STS-62

El primer día de vuelo (viernes 4 de marzo) consistió en operaciones de ascenso y reconfiguración del orbitador para dar soporte a las operaciones orbitales, una maniobra OMS -2 para circularizar la órbita del Columbia a una órbita de 160 por 163 millas náuticas (296 por 302 km) , activación del USMP-2, operaciones del PSE, activación del APCG, operaciones del CPCG, comprobación del RMS, operaciones del DEE y activación del CGBA. Las compuertas de la bahía de carga útil se abrieron a las 10:26 a. m. EDT.  

En el segundo día de vuelo (sábado 5 de marzo), los astronautas se turnaron en el gimnasio de la cabina de la tripulación para intentar frenar los efectos de la atrofia muscular. El piloto Andrew M. Allen y el especialista de misión Charles D. Gemar también pasaron tiempo en el contenedor de presión negativa para la parte inferior del cuerpo. Los especialistas de misión Pierre J. Thuot y Marsha S. Ivins iniciaron el Experimento de Crecimiento de Cristales de Proteínas (PCGE) y el Experimento de Sistemas Fisiológicos (PSE), mientras que los científicos en tierra, en el Centro de Control de Operaciones de Carga Útil, controlaban otros once experimentos instalados en la bahía de carga del orbitador. Los controladores de misión en Houston también investigaron un problema en un sensor de presión de la línea de combustible de una de las tres Unidades de Potencia Auxiliar (APU) del Columbia . Se detectaron presiones superiores a lo normal, que luego volvieron a la normalidad después de que los ingenieros encendieran los calentadores de la unidad. Las APU proporcionaban energía hidráulica para operar los sistemas clave de aterrizaje, y solo se necesitaba una de las tres para un aterrizaje exitoso. Sin embargo, las reglas de vuelo estipulaban una misión acortada en caso de que se perdiera una sola unidad.

En el tercer día de vuelo (domingo 6 de marzo), tras una mañana de estudios médicos, la tripulación dedicó la última mitad del día a ejercitarse y a seguir estudiando el comportamiento de un modelo de la estructura de la estación espacial en condiciones de ingravidez. El piloto Allen y los especialistas de misión Ivins y Gemar se turnaron en una bicicleta estática instalada en la cubierta intermedia del Columbia . La bicicleta estática había sido durante mucho tiempo un elemento básico de los vuelos del transbordador para permitir el ejercicio y contrarrestar el efecto de la ingravidez en los músculos. Sin embargo, la bicicleta a bordo del Columbia contaba con un nuevo sistema de montaje con resortes amortiguadores que se evaluó como método para minimizar las vibraciones del ejercicio, que podrían interferir con experimentos delicados.

Además, Gemar instaló en la cubierta inferior un modelo de una estructura de celosía tipo andamio que podría aplicarse al diseño de una futura estación espacial. El modelo, conectado a registradores sensibles en un compartimento del transbordador, se utilizó para determinar las características de dichas estructuras en órbita. El modelo y sus reacciones se estudiaron en varias configuraciones diferentes a lo largo del día.

Otras actividades de la tripulación incluían la fotografía del resplandor que se producía cuando la superficie exterior del orbitador interactuaba con el oxígeno atómico en órbita, y la monitorización continua de los experimentos de crecimiento de cristales de proteínas en la cabina.

Aunque no eran muy visibles salvo para los científicos en tierra que las supervisaban, la amplia gama de instrumentos externos del Columbia continuó sus investigaciones durante todo el día. Los experimentos de la segunda Carga Útil de Microgravedad de Estados Unidos (USMP-2) siguieron generando gran cantidad de datos para los científicos en tierra.

El equipo científico del Experimento de Dispersión de Luz en Fluidos Críticos (ZENO) informó que esperaban localizar la temperatura crítica del xenón en cualquier momento. Los miembros del equipo observaron atentamente los registros de datos informáticos que indicaban que su experimento se encontraba muy cerca de la temperatura crítica, el objetivo de un largo y metódico proceso de búsqueda "sensible". Esta búsqueda de la temperatura crítica fue más precisa una vez que se determinó su ubicación dentro de una banda estrecha. Una vez localizada la temperatura, el equipo dedicó casi 24 horas a observar detenidamente el fenómeno que habían esperado años para presenciar. Estudiaron las propiedades del xenón en su punto crítico, tomando mediciones ópticas sutiles en la región circundante. El "punto crítico" de un fluido se produce en una condición de temperatura y presión donde el fluido es simultáneamente un gas y un líquido. Al comprender cómo se comporta la materia en el punto crítico, los científicos esperan obtener una mejor comprensión de diversos problemas de física, desde cambios de fase en fluidos hasta cambios en la composición y las propiedades magnéticas de los sólidos.

