Wake Shield Facility ( WSF ) — экспериментальная научная платформа НАСА , которая была выведена на низкую околоземную орбиту космическим кораблем «Шаттл» . Это был свободно летающий диск из нержавеющей стали диаметром 3,7 м (12 футов) .
WSF был развернут с использованием Canadarm космического корабля "Шаттл" . [1] Затем WSF использовал двигатели на азоте , чтобы расположиться примерно в 55 км (34 миль) позади космического корабля «Шаттл», который находился на высоте орбиты более 300 км (190 миль), в термосфере , где атмосфера чрезвычайно разрежена. . [1] Орбитальная скорость WSF была как минимум в три-четыре раза выше скорости молекул термосферного газа в этом районе, в результате чего конус позади WSF был полностью свободен от молекул газа. [2] Таким образом, ВСФ создал сверхвысокий вакуум. [2] Полученный вакуум использовался для изучения роста эпитаксиальной пленки . WSF работал на расстоянии от космического корабля "Шаттл", чтобы избежать загрязнения ракетными двигателями корабля и воды, сбрасываемой за борт из системы сбора отходов шаттла (космического туалета). [1] Через два дня космический шаттл встретится с WSF и снова использует свою роботизированную руку, чтобы забрать WSF и сохранить его в отсеке полезной нагрузки шаттла для возвращения на Землю . [1]
WSF трижды летал в космос на борту рейсов шаттлов STS-60 (WSF-1), STS-69 (WSF-2) и STS-80 (WSF-3). Во время STS-60 возникли некоторые проблемы с оборудованием, и в результате WSF-1 был развернут только в конце Canadarm Шаттла. Во время более поздних миссий WSF использовался как свободно летающая платформа после шаттла.
Эти полеты доказали концепцию вакуумного следа и реализовали концепцию космической эпитаксии путем выращивания первых в мире тонких пленок кристаллических полупроводников в космическом вакууме. [3] К ним относятся отложения арсенида галлия (GaAs) и арсенида алюминия-галлия (AlGaAs). Эти эксперименты были использованы для разработки более совершенных фотоэлементов и тонких пленок. [4] Среди потенциальных применений — искусственная сетчатка , сделанная из крошечных керамических детекторов.
Предполетные расчеты показали, что давление на стороне следа может быть уменьшено примерно на 6 порядков по сравнению с атмосферным давлением на низкой околоземной орбите (с 10от −8 до 10−14 Торр ). Анализ данных о давлении и температуре, собранных в ходе двух полетов, показал, что снижение составило примерно 2 порядка (на 4 порядка меньше, чем ожидалось). [5]
WSF спонсировался Отделом космической обработки Управления биологических наук и приложений НАСА в области микрогравитации. Он был спроектирован, построен и эксплуатируется Центром космической вакуумной эпитаксии , впоследствии переименованным в Центр перспективных материалов Хьюстонского университета , коммерческим космическим центром НАСА совместно со своим промышленным партнером, компанией Space Industries, Inc. , также в Хьюстоне . Техас .
По состоянию на 2012 год [обновлять]космический корабль Wake Shield Facility хранится в Центре перспективных материалов. [2]