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STS-2はNASAが実施した2回目のスペースシャトルミッションであり、オービター・コロンビアの2回目の飛行でした。ジョー・H・エングルとリチャード・H・トゥルーリーが搭乗したこのミッションは、1981年11月12日に打ち上げられ、2日後の11月14日に着陸しました。[ 1 ] STS-2は、有人再利用可能軌道機が初めて宇宙に戻ったミッションとなりました。[注1 ]このミッションでは、OSTA-1（宇宙および地上応用局）ペイロードの一部としてシャトルイメージングレーダー（SIR）がテストされ、カナダアームとして一般的に知られているシャトルリモートマニピュレーターシステムを含む幅広い他の実験も行われました。[ 2 ]
その他の実験やテストには、シャトル多波長赤外線放射計、特徴識別および位置特定実験、衛星からの大気汚染測定、海洋色実験、昼夜雷光学調査、Heflexバイオエンジニアリングテスト、および空力係数識別パッケージ（ACIP）が含まれていました。[ 2 ]達成された偉業の1つは、軌道上でエンジンの始動と再始動、および軌道のさまざまな調整を含む、軌道マニューバリングシステム（OMS）のさまざまなテストでした。 [ 3 ] OMSテストは、レーダーを使用するためにシャトルの軌道を調整するのにも役立ちました。[ 3 ]ミッション中、レーガン大統領はヒューストンのミッションコントロールセンターからSTS-2の乗組員に電話をかけました。[ 4 ]
スペースシャトル計画の初期段階では、STS-2は老朽化したスカイラブ宇宙ステーションの軌道修正ミッションとなる予定だった。[注2 ]しかし、シャトルの開発の遅れとスカイラブの軌道の悪化により、そのようなミッションは妨げられた。スカイラブは最終的にSTS-2の打ち上げの2年前、1979年7月11日に軌道から離脱した。 [ 5 ]
アポロ17号の月着陸船操縦士として当初選ばれていたエングルだったが、このミッションが最後の月面着陸になることが明らかになったため、地質学者のハリソン・シュミットに交代した。その結果、STS-2ではエングルとトゥルーリーはともに新人だった（エングルはX-15で80km （50マイル）以上を飛行し、米空軍の宇宙飛行士の資格を得ていたが、NASAの新人と見なされていた）。スカイラブ4号以来初の新人クルーであり、スペースシャトル史上初にして唯一の新人クルーとなった。[ 7 ]エングルは、2021年にスペースXクルー3でラジャ・チャリが指揮を執るまで、NASAの新人として初めて初飛行を指揮した人物だった。エングルとトゥルーリーは、1977年の接近着陸試験（ALT）プログラムで2つのシャトルクルーのうちの1つを務めた。[ 8 ]
STS-2以降、NASAはすべてのスペースシャトルのコマンダーに宇宙飛行経験があることを義務付けた。[ 7 ]
2回目のスペースシャトルミッションは、 STS-1から7か月後の1981年11月12日、協定世界時15時10分00秒にケネディ宇宙センターから打ち上げられた。当初予定されていた打ち上げ時刻は協定世界時12時30分だったが、コロンビア号のデータ送信ユニットの不具合を、カリフォルニア州パームデールの工場から前夜輸送された新型スペースシャトル・チャレンジャー号のものと交換するため、打ち上げが延期された。リチャード・トゥルーリーは、誕生日に宇宙飛行を行った最初の宇宙飛行士となった。[ 11 ]
当初、打ち上げは1981年10月9日に予定されていたが、前方反応制御システム（RCS）タンクの装填中に四酸化二窒素が漏洩したため延期された。漏洩により、300枚以上の耐熱タイルを取り外し、除染して再装着する必要が生じた。タイルは発射複合施設39Aのプラットフォームからアクセスできたため、コロンビアを分離して軌道船処理施設（OPF）に戻すことなく作業を行うことができた。次に予定されていたのは1981年11月4日だったが、軌道船の油圧システムを制御する3基の補助動力装置（APU ）のうち2基で油圧が上昇していることが判明したため、再び延期された。この問題は、APUの潤滑システムを汚染したヒドラジンの漏洩が原因とされた。