El Sistema de Medición de Aceleración Espacial (SAMS) continuó midiendo el entorno de microgravedad en la nave USMP-2 para apoyar los otros cuatro experimentos a bordo. El equipo del SAMS comenzó a enviar los resultados de la recopilación de datos durante diversas actividades del orbitador a la tripulación, ya que estaban interesados ​​en cómo minimizar su influencia en el entorno de microgravedad. Se realizaron mediciones con el sistema en momentos específicos en que se producían perturbaciones de microgravedad debido a eventos como ejercicios de la tripulación y el movimiento de la antena de banda K _u del orbitador . Dichas observaciones también registraron "firmas" que el equipo pudo identificar fácilmente en datos posteriores.

Un sistema relacionado, el Experimento de Investigación de Aceleración Orbital (OARE), era gestionado por el Centro Espacial Johnson de la NASA . Resultó útil en misiones como la USMP-2, donde era importante caracterizar con precisión una amplia variedad de perturbaciones en el entorno de microgravedad. En estrecha colaboración con SAMS, el OARE registraba cualquier actividad de baja frecuencia, como la fricción del orbitador con la atmósfera superior enrarecida. SAMS era más adecuado para registrar actividades de mayor frecuencia, como los ejercicios de la tripulación.

El Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) continuó recopilando datos para poner a prueba teorías sobre el efecto de los flujos de fluidos impulsados ​​por la gravedad en la solidificación dendrítica de materiales fundidos. Tras completar la primera fase de operaciones preprogramadas la noche anterior, el experimento dendrítico entró en su segunda fase de crecimiento cristalino cuando los miembros del equipo comenzaron a enviar comandos al experimento desde tierra mediante un conjunto único de capacidades conocido como "teleciencia". Esto les permitió obtener los mejores datos posibles de su investigación.

El Horno Avanzado de Solidificación Direccional Automatizado (AADSF) estudió la solidificación direccional de materiales semiconductores en microgravedad. Los datos experimentales transmitidos desde el tercer día de la misión indicaron que se produjo la solidificación de un cristal de telururo de mercurio y cadmio, y el equipo científico del AADSF monitoreó constantemente este progreso lento pero constante. Probar el AADSF en microgravedad fue beneficioso porque, en la Tierra, la gravedad provoca que los fluidos asciendan o desciendan dentro de la porción fundida; un líquido caliente es menos denso que uno frío y tiende a subir a la superficie. Estos movimientos convectivos del material fundido contribuyen a la aparición de defectos físicos en la estructura interna del cristal en crecimiento. Dichos defectos afectan las características eléctricas generales del cristal y, por consiguiente, su utilidad en dispositivos electrónicos.

El equipo MEPHISTO informó haber obtenido datos fiables con su horno de solidificación direccional. Durante el día, el equipo solucionó un problema detectado la noche anterior con una medición Seebeck problemática. Esta señal electrónica, que mide los cambios en la microestructura de un metal en proceso de solidificación, se aplicó a una de las tres muestras experimentales de bismuto-estaño. Posteriormente, durante la misión, se utilizaron otras técnicas de medición en las dos muestras restantes; ambas funcionaron correctamente.

Los controladores de vuelo tuvieron un domingo tranquilo en el Centro de Control de Misión, sin que se detectaran problemas significativos a bordo de la nave espacial. La lectura de alta presión que se había observado en una línea de combustible de una de las tres unidades de potencia auxiliar del transbordador al inicio del vuelo se había disipado, y los controladores confiaban en que la APU funcionaría correctamente en caso de ser necesario. Sin embargo, continuaron vigilando atentamente las lecturas de esa zona. La tripulación comenzó a dormir ocho horas a las 16:53  .

El cuarto día de vuelo comenzó el lunes 7 de marzo a las 12:53  a. m. La tripulación inició el día con un popurrí de himnos de las fuerzas armadas interpretado por el coro de la Academia Militar de los Estados Unidos . El popurrí rindió homenaje a las cuatro ramas del servicio, representadas por la tripulación del STS-62. Durante la misión, el comandante Casper era coronel de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , el piloto Allen era mayor del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos , el especialista de misión Gemar era teniente coronel del Ejército de los Estados Unidos y el especialista de misión Thuot era comandante de la Armada de los Estados Unidos .

Tras completar sus actividades posteriores al descanso, la tripulación comenzó el trabajo con la carga útil del día. Realizaron comprobaciones del Experimento de Crecimiento de Cristales de Proteínas y de los roedores alojados en la cubierta intermedia como parte del Experimento de Sistemas Fisiológicos. Gemar también continuó su trabajo con el Experimento de Dinámica en Gravedad Cero de la Cubierta Intermedia, diseñado para estudiar el comportamiento fundamental, no lineal y dependiente de la gravedad de estructuras híbridas a escala. La comprensión de estas estructuras se volvió importante para los diseñadores de grandes estructuras espaciales como la Estación Espacial Internacional .

