larga exposición utilizarían la misma estructura. Sin embargo, las instalaciones se utilizaron para una única misión de 5,7 años.

Experimentos

Las instalaciones de LDEF fueron diseñadas para obtener información vital para el desarrollo de la Estación Espacial Freedom , la Estación Espacial Internacional y otras naves espaciales, especialmente las reacciones de diversos materiales de construcción espacial a la radiación, los cambios extremos de temperatura y las colisiones con la materia espacial.

Algunos de los experimentos tenían una cubierta que se abría después del despliegue y estaba diseñada para cerrarse después de aproximadamente un año, [ 10 ] por ejemplo , Efectos del Entorno Espacial (M0006). [ 11 ] Además, se atraparían gases interestelares en un intento de encontrar pistas sobre la formación de la Vía Láctea y la evolución de los elementos más pesados. [ 4 ]

No había telemetría, pero algunos experimentos activos registraron datos en una grabadora de cinta magnética alimentada por una batería de dióxido de azufre de litio, [ 10 ] por ejemplo , el Experimento Fotovoltaico Avanzado (S0014), que registraba datos una vez al día, [ 12 ] el estudio alemán de células solares (S1002), [ 12 ] : 91 y los Efectos del Entorno Espacial en Sistemas de Fibra Óptica (M004). [ 11 ] : 182

Seis de los siete experimentos activos que necesitaban registrar datos utilizaron uno o dos módulos del Sistema de Alimentación y Datos para Experimentos (EPDS). [ 8 ] : 1545 Cada EPDS contenía un módulo de procesamiento y control, una grabadora de cinta magnética y dos baterías de LiSO 2. [ 8 ] : 1536 Un experimento (S0069) utilizó un módulo de cinta magnética de 4 pistas que no formaba parte de un EPDS. [ 8 ] : 1540

Cincuenta y siete experimentos de ciencia y tecnología —en los que participaron investigadores gubernamentales y universitarios de Estados Unidos , Canadá , Dinamarca , Francia , Alemania , Irlanda , Países Bajos , Suiza y Reino Unido— volaron en la misión LDEF. [ 4 ] [ 3 ] Algunos ejemplos de investigaciones fueron los efectos de la exposición en:

y física en baja gravedad, por ejemplo, crecimiento de cristales. [ 13 ]

Al menos uno de los experimentos a bordo, el Experimento de Superficies de Control Térmico (TCSE), utilizó el microprocesador RCA 1802. [ 14 ]

Resultados del experimento

EXOSTACK

En el experimento alemán EXOSTACK, el 30% de las esporas de Bacillus subtilis sobrevivieron a la exposición de casi 6 años al espacio exterior cuando estaban incrustadas en cristales de sal, mientras que el 80% sobrevivió en presencia de glucosa , que estabiliza la estructura de las macromoléculas celulares, especialmente durante la deshidratación inducida por el vacío. [ 15 ] [ 16 ]

Si se protegen de la radiación UV solar , las esporas de B. subtilis sobreviven en el espacio hasta por 6 años, especialmente si están incrustadas en arcilla o polvo de meteorito (meteoritos artificiales). Estos datos podrían respaldar la probabilidad de transferencia interplanetaria de microorganismos dentro de meteoritos, la llamada hipótesis de la litopanspermia . [ 16 ]

SEMILLAS

El experimento SEEDS (Space Exposed Experiment Developed for Students) permitió a los estudiantes cultivar semillas de tomate de control y experimentales que habían sido expuestas en LDEF, comparando y reportando los resultados. Se enviaron 12,5 millones de semillas y estudiantes desde primaria hasta posgrado enviaron 8000 informes a la NASA. El LA Times informó erróneamente que una mutación del ADN por la exposición al espacio podría producir un fruto venenoso. Si bien era incorrecto, el informe sirvió para crear conciencia sobre el experimento y generar debate. [ 17 ] Las semillas espaciales germinaron antes y crecieron más rápido que las semillas de control. También eran más porosas que las semillas terrestres. [ 18 ]

Recuperación

LDEF después de la recuperación.

En el lanzamiento del LDEF, la recuperación estaba programada para el 19 de marzo de 1985, once meses después de su despliegue. [ 4 ] Los cronogramas se retrasaron, posponiendo la misión de recuperación primero a 1986 y luego indefinidamente debido al desastre del Challenger . Después de 5,7 años, su órbita se había reducido a aproximadamente 175 millas náuticas (324 km) y era probable que se desintegrara al reingresar en poco más de un mes. [ 6 ] [ 9 ] : 15 

Finalmente fue recuperado por Columbia en la misión STS-32 el 12 de enero de 1990. [ 19 ] Columbia se acercó a LDEF de tal manera que se minimizara la posible contaminación de LDEF por los gases de escape de los propulsores. [ 20 ] Mientras LDEF aún estaba unido al brazo RMS, una extensa inspección de 4,5 horas fotografió cada bandeja de experimentos individual, así como áreas más grandes. [ 20 ] Sin embargo, las operaciones del transbordador contaminaron los experimentos cuando las preocupaciones por la comodidad humana superaron los objetivos importantes de la misión LDEF. [ 21 ]

