STS-62はスペースシャトル計画のミッションで、スペースシャトル・コロンビア号で実施されました。主なペイロードは、オービターの貨物室に搭載されたUSMP-02微小重力実験パッケージとOAST-2工学技術ペイロードでした。2週間のミッションでは、長期宇宙飛行の影響に焦点を当てた多数の生物医学実験も行われました。着陸の様子は、1994年のディスカバリーチャンネルのスペースシャトル計画に関する特別番組で取り上げられ、番組のオープニングとして使用されました。ミッション中、CFマーティンのバックパッカーギターもコロンビア号に搭載されました。 [ 1 ]

飛行初日(3月4日金曜日)は、軌道運用を支援するための上昇操作とオービターの再構成、コロンビア号の軌道を160×163海里(296×302km )の円形軌道にするためのOMS -2噴射、USMP-2の起動、PSE操作、APCGの起動、CPCGの操作、RMSのチェックアウト、DEEの操作、CGBAの起動で構成されました。ペイロードベイのドアは東部夏時間午前10時26分に開かれました。
飛行2日目(3月5日土曜日)、宇宙飛行士たちは筋萎縮の影響を遅らせるため、クルーキャビン内の運動施設で交代で運動を行った。パイロットのアンドリュー・M・アレンとミッションスペシャリストのチャールズ・D・ジェマーは、下半身陰圧コンテナでも時間を過ごした。ミッションスペシャリストのピエール・J・トゥオとマーシャ・S・アイヴィンスは、タンパク質結晶成長実験(PCGE)と生理システム実験(PSE)を開始し、地上のペイロード運用管制センターの科学者たちは、オービターのペイロードベイに搭載された他の11の実験を制御した。ヒューストンのミッション管制官は、コロンビア号の3基の補助動力装置(APU)のうちの1基の燃料ライン圧力センサーの不具合についても調査した。通常より高い圧力が検出され、技術者たちが装置のヒーターを作動させた後、圧力は正常に戻った。APUは主要な着陸システムを作動させるための油圧動力を供給し、着陸成功には3基のうち1基のみが必要だった。しかし、飛行規則では、1基でも故障した場合、ミッションを短縮することになっていた。


飛行3日目(3月6日日曜日)は、午前中の医学的検査の後、乗組員は午後の半分を運動に費やし、無重力状態における宇宙ステーションのトラスモデルの挙動の研究を続けた。パイロットのアレンとミッションスペシャリストのアイヴィンスとゲマーは、コロンビア号のミッドデッキに設置された固定式自転車にそれぞれ交代で乗った。固定式自転車は、無重力が筋肉に及ぼす影響に対抗する運動を可能にするため、シャトル飛行では長らく定番の設備だった。しかし、コロンビア号に搭載された自転車には、衝撃吸収スプリングを用いた新しい取り付けシステムが採用されており、繊細な実験を妨げる可能性のある運動による振動を最小限に抑える方法として評価された。
また、ゲマールは、将来の宇宙ステーション設計に応用できる足場のようなトラス構造の模型を下部デッキに設置した。この模型は、シャトルのロッカー内の高感度記録装置に接続され、軌道上におけるこうした構造物の特性を解明するために使用された。模型とその反応は、日中、いくつかの異なる構成で研究された。
乗組員のその他の活動には、軌道上で探査機の外皮が原子状酸素と反応する際に発生する発光の撮影や、船内で行われているタンパク質結晶成長実験の継続的な監視などが含まれていた。
地上で監視している科学者以外にはあまり目立たないものの、コロンビア号に搭載された多種多様な外部ペイロードは、終日調査を継続した。第2次米国微小重力ペイロード(USMP-2)実験は、地上の科学者にとって貴重なデータを継続的に提供した。
臨界流体光散乱実験(ZENO)の科学チームは、キセノンの臨界温度を「いつでも」特定できると予想していたと報告した。チームメンバーは、実験が臨界温度に非常に近いことを示すコンピュータのデータトレースを注意深く監視していた。これは、長期間にわたる綿密な「高感度」探索プロセスの目標であった。これは、狭い範囲内で臨界温度の位置が特定された後の、より精密な臨界温度の探索であった。温度が特定されると、チームはほぼ24時間かけて、長年待ち望んでいた現象を詳しく調べた。彼らは、臨界点におけるキセノンの特性を研究し、その周辺領域で微細な光学測定を行った。流体の「臨界点」とは、流体が気体と液体の両方の状態を同時に示す温度と圧力の条件のことである。臨界点における物質の挙動を理解することで、科学者は、流体の相変化から固体の組成や磁気特性の変化に至るまで、さまざまな物理学の問題に対するより深い洞察を得られることを期待している。