Casper realizó una presentación especial sobre el Sistema de Medición de Aceleración Espacial (SAMS). Este sistema, que viajaba frecuentemente en el transbordador, utilizaba acelerómetros para medir las vibraciones y aceleraciones a bordo. Dichas perturbaciones, aunque leves, podrían haber afectado los delicados experimentos de microgravedad. Las mediciones del SAMS permitieron a los científicos ajustar sus experimentos para mejorar sus resultados científicos.

Allen y Gemar disfrutaron de medio día libre en su apretada agenda de operaciones durante los numerosos experimentos de microgravedad de la misión. Debido a la larga duración de la misión, cada miembro de la tripulación dispuso de dos medios días libres durante los 14 días que duró la misma.

Los demás astronautas dedicaron la primera mitad del día a trabajar con el Experimento de Dinámica en Gravedad Cero de la Cubierta Intermedia (MODE, por sus siglas en inglés) y con un modelo de una estructura de celosía que se estaba considerando para su uso en una futura estación espacial. El modelo de celosía, configurado para flotar libremente en la cubierta intermedia, fue analizado para determinar su comportamiento en condiciones de ingravidez.

Durante todo el día, los experimentos con la Carga Útil de Microgravedad-2 de EE. UU., la Oficina de Tecnología Aeronáutica y Espacial-2, el instrumento Ultravioleta de Retrodispersión del Transbordador Espacial y los experimentos de Exposición a Materiales de Duración Limitada de Candidatos continuaron operando, muchos de ellos controlados por científicos en tierra. El instrumento SSBUV operó desde el primer día del vuelo, y sus controladores en tierra planificaron el cuarto día de vuelo intentar detectar emisiones de dióxido de azufre de volcanes en Centroamérica . El objetivo de las observaciones del SSBUV era investigar si dichas emisiones a baja altitud en la atmósfera eran detectables desde la órbita. Las mediciones del SSBUV se utilizaron generalmente para ajustar los satélites que monitoreaban el ozono y otros gases en la atmósfera terrestre. La tripulación comenzó su período de sueño de ocho horas a las 4:53  p. m. EST.

Durante las operaciones del USMP-2 en el cuarto día de vuelo, el equipo del Experimento de Dispersión de Luz en Fluidos Críticos (ZENO) informó durante la noche que habían comenzado a observar un comportamiento en el xenón fluido diferente a cualquier otro que hubieran visto en la Tierra. Creían que esto significaba que el experimento había superado el punto crítico de la muestra de xenón. Mientras tanto, el equipo continuó con sus delicadas manipulaciones de temperatura para verificar lo que habían observado. Una vez que el equipo estuvo seguro de haber localizado el punto crítico, planearon realizar una serie de mediciones precisas en el área circundante utilizando la dispersión de luz láser. Cuando el xenón se encuentra en su punto crítico o muy cerca de él (el punto donde es simultáneamente líquido y gas), ciertas zonas de la sustancia, normalmente transparente, adquieren brevemente una iridiscencia lechosa. Cuanto más cerca del punto crítico, mayores son las áreas blanco lechosas y persisten durante períodos más prolongados. Cuando se hace pasar luz láser a través de la muestra en estas áreas, las fluctuaciones en la densidad de la muestra provocan la dispersión de la luz.

Los miembros del equipo del horno MEPHISTO comenzaron a realizar una serie de estudios de solidificación de metales y obtuvieron datos analizables. El lunes, el equipo logró un gran avance al superar una dificultad que habían estado experimentando con una de las mediciones electrónicas del experimento y completó con éxito una medición Seebeck. La medición Seebeck es una señal eléctrica que mide las variaciones de temperatura durante el crecimiento de cristales en el límite donde el líquido se convierte en sólido: el frente de solidificación. MEPHISTO se utilizó para realizar una serie de ciclos de fusión y solidificación en tres muestras idénticas en forma de varilla de una aleación de bismuto y estaño. Durante estas mediciones, se midieron la temperatura, la velocidad y la forma del frente de solidificación para estudiar el comportamiento de los metales y semiconductores durante su solidificación.

