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STS-36はNASAのスペースシャトルミッションであり、スペースシャトル・アトランティス号が米国国防総省（DoD）の機密ペイロード（偵察衛星ミスティ号と みられる）を軌道に投入した。STS-36はシャトルミッション全体で34回目、アトランティス号にとっては6回目の飛行であり、シャトル計画における4回目の夜間打ち上げだった。 1990年2月28日にフロリダ州ケネディ宇宙センターから打ち上げられ、同年3月4日に着陸した。
アトランティスは、1990年2月28日午前7時50分22秒UTC（東部標準時午前2時50分22秒、発射地点の現地時間）にSTS-36ミッションで打ち上げられた。 [ 8 ]当初、打ち上げは1990年2月22日に予定されていたが、クルー司令官の病気と悪天候のため、何度も延期された。有人宇宙ミッションがクルーメンバーの病気の影響を受けたのは、1970年のアポロ13号以来のことだった。 [ 9 ] 1990年2月25日に予定されていた最初の再スケジュールされた打ち上げは、射場安全コンピューターの不具合のため、T-31秒で中止された。[ 5 ] : 1–2 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 1990年2月26日に予定されていた別の試みは、天候不良のためT-9分の待機中に中止された。[ 5 ]： 2 [ 13 ] 1990年2月28日の打ち上げ成功は、東部標準時00:00から04:00までの打ち上げ期間内に設定された機密打ち上げウィンドウ内で行われた。このミッションの打ち上げ重量は機密扱いだった。[ 14 ]： A-3
この打ち上げ軌道は、この飛行に特有のもので、ミッションがペイロードの展開軌道である軌道傾斜角62°に到達することを可能にした。通常のシャトル飛行の最大軌道傾斜角は57°である。このいわゆる「ドッグレッグ」軌道では、アトランティスは通常の打ち上げ方位で飛行し、海上に出るとより高い打ち上げ方位に機動した。この機動により機体の性能は低下したが、ケネディ宇宙センターから必要な展開軌道に到達する唯一の方法であった（当初、この飛行はカリフォルニア州のヴァンデンバーグ空軍基地から打ち上げられる予定だったが、同基地でのシャトル打ち上げ計画が中止された）。ペイロードが国防上重要であったため、通常の射場安全規則は免除され、シャトルはハッテラス岬、ケープコッド、カナダの一部の上空または付近を飛行することが許可された。
国防総省の作戦であるため、STS-36のペイロードは公式には機密扱いとなっており、そこからの写真はほとんど公開されていない。STS-36は単一の衛星を打ち上げ、[ 15 ] AFP-731とも呼ばれている。その展開後、他の物体（1990-019C-G）が軌道上に現れたと報告されている。
USA-53は、画像を送信するために完全デジタル画像システムを使用する先進的なKH-11写真偵察衛星であると報告された。KH-11衛星は、同様のコンテナで輸送され、主鏡の直径が同程度であったため、サイズと形状がハッブル宇宙望遠鏡に似ていると考えられている。 [ 16 ]「ミスティ」という愛称で呼ばれたUSA-53は、1990年10月と11月にアマチュア衛星観測者によって短期間追跡された。 [ 17 ]
このミッションでは、 5 kg (11 lb)の人間の頭蓋骨が再び飛行し、「詳細二次目標 469」、別名「飛行中放射線量分布実験」(IDRD) の主要要素として機能しました。この NASA と国防総省の共同実験は、宇宙飛行中に人間の頭蓋骨への放射線の浸透を調べるために設計されました。女性の頭蓋骨は、組織を模したプラスチックマトリックスに固定され、10 層にスライスされました。数百個の熱ルミネセンス線量計が頭蓋骨の各層に取り付けられ、複数の深さでの放射線レベルを記録しました。この実験はSTS-28とSTS-31でも実施され、3 回の飛行すべてでシャトルのミッドデッキロッカーに設置され、異なる軌道傾斜角での放射線レベルを記録しました。[ 18 ]
アトランティスは1990年3月4日、協定世界時18時08分44 秒（着陸地点の現地時間太平洋標準時 午前10時08分44秒）にカリフォルニア州エドワーズ空軍基地の乾燥した湖底の滑走路23に着陸し、STS-36ミッションを終えた。これは、最初のスペースシャトルミッションSTS-1の着陸に初めて使用された滑走路23で終了した最後のミッションだった 。オービターのロールアウト距離は2.41 km（1.50マイル、1.30海里）だった。[ 19 ]アトランティスは太平洋標準時午後3時頃までにメイト・デメイト装置まで牽引された 。
ミッション後、デブリ調査チームはシャトルの熱防護システム（TPS）タイルに約62回の衝突を確認した。タイル技術者らは、交換が必要だったタイルは1枚だけだったと報告した。ブレーキとタイヤは正常に作動した。右主着陸装置のホイールウェル、液体水素43cm （17インチ）の分離キャビティ、そしておそらく2基の主エンジンの周囲に油圧液の滴が観察された。[ 20 ] [ 21 ]
記章に描かれた36個の星は、宇宙輸送システムのミッションシーケンスにおける当該飛行の番号を象徴している。また、これらの星は様式化されたアメリカ国旗の一部を形成し、アメリカの国鳥であるハクトウワシの画像の背景となっている。
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