この飛行は、軌道上の有人宇宙船が2人目の乗組員で再飛行した初めての事例となった。打ち上げ前に、コロンビアはオービター処理施設で103 日間を過ごした。コロンビアは再びDFIパッケージとOSTA-1ペイロード（NASA宇宙・地球応用局にちなんで命名）を搭載していた。OSTA-1ペイロードは、ペイロードベイ内のスペースラブパレットに搭載された多数のリモートセンシング機器で構成されている。シャトルイメージングレーダーA（SIR-A）を含むこれらの機器は、地球の資源、環境の質、海洋および気象条件のリモートセンシングを成功裏に実行した。 [ 13 ]さらに、カナダ製の「Canadarm」リモートマニピュレーターシステム（RMS）が、初めてすべての動作モードで正常に動作した。
ミッション中、管制センターにはロナルド・レーガン大統領が訪れた。大統領はSTS-1ミッションの際にも訪問する予定だったが、1981年3月30日の暗殺未遂事件のため中止せざるを得なかった。
STS-2ミッションは5日間の予定で、1日数時間をカナダアームのテストに費やす計画だったが、電気と飲料水を生成する3つの燃料電池のうち1つが故障したため、飛行は短縮された。ミッションは2日間に短縮され、カナダアームのテストは中止された。乗組員は予定されていた睡眠時間中も起きていて、とにかくアームのテストを行い、管制センターと連絡が取れない信号喪失（LOS）期間中も作業を行った。[ 14 ]このミッションの軌道離脱と再突入フェーズはSTS-1とは異なり、最初のシャトルの突入は自動誘導の「中間」テストとして飛行されたが、そのミッションの成功により、STS-2の乗組員は機体の性能の安定性マージンを調査することができた。計画された29のプログラムテスト入力（PTI）は、コントロールスティックステアリング（CSS）モードで手動で飛行され、エンゲルはX-15での過去の経験を活用した。これらのPTIは、その後のエンジニアリング変更に役立つデータを提供した。[ 14 ] JSC のオーラル ヒストリーのエンゲルとの会話におけるインタビュアーの主張とは異なり、彼は全進入速度範囲にわたって操縦を手動で行いましたが、全期間にわたってではありませんでした。[ 15 ] STS-1 の進入異常の結果、最初のロール操作は手動で行われ、ボディ フラップの負荷を軽減するためにエレボン スケジューリングが調整されました。
宇宙飛行士の「フート」ギブソンとキャシー・サリバンが搭乗したチェイス1は、コロンビアの最終着陸を護衛した。着陸は1981年11月14日21時23分（協定世界時）にエドワーズ空軍基地 の滑走路23で行われた。 2日6時間13分12秒かけて合計1,730,000 km（1,070,000マイル）を飛行する37周の飛行の後だった。[ 1 ]
飛行時間が短縮されたにもかかわらず、ミッションの目標の90%以上が達成された。[ 14 ]さらに、発射台で固体ロケットブースターの過圧波を吸収するために水音抑制システムを改良したことが功を奏し、タイルは1枚も失われず、損傷したのはわずか12枚だった。コロンビアは1981年11月25日にケネディ宇宙センターに帰還した。
STS-2は、Oリングの吹き抜けが初めて観測されたスペースシャトルの飛行でした。損傷が発見された後、別のOリングが意図的にさらに損傷させられました。その後、飛行時の圧力の3倍の圧力で飛行シミュレーションが行われました。このテストに耐え、飛行可能と認定されました。この問題はその後14回のシャトル飛行で発生し、 1986年のチャレンジャー号の墜落事故の一因となりました。
STS-2は、外部燃料タンク（ET）が白く塗装された最後のシャトル飛行でした。シャトルの総重量を減らすため、STS-3以降のすべてのミッションでは塗装されていないタンクが使用され、打ち上げ重量が約272kg （600ポンド）削減されました。 [ 16 ]この塗装の欠如により、ETは独特のオレンジブラウン色になり、それが最終的にスペースシャトルの象徴となりました。
数十年後の2006年、宇宙飛行関係者の中には、白い塗料がコロンビア号の喪失につながった氷で濡れた発泡材の剥離問題を防げたかどうか疑問視する者もいた。NASAのコンセンサスは、防げなかったというものだった。[ 17 ] [ 18 ]
STS-2のペイロードまたは実験: [ 2 ]
彼らはOMSエンジンもテストした。[ 3 ]
このミッションパッチには、ミッションに参加した2人の乗組員の名前が記されており、アメリカ合衆国の国鳥であるハクトウワシの画像が、アメリカ国旗の色で装飾されて描かれている。
NASAはジェミニ計画中に宇宙飛行士に音楽を聴かせるという伝統を始め、アポロ15号で初めて音楽を使って飛行クルーを起こした。[ 19 ]
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