Los miembros del equipo del Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) manifestaron su satisfacción con el rendimiento de su aparato y los datos obtenidos durante la misión USMP-2. Mientras se producía el crecimiento dendrítico, dos cámaras de 35 mm tomaron fotografías para su análisis posterior a la misión. Al completarse un ciclo de crecimiento dendrítico, la pequeña estructura cristalina se volvía a fundir y se cultivaba otra a una temperatura de "superenfriamiento" diferente. Se cultivaron dendritas a 20 niveles distintos de superenfriamiento, con un rango de hasta aproximadamente 1,3 grados Celsius. El superenfriamiento es el enfriamiento lento de un líquido por debajo de su punto de congelación normal, pero debido a su pureza, no se solidifica. El nivel de superenfriamiento se determina por la diferencia entre la temperatura del líquido y su punto de congelación normal. IDGE fue un experimento fundamental de ciencia de materiales realizado en el entorno de microgravedad del espacio para profundizar en la comprensión de los procesos de solidificación. 

El Horno Avanzado de Solidificación Direccional Automatizada (AADSF) continuó funcionando sin problemas, cultivando un único cristal cilíndrico de telururo de mercurio y cadmio , un material exótico utilizado como detector de radiación infrarroja. El AADSF proporcionó a los científicos un aparato único para probar teorías sobre el crecimiento de cristales semiconductores sin los efectos ni las limitaciones de la gravedad terrestre. La información obtenida al cultivar cristales de un material semiconductor en microgravedad puede utilizarse para estudiar los procesos físicos y químicos de muchos materiales y sistemas. Una mayor comprensión en estas áreas podría ayudar a los investigadores a descubrir procesos y materiales con mejor rendimiento y menor coste de producción.

La tripulación se despertó a las 23:53  para el inicio de las actividades del quinto día de vuelo. Las cargas útiles de la cubierta intermedia fueron el centro de atención mientras la tripulación del STS-62 trabajaba durante la segunda mitad de su quinto día en órbita. Allen y Gemar se turnaron en la Unidad de Presión Negativa para la Parte Inferior del Cuerpo (LBNP), cada turno con una duración de una hora y 45 minutos. El dispositivo, similar a un saco, se sellaba a la altura de la cintura para que la presión alrededor de la parte inferior del cuerpo pudiera disminuir gradualmente. La presión reducida atraía los fluidos corporales hacia las piernas y el torso inferior, de forma similar al estado normal del cuerpo en la Tierra. El protocolo LBNP se probó como contramedida para una condición conocida como "intolerancia ortostática", en la que una persona siente mareo después de ponerse de pie. Algunos astronautas experimentaron tales sensaciones al ponerse de pie después de los aterrizajes del transbordador. Allen y Gemar también realizaron una prueba de rampa de 45 minutos, pero por orden de los controladores terrestres, la terminaron 40 segundos antes. Casper, Thuot e Ivins se relajaron a bordo del Columbia durante la primera mitad del día.

En el quinto día de vuelo (martes 8 de marzo), la tripulación del Columbia continuó con su rutina diaria de ejercicio, fotografía y seguimiento del progreso del crecimiento de cristales y los experimentos de bioprocesamiento a bordo del Columbia .

Mientras tanto, los investigadores terrestres que operaban de forma remota experimentos en la bodega de carga del Columbia continuaron sus observaciones. Los científicos que trabajaban con el instrumento de retrodispersión ultravioleta del transbordador espacial siguieron investigando las capas de la atmósfera terrestre y registraron datos sobre las emisiones troposféricas de los volcanes mexicanos y centroamericanos ; el dióxido de azufre procedente de subproductos industriales en la troposfera sobre China y Japón; y observaciones en la mesosfera sobre el volcán mexicano Colima .

Entre los experimentos del paquete Office of Aeronautics and Space Technology-2, los materiales diseñados para futuras naves espaciales en el experimento SAMPIE fueron expuestos por primera vez al entorno orbital. Los resultados incluyeron el funcionamiento de una célula de energía solar avanzada y las interacciones del plasma con diversos materiales mientras la bahía de carga del orbitador apuntaba hacia la Tierra.

Otros logros de la misión OAST-2 incluyeron diez ciclos de congelación y descongelación de una nueva tecnología de refrigeración para futuras naves espaciales; lecturas de espectrómetro de fenómenos de luminiscencia atmosférica en la atmósfera superior con el instrumento EISG; y estudios de la interacción del orbitador con el oxígeno atómico utilizando el instrumento SKIRT.

Tres miembros de la tripulación tuvieron medio día libre (Casper, Thuot e Ivins), y todos los demás disfrutarían de otro medio día libre antes de que la misión concluyera el 18 de marzo. El Columbia funcionó correctamente, con pocos problemas para la tripulación y el Centro de Control de Misión. La nave espacial se mantuvo en una órbita con un punto máximo de 302 kilómetros (163 millas náuticas) y un punto mínimo de 298 kilómetros (161 millas náuticas) . La tripulación comenzó a dormir ocho horas a las 14:53 (hora central) y se despertó a las 22:53 ( hora central) para comenzar su sexto día en el espacio.    