El Columbia aterrizó en la Base de la Fuerza Aérea Edwards el 20 de enero de 1990. [ 4 ] Con el LDEF aún en su compartimento, el Columbia fue trasladado de regreso en el avión transportador del transbordador al Centro Espacial Kennedy el 26 de enero. Se tomaron medidas especiales para garantizar la protección contra la contaminación del compartimento de carga durante el vuelo de traslado. [ 4 ]

Entre el 30 y el 31 de enero, el LDEF fue retirado de la bahía de carga del Columbia en la Instalación de Procesamiento de Orbitadores del KSC , colocado en un contenedor especial para carga útil y transportado al Edificio de Operaciones y Verificación. El 1 de febrero de 1990, el LDEF fue transportado en el Sistema de Ensamblaje y Transporte del LDEF a la Instalación de Ensamblaje y Encapsulación de Naves Espaciales – 2, donde el equipo del proyecto LDEF dirigió las actividades de desintegración. [ 20 ]

El Columbia llega al Centro Espacial Kennedy con el LDEF todavía en su compartimento de carga útil.
El LDEF es retirado de la bahía de carga del Columbia.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 "Instalación de Exposición de Larga Duración (LDEF)" . NASA.
  2. 1 2 "Instalación de Exposición de Larga Duración" . NASA . Centro de Investigación Langley. Archivado del original el 31 de octubre de 2013. Recuperado el 29 de julio de 2013 .
  3. 1 2 3 Allen, Carlton. "Instalación de exposición de larga duración (LDEF)" . NASA . Consultado el 22 de enero de 2014 .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Grinter, Kay (8 de enero de 2010). "La recuperación de LDEF proporcionó resolución y mejores datos" (PDF) . Spaceport News . NASA. pág. 7. Archivado del original (PDF) el 8 de abril de 2013. Recuperado el 22 de enero de 2014 . 
  5. ↑ Introducción a LDEF
  6. 1 2 archivo de larc LDEF
  7. Estructura LDEF 1 2 3
  8. 1 2 3 4 Sistemas electrónicos LDEF: Éxitos, fracasos y lecciones, Miller et al. 1991
  9. 1 2 3 Dursch, Harry W.; Spear, W. Steve; Miller, Emmett A.; Bohnhoff-Hlavacek, Gail L.; Edelman, Joel (abril de 1992). Análisis del hardware de sistemas volados en LDEF. Resultados del grupo de investigación especial de sistemas . Informe técnico N de NASA Sti/Recon (Informe). Vol. 92. pág. 31677. Bibcode : 1992STIN...9231677D . Recuperado el 11 de noviembre de 2022 .  
  10. 1 2 Bandejas y experimentos con LDEF
  11. 1 2 Electrónica y Óptica
  12. 1 2 Experimento avanzado de energía fotovoltaica (S0014)
  13. ↑ Crecimiento de cristales a partir de soluciones en baja gravedad (A0139A)
  14. ↑ Wilkes, DR (enero de 1999). "Experimento de superficies de control térmico (TCSE)" (PDF) . Archivos en línea de la NASA . NASA . Consultado el 21 de mayo de 2016 .
  15. ↑ Paul Clancy (23 de junio de 2005). Buscando vida, explorando el sistema solar . Cambridge University Press .
  16. 1 2 Horneck, Gerda; David M. Klaus; Rocco L. Mancinelli (marzo de 2010). "Microbiología espacial" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 74 (1): 121– 156. Bibcode : 2010MMBR...74..121H . doi : 10.1128 / mmbr.00016-09 . PMC 2832349. PMID 20197502 .  
  17. ↑ Sindelar, Terri (17 de abril de 1992). "¿Ataque de tomates espaciales asesinos? ¡Para nada!" . Washington, DC: NASA. Archivado del original el 15 de febrero de 2017. Recuperado el 15 de mayo de 2017 .
  18. ↑ Hammond EC, Bridgers K, Berry FD (1996). "Germinación, tasas de crecimiento y análisis de microscopía electrónica de semillas de tomate transportadas en el LDEF". Radiat Meas . 26 (6): 851– 61. Bibcode : 1996RadM...26..851H . doi : 10.1016/S1350-4487(96)00093-5 . hdl : 2060/19950017401 . PMID 11540518 . S2CID 42665560 .  
  19. ↑ "Archivo LDEF" . Centro de Investigación Langley . Archivado del original el 31 de octubre de 2013. Recuperado el 16 de julio de 2010 .
  20. 1 2 3 Kramer, Herbert J. "LDEF (Instalación de Exposición de Larga Duración)" . NASA . Portal de Observación de la Tierra . Recuperado el 22 de enero de 2014 .
  21. ↑ Zolensky, M. "Lecciones aprendidas de tres misiones recientes de retorno de muestras" (PDF) .
  • "Sitio LDEF de NASA Langley" . Archivado del original el 29 de mayo de 2016. Consultado el 11 de septiembre de 2016 .
  • Sitio LDEF del Centro Espacial Johnson de la NASA
    • Datos y gráficos intercostales de LDEF sobre la formación de cráteres por micrometeoroides
    • Mapa LDEF de ubicaciones de experimentos
  • Instalación de Exposición de Larga Duración (LDEF), Experimentos de la Misión 1 , 1984. NASA SP-473