STS-83 — миссия NASA Space Shuttle, запущенная Columbia . Это была научно-исследовательская миссия, которая успешно достигла орбиты, но запланированная продолжительность была сорвана из-за технической проблемы с топливным элементом, которая привела к отмене 15-дневного полета. Columbia вернулась на Землю всего через четыре дня. Миссия была повторно запущена как STS-94 с тем же экипажем позже в том же году.
Первоначально эта миссия была запущена 4 апреля 1997 года и должна была находиться на орбите 15 дней и 16 часов. Миссия была прервана из-за проблемы с топливным элементом № 2, и она приземлилась 8 апреля, спустя 3 дня и 23 часа. NASA решила снова запустить миссию как STS-94 , которая стартовала 1 июля 1997 года.
Основной полезной нагрузкой на STS-83 была Лаборатория микрогравитации (MSL). MSL представляла собой набор экспериментов по микрогравитации, размещенных внутри европейского длинного модуля Spacelab (LM). Он был построен на кооперативной и научной основе миссий Международной лаборатории микрогравитации (IML-1 на STS-42 и IML-2 на STS-65 ), миссий Лаборатории микрогравитации США (USML-1 на STS-50 и USML-2 на STS-73 ), японской миссии Spacelab (Spacelab-J на STS-47 ), миссии Spacelab Life and Microgravity Science Mission (LMS на STS-78 ) и немецких миссий Spacelab (D-1 на STS-61-A и D-2 на STS-55 ).
MSL представила 19 исследований в области материаловедения на четырех основных объектах. Этими объектами были: Большая изотермическая печь, EXpedite the Processing of Experiments to the Space Station (EXPRESS) Rack, Electromagnetic Containerless Processing Facility (TEMPUS) и объект Coarsening in Solid–Liquid Mixtures (CSLM), Droplet Combustion Experiment (DCE) и Combustion Module-1 Facility. Дополнительные технологические эксперименты должны были проводиться в Middeck Glovebox (MGBX), разработанном Marshall Space Flight Center (MSFC), а система High-Packed Digital Television (HI-PAC DTV) использовалась для предоставления многоканального аналогового научного видео в реальном времени.
Большая изотермическая печь была разработана Японским космическим агентством (NASDA) для миссии STS-47 Spacelab-J и также летала в миссии STS-65 IML-2. Она вмещала измерение коэффициента диффузии методом сдвиговой ячейки, эксперимент по диффузии жидких металлов и сплавов, эксперимент по диффузии в жидком свинце-олово-теллуриде, эксперимент по диффузии примесей в ионных расплавах, эксперимент по спеканию жидкой фазы II (LIF) и эксперимент по процессам диффузии в расплавленных полупроводниках (DPIMS).
В модуле горения-1 (CM-1) Исследовательского центра Льюиса НАСА проводились эксперименты по ламинарным процессам сажи и эксперимент по структуре огненных шаров при низком числе Льюиса (SOFBALL).
Эксперимент по горению капель (DCE) предназначен для исследования фундаментальных аспектов горения отдельных изолированных капель при различных давлениях и концентрациях окружающего кислорода для диапазона размеров капель от 2 миллиметров (0,079 дюйма) до 5 миллиметров (0,20 дюйма). Аппарат DCE интегрирован в стойку MSL Spacelab одинарной ширины в грузовом отсеке.
Стойка EXPRESS заменяет стойку Spacelab Double, а специальное оборудование обеспечит те же структурные и ресурсные соединения, которые стойка будет иметь на космической станции. Она будет вмещать эксперимент Physics of Hard Spheres (PHaSE) и эксперимент Astro/PGBA.
Установка электромагнитной бесконтейнерной обработки (TEMPUS) используется для проведения экспериментов по зародышеобразованию в различных режимах течения, теплофизических свойств современных материалов в эксперименте с переохлажденным жидким состоянием, измерений поверхностного натяжения жидких и переохлажденных металлических сплавов с помощью эксперимента с техникой осциллирующей капли, экспериментов по переохлаждению сплавов, изучения морфологической стабильности растущих дендритов путем сравнительных измерений скорости дендритов на чистом никеле и разбавленном сплаве Ni–C в лабораторном эксперименте «Наземные и космические условия», эксперимента по переохлажденным расплавам сплавов с политетраэдрическим ближним порядком, эксперимента по тепловому расширению стеклообразующих металлических сплавов в эксперименте с переохлажденным состоянием, эксперимента по калориметрии переменного тока и теплофизическим свойствам объемных стеклообразующих металлических жидкостей, а также эксперимента по измерению поверхностного натяжения и вязкости переохлажденных жидких металлов.
Были также проведены эксперименты по измерению микрогравитации. Они включали в себя систему измерения космического ускорения (SAMS), установку измерения микрогравитации (MMA), систему измерения квазистационарного ускорения и эксперимент по исследованию орбитального ускорения (OARE).
Установка для перчаточного бокса средней палубы (MGBX) поддерживала эксперимент по нелинейной динамике пузырьков и капель (BDND), изучение фундаментальных принципов работы устройства капиллярного теплопереноса (CHT) в эксперименте в условиях микрогравитации, эксперимент по внутренним потокам в свободной капле (IFFD) и эксперимент по горению капель, поддерживаемых волокнами (FSDC-2).
.jpg/1280px-Comet_Hale-Bopp_from_Space_Shuttle_Columbia_(STS-83).jpg)
Перед запуском и в течение ранней части миссии диспетчеры полета на земле отслеживали аномалию в топливном элементе № 2 (из трех), генерирующем электроэнергию, создавая впечатление, что кислород и водород могут начать неконтролируемо смешиваться, что может привести к детонации (аналогичный сценарий, который вызвал взрыв на Apollo 13 ). Несмотря на устранение неполадок, аномалия сохранялась и, по-видимому, ухудшалась. Правила полета миссии требовали, чтобы топливный элемент был отключен после пересечения определенного порогового значения напряжения, и поскольку работали только два из трех топливных элементов, это приводило в действие другое правило полета, которое требовало досрочного прекращения миссии (потеря второго топливного элемента потребовала бы серьезных и опасных отключений питания, хотя шаттл обычно работает на двух). Специалист по полезной нагрузке доктор Линтерис описал миссию как «упражнение по управлению кризисом. Главная сигнализация шины постоянно срабатывала».
Астронавт Крис Хэдфилд был CAPCOM на STS-83. Он привел решение NASA прекратить миссию как положительный пример применения свода знаний Flight Rules для обеспечения безопасности астронавтов: «Прелесть Flight Rules в том, что они создают определенность, когда нам приходится принимать сложные решения... В реальном времени искушение рискнуть всегда выше. Однако правила полета были недвусмысленными: Shuttle должен был вернуться на Землю». [5]
После приземления менеджеры миссии решили, что Columbia не нуждается в обработке в соответствии с типичным порядком обслуживания в конце миссии. Вместо этого они призвали к беспрецедентному повторному полету той же миссии, как только будет завершена обычная обработка (заправка топливных баков и других расходных материалов, таких как кислород, водород, азот и вода, замена главных двигателей и т. д.). Тот же экипаж совершил повторный полет, который был обозначен как STS-94 (следующий доступный неиспользованный номер миссии шаттла на тот момент), три месяца спустя, в июле 1997 года. Нашивка экипажа была обновлена с повторным полетом, внешняя граница была изменена с красной на синюю, а номер полета был изменен с 83 на 94.
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