El sexto día de vuelo (miércoles 9 de marzo), los miembros de la tripulación dedicaron su tiempo al experimento secundario ubicado en la cubierta intermedia del Columbia . Gemar retomó su trabajo con el Experimento de Dinámica de Gravedad Cero de la Cubierta Intermedia. Allen dedicó parte de su día a hablar con periodistas en Cleveland , Ohio; Filadelfia , Pensilvania ; y Knoxville , Tennessee . Antes de su entrevista, Allen habló sobre las pruebas médicas que la tripulación realizó antes, durante y después del vuelo. Los astronautas recolectaron muestras de sangre y orina para ayudar a los investigadores a determinar los cambios químicos que el cuerpo humano experimenta en el espacio. Las pruebas previas y posteriores al vuelo estudiaron la marcha, la estabilidad al estar de pie y la capacidad de ejercicio de los miembros de la tripulación.

Otros miembros de la tripulación revisaron los experimentos de crecimiento de cristales de proteínas, realizaron algunos experimentos de fotografía auroral y comprobaron que no hubiera impactos de escombros en las ventanas del orbitador. Más tarde, en el sexto día de vuelo, la tripulación hizo ejercicio utilizando el ergómetro del transbordador.

El Centro de Control de Operaciones de la Misión Spacelab en el Centro de Vuelos Espaciales Marshall informó que la segunda carga útil de microgravedad de Estados Unidos (USMP-2) completó otro día de operaciones exitosas en órbita a bordo del transbordador espacial Columbia .

El día anterior, los científicos del Experimento de Dispersión de Luz en Fluidos Críticos (ZENO) concluyeron que, efectivamente, habían localizado el punto crítico del xenón, largamente buscado. Durante las siguientes 24 horas, se planificó realizar una serie de mediciones ópticas precisas en la zona que rodea este fenómeno, donde el xenón se comporta tanto en estado líquido como gaseoso.

En el campo de la ciencia de los materiales, el Horno Avanzado de Solidificación Direccional Automatizada (AADSF) continuó cultivando un monocristal de telururo de mercurio y cadmio en el entorno de microgravedad de la bahía de carga del orbitador. Los científicos del AADSF afirmaron que la telemetría de su experimento indicaba que el crecimiento del cristal se desarrollaba de forma excepcional.

Tras varios días de cultivo exitoso de dendritas cristalinas en microgravedad, los miembros del equipo del Experimento de Crecimiento Dendrítico Isotérmico (IDGE) informaron estar muy satisfechos con el rendimiento del experimento, así como con la cantidad y calidad de las dendritas cultivadas hasta el momento durante la misión. Los experimentadores del IDGE continuaron monitorizando imágenes de vídeo de baja velocidad del crecimiento de las dendritas en su aparato para maximizar la eficiencia del instrumento y los resultados científicos.

El Sistema de Medición de Aceleración Espacial (SAMS) continuó proporcionando información constante sobre las vibraciones a bordo del transbordador a los demás equipos del experimento USMP-2. Registró mediciones detalladas para caracterizar la suavidad y estabilidad de la plataforma que ofrece Columbia para los experimentos.

El séptimo día de vuelo (jueves 10 de marzo), Casper informó a Allen que había sido seleccionado para ascender de Mayor a Teniente Coronel en el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos.

El octavo día de vuelo (viernes 11 de marzo), que marcó la mitad de la misión, Casper activó varios de los sistemas de control ambiental para realizar comprobaciones en órbita. Estos procedimientos requirieron que los miembros de la tripulación activaran el separador de humedad alternativo, los sistemas de control de presión y temperatura de la cabina, los calentadores del orbitador y el sistema de eliminación de dióxido de carbono.

El Columbia también cambió de orientación por primera vez desde el día del lanzamiento. El Columbia orbitó con su cola apuntando hacia la Tierra y la bahía de carga útil apuntando en la dirección de viaje o posición de "embestida". Con esta maniobra, Casper cerró y abrió bandejas de muestras para el experimento de Exposición de Materiales Candidatos al Entorno Espacial de Larga Duración (LDCE). El LDCE consistió en tres placas de muestras idénticas con 264 muestras de diversos materiales utilizados en vehículos espaciales. Una de las placas de muestras estuvo expuesta al entorno espacial durante la mayor parte de la misión. Otra estuvo expuesta solo cuando la bahía de carga útil apuntaba en la posición de embestida (o apuntando en la dirección de viaje) y una tercera solo cuando el orbitador no estaba en la posición de embestida.

El especialista de la misión, Ivins, fue entrevistado por estudiantes de la Bronx High School of Science. Los estudiantes le hicieron diversas preguntas sobre los experimentos de microgravedad que se están llevando a cabo durante la misión, así como sobre la vida y el trabajo en el espacio.

Además, Gemar y Allen completaron cada uno pruebas de rampa de 45 minutos en la unidad de presión negativa para la parte inferior del cuerpo, y realizaron más pruebas con el Experimento de Dinámica de Gravedad Cero de la Cubierta Intermedia. Los astronautas también llevaron a cabo las comprobaciones estándar del crecimiento de cristales de proteínas y los experimentos con roedores ubicados en la cubierta intermedia del Columbia.

Los controladores de vuelo en Houston ultimaron los detalles de un plan para transmitir más vídeo digital a la tripulación en el noveno día de vuelo. El plan requería cambios de procedimiento en tierra, pero no ninguna acción por parte de la tripulación. La tripulación de la misión STS-62 comenzó su turno de descanso puntualmente a la 1:53  p. m. (hora central) y estaba previsto que la despertaran a las 9:53  p. m. (hora central) para comenzar su noveno día de operaciones en órbita.

El día 9 del vuelo (sábado 12 de marzo), el plan contemplaba las operaciones del Experimento de Fotografía Auroral, el Experimento de Crecimiento Comercial de Cristales de Proteínas y el Experimento de Exposición a Candidatos en Entornos Espaciales de Duración Limitada (LDCE). Durante la última parte del sábado, la tripulación desacopló el Sistema Manipulador Remoto y lo utilizó para solucionar problemas de recepción anómala del instrumento de Investigación Experimental del Resplandor de la Nave Espacial (EISG) en la bodega de carga. La cámara del efector final del brazo se utilizó para obtener una vista aérea del EISG en funcionamiento.

En el día 10 del vuelo (domingo 13 de marzo), la tripulación disfrutó de una jornada de trabajo relativamente tranquila, descansando la primera mitad del día y dedicando la segunda mitad a trabajar en experimentos en la cubierta intermedia.

Durante una rueda de prensa en pleno vuelo, la tripulación respondió a preguntas sobre temas que iban desde recortes presupuestarios y seguridad hasta experimentación y la vida en la entonces futura Estación Espacial Internacional. Las actividades en el Centro de Control de Misión se centraron en preparar, revisar y transmitir mensajes que detallaban los cambios en las actividades programadas de la tripulación para el día 11 del vuelo. La tripulación comenzó su turno de sueño habitual de ocho horas un poco antes de las 14:00  y tenía previsto despertarse a las 21:53 (  hora central).

El plan del día de vuelo 11 (lunes 14 de marzo) contemplaba dos encendidos del OMS: el OMS-3 de 37,9  ft/s (11,6  m/s) a las MET 9/17:44 para reducir la órbita de la nave espacial a 140 por 157 millas náuticas (259 por 291 km) , y un OMS-4 de 31,8 ft/s (9,7 m/s) a las MET 9/18:34 para reducir aún más la órbita a una órbita de 139 por 140 millas náuticas (257 por 259 km) .    

Al despertar en su décimo día en el espacio con la canción "Starship Trooper" interpretada por el grupo Yes , la tripulación del Columbia comenzó el día reduciendo la órbita del transbordador en unos 37 kilómetros (20 millas náuticas) y centrando la atención científica a bordo en el segundo objetivo principal del vuelo. 

Los experimentos y observaciones en la bodega de carga se centraron en la interacción del orbitador con el oxígeno atómico, el nitrógeno y otros gases en órbita, una interacción que provocó un conocido efecto luminoso alrededor de las superficies de la nave espacial. La órbita más baja intensificó este efecto, y los instrumentos del paquete OAST-2 (Oficina de Tecnología Aeronáutica y Espacial) cobraron protagonismo durante el resto de la misión.

Temprano en la mañana, Casper y Allen encendieron dos veces los motores del Sistema de Maniobras Orbitales (OAST) del Columbia para descender de una órbita alta de 291 x 298 km (157 x 161 millas náuticas ) a una órbita circular de 260 km (140 millas náuticas ) . Poco después, comenzaron las observaciones del OAST-2 con una liberación de gas nitrógeno de tres minutos desde un contenedor en la bodega de carga y un estudio de su efecto en el brillo de una placa especial, construida con materiales que se utilizarán en futuros satélites. Más tarde, el Columbia , con la cola apuntando hacia la Tierra, realizó una serie de giros de 360 ​​grados durante 25 minutos para permitir las observaciones del instrumento de prueba infrarroja cinética de naves espaciales del OAST-2. Dichas observaciones, realizadas por ambos instrumentos, marcaron el ritmo de los días siguientes del vuelo.  

Ivins y Gemar se turnaron para evaluar un sistema de seguimiento para el RMS del Columbia . Como parte del experimento del Efector Final Diestro (DEE), el sistema utilizaba un espejo cerca del extremo del brazo, diodos emisores de luz intermitentes , una cámara de la bodega de carga y una computadora portátil para ayudar al astronauta a alinear con precisión el brazo. El experimento del Efector Final Diestro (DEE) también analizó las fuerzas generadas por los movimientos del brazo cuando su efector final magnético estaba activado. Estas fuerzas fueron registradas por un sensor de fuerza y ​​torsión que también formaba parte del equipo DEE. Cada miembro de la tripulación también realizó ejercicios, como había sido la rutina diaria durante el vuelo de larga duración.

Los astronautas continuaron trabajando en estos experimentos durante el resto del día y comenzaron un período de sueño de ocho horas a la 1:53  p. m. (hora central) y se despertaron a las 9:53  p. m. En su órbita número 159, el Columbia se encontraba en excelentes condiciones y los controladores de vuelo no detectaron nuevos problemas con los sistemas de la nave espacial.

Mientras las cámaras de la carga útil mostraban la vista de la Tierra desde 260 kilómetros (140 millas náuticas) de altura, la tripulación envió un mensaje especial de buenas noches —la canción de Bette Midler "From a Distance"— para las personas que los observaban desde abajo en Houston. 

El mensaje llegó al final de un ajetreado undécimo día de operaciones en órbita, en el que se produjo un cambio de enfoque, pasando de la carga útil de microgravedad 2 de Estados Unidos a trabajar con el paquete de la Oficina de Tecnología Aeronáutica y Espacial 2 (OAST-2).

El plan del día 12 del vuelo (martes 15 de marzo) contemplaba que Gemar y Allen pasaran otra hora y 45 minutos en el LBNP, la operación del experimento del Efector Final Diestro (DEE) y el experimento de Investigación Experimental del Resplandor de la Nave Espacial (EISG). La tripulación se despertó con la canción "View From Above", escrita e interpretada por Allison Brown, quien se inspiró en Ivins para componerla. La tripulación del Columbia dedicó la primera mitad de su duodécimo día en el espacio a evaluar nuevas tecnologías para el RMS del transbordador.

Ivins, Thuot y Gemar se turnaron para operar el brazo como parte del experimento DEE. Durante la mañana, el equipo elogió la tecnología, probándola con el brazo de 15 metros (50 pies) de largo para insertar pasadores en zócalos con holguras cada vez menores, que iban desde 3 milímetros (0,12 pulgadas) para la más suelta hasta 0,76 milímetros (0,030 pulgadas) para la más ajustada. Posteriormente, se insertó una viga plana de 300 mm (un pie) de ancho en una ranura y se movió hacia adelante y hacia atrás para correlacionar las lecturas del sensor de fuerza, tecnología que también recibió grandes elogios por parte del equipo.   

Mientras las operaciones de DEE progresaban en la cabina de vuelo, Gemar y Allen realizaron cada uno una sesión en la rampa utilizando el dispositivo de presión negativa para la parte inferior del cuerpo (LBNP, por sus siglas en inglés).

La carga útil de la Oficina de Tecnología Aeronáutica y Espacial-2 (OAS-2) fue la protagonista de las investigaciones científicas en la bodega de carga. La tripulación colaboró ​​con los investigadores de los instrumentos de Investigación Experimental del Resplandor de las Naves Espaciales (EES, por sus siglas en inglés), colocando la cámara del brazo robótico sobre la placa de muestras entre las ejecuciones del DEE. Una cámara de baja luminosidad en la bodega de carga, que debía registrar los efectos de las liberaciones de nitrógeno gaseoso y su impacto en el resplandor del transbordador, falló al inicio de la misión.

Los instrumentos de retrodispersión ultravioleta del transbordador espacial, ubicados en la bodega de carga, también continuaron tomando mediciones que se utilizaron para ayudar a calibrar los satélites de vuelo libre que monitoreaban continuamente el contenido de ozono de la atmósfera terrestre.

La tripulación comenzó un turno de sueño de ocho horas a la 1:53  p. m. CST y se despertó a las 9:53  p. m. CST. Alrededor de las 2:08 a  . m. CST, estaba previsto un quinto encendido del Sistema de Maniobras Orbitales para reducir el perigeo de la órbita del Columbia a 194 kilómetros (105 millas náuticas) para realizar mediciones adicionales del brillo de la nave espacial. 

El plan del día 13 del vuelo (miércoles 16 de marzo) contemplaba otro cambio de órbita, una maniobra OMS-5 de 56,6  pies/s (17,3  m/s) a las 11:08 MET, con el objetivo de reducir la órbita a 105 por 138 millas náuticas (194 por 256 km) . También incluía más trabajo con el experimento DEE, un vertedero de aguas residuales y la operación de los experimentos Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (CGBA) y Commercial Protein Crystal Growth (CPCG). 

Casper y Allen comenzaron su decimotercer día en órbita con la vista puesta en el viaje de regreso a casa, realizando una revisión estándar de los sistemas del orbitador utilizados para la entrada y el aterrizaje.

Para la primera parte de la comprobación de los sistemas de control de vuelo de la mañana, la tripulación utilizó la APU 3, una de las tres unidades que suministraban energía a los sistemas hidráulicos de la nave espacial durante el lanzamiento y el aterrizaje. La APU 3, que había sido objeto de un examen minucioso al inicio de la misión debido a lecturas de alta presión en una línea de combustible, funcionó con normalidad durante la comprobación.

Tras la comprobación, la tripulación encendió los motores del Sistema de Maniobras Orbitales del Columbia durante 38 segundos, descendiendo un lado de su órbita unos 65 kilómetros (35 millas náuticas) hasta la altitud orbital más baja alcanzada en cualquier vuelo del transbordador hasta la fecha. El Columbia fue entonces colocado en una órbita elíptica con un punto máximo de 260 kilómetros (140 millas náuticas) y un punto mínimo de 194 kilómetros (105 millas náuticas) . Esta órbita más baja era necesaria para continuar las observaciones del efecto luminoso que se producía cuando el transbordador interactuaba con el oxígeno atómico y otros gases en órbita baja.   

Durante las primeras observaciones del brillo del transbordador en la nueva órbita, Thuot informó que el efecto luminoso era mucho más pronunciado a menor altitud. La tripulación también activó el experimento de Exposición Limitada de Materiales Candidatos (LDCE, por sus siglas en inglés), exponiendo al entorno de la órbita baja materiales que estaban siendo estudiados para su uso en futuras naves espaciales. Asimismo, la tripulación inició otra serie de evaluaciones del equipo del Efector Final Diestro utilizando el RMS, probando el sistema de agarre magnético, el sistema de alineación y el sensor de fuerza de la tecnología.

La tripulación se despertó con la canción "Traveling Prayer" interpretada por Billy Joel .

El plan del día 14 del vuelo (jueves 17 de marzo) contemplaba una prueba en caliente del Sistema de Control de Reacción (RCS) en preparación para el vuelo de regreso, la comprobación del sistema de control de vuelo, el almacenamiento de la cabina, la desactivación del SSBUV y una última prueba del dispositivo de presión negativa para la parte inferior del cuerpo de Gemar. La tripulación se despertó para el día 14 del vuelo con la canción "Living in Paradise" de los Hermanos Cazimero.

La tripulación realizó las últimas comprobaciones de su nave espacial, concluyó sus experimentos y comenzó a empacar sus maletas para el regreso a la Tierra. El Columbia tenía programado encender sus motores OMS a las 6:18  a. m. CST para iniciar un descenso que culminaría con un aterrizaje en la pista de aterrizaje del Centro Espacial Kennedy a las 8:09 a. m. EST. Casper y Allen probaron los 38 propulsores de dirección primaria del Columbia temprano esa mañana, según lo planeado, y los encontraron en buen estado para el viaje de regreso. Más tarde, Casper y Allen practicaron aterrizajes utilizando una simulación informática portátil diseñada para el transbordador. Durante este tiempo, Gemar pasó cuatro horas en el Dispositivo de Presión Negativa para la Parte Inferior del Cuerpo (LBNP). 

Ivins apagó el brazo mecánico del Columbia y lo fijó en su soporte para el viaje de regreso, y Thuot completó el funcionamiento de los dos experimentos de crecimiento de cristales de proteínas a bordo, preparándolos para la entrada y el aterrizaje.

Se realizaron varias observaciones finales del efecto de brillo del transbordador, un fenómeno que se produce cuando el oxígeno atómico y otros gases impactan la nave espacial. El Columbia realizó otra serie de giros para las investigaciones, que incluyeron más liberaciones de gas nitrógeno de los contenedores de la bodega de carga.

Las últimas horas del día de la tripulación se dedicaron a guardar el equipo y preparar el Columbia para el final de la misión. Antes de la reentrada, el Columbia estaba en una órbita con un punto más alto de 257 kilómetros (139 millas náuticas) y un punto más bajo de 194 kilómetros (105 millas náuticas) .  

El plan del día 15 del vuelo (viernes 18 de marzo) contemplaba los preparativos para la desorbitación y una maniobra de desorbitación a 209  pies/s (63,7  m/s) a las 13:00 MET/22:04, con un aterrizaje previsto en el KSC. El aterrizaje tuvo lugar en la pista 33 de la Instalación de Aterrizaje del Transbordador el 18 de marzo de 1994, aproximadamente a las 8:10  a. m. EST.