宇宙加速度測定システム(SAMS)は、搭載されている他の4つの実験を支援するため、USMP-2キャリアー上の微小重力環境の測定を継続した。SAMSチームは、微小重力環境への影響を最小限に抑える方法に関心を持っていたため、オービターの様々な活動中に収集したデータの結果をクルーに送信し始めた。クルーの運動やオービターのKuバンドアンテナの移動などによって微小重力擾乱が生じた特定の時間に、システムによる測定が行われた。こうした観測では、チームが将来のデータで容易に識別できる「特徴」も収集された。
関連システムである軌道加速研究実験(OARE)は、NASAのジョンソン宇宙センターによって管理されていました。これは、微小重力環境における様々な擾乱を正確に特性評価することが重要となるUSMP-2などのミッションで役立ちました。SAMSと緊密に連携して、OAREは、希薄な上層大気とオービターとの摩擦など、あらゆる低周波活動を記録しました。SAMSは、乗組員の運動など、高周波活動の記録に最適でした。
等温樹枝状結晶成長実験(IDGE)は、重力による流体の流れが溶融物質の樹枝状凝固に及ぼす影響に関する理論を検証するため、データの収集を継続した。前夜に事前にプログラムされた第一段階の運転が完了した後、樹枝状結晶成長実験は第二段階に入り、チームメンバーは「テレサイエンス」と呼ばれる独自の機能を用いて地上から実験装置に指令を送り始めた。これにより、研究から可能な限り最良のデータを得ることができた。
先進自動指向性凝固炉(AADSF)は、微小重力下での半導体材料の指向性凝固を研究した。ミッション3日目に送られてきた実験データによると、テルル化水銀カドミウム結晶の凝固が起こったことが示され、AADSF科学チームはこのゆっくりとした着実な進行を継続的に監視した。微小重力下でAADSFを試験することは有益であった。なぜなら、地球上では重力によって溶融部分内の流体が上昇または下降するからである。温かい液体は冷たい液体よりも密度が低く、溶融物の上部に上昇する。溶融物質のこのような対流運動は、成長する結晶の内部構造に物理的な欠陥をもたらす。このような欠陥は結晶の全体的な電気特性に影響を与え、結果として電子機器におけるその有用性に影響を与える。
MEPHISTOチームは、指向性凝固炉を用いて良好なデータを収集できたと報告した。チームは日中、前夜に発見された「ゼーベック効果測定」の不具合を解消した。この電気信号は凝固中の金属の微細構造の変化を測定するもので、ビスマス・スズ合金の実験サンプル3つのうち1つで実施された。残りの2つのサンプルについては、ミッション後半に別の測定手法が用いられ、いずれも正常に動作した。
管制センターでは、宇宙船に大きなトラブルは見られず、日曜日は平穏だった。飛行初期にシャトルの3基ある補助動力装置(APU)のうちの1基への燃料ラインで確認された高圧は解消され、管制官は必要に応じてAPUが正常に作動すると確信した。しかし、管制官は引き続きその部分の計測値を注意深く監視した。乗組員は 午後4時53分から8時間の睡眠に入った。
飛行4日目は3月7日(月)午前0時53分に始まった。乗組員は、米国陸軍 士官学校グリークラブによる軍歌メドレーで一日をスタートした。このメドレーは、STS-62の乗組員が代表する4つの軍種すべてを称えるものだった。ミッション当時、キャスパー司令官は米国空軍の大佐、アレン操縦士は米国海兵隊の少佐、ジェマー任務専門官は米国陸軍の中佐、トゥオット任務専門官は米国海軍の司令官だった。
睡眠後の活動を終えたクルーは、その日のペイロード作業を開始した。クルーは、タンパク質結晶成長実験と、生理システム実験の一環としてミッドデッキに収容されていたげっ歯類の点検を行った。ゲマールはまた、ハイブリッドスケール構造の基本的な非線形重力依存挙動を研究するために設計されたミッドデッキ無重力ダイナミクス実験の作業も継続した。これらの構造を理解することは、国際宇宙ステーションのような大型宇宙構造物の設計者にとって重要となる。
キャスパー氏は、宇宙加速度測定システム(SAMS)に関する特別プレゼンテーションを行った。スペースシャトルに頻繁に搭載されていたSAMSは、加速度計を用いて機内の振動や加速度を測定する。こうしたわずかな変動でも、繊細な微小重力実験に影響を与える可能性があった。SAMSによる測定結果によって、科学者たちは実験を調整し、科学的成果を向上させることができた。
アレンとゲマーは、ミッション中に数々の微小重力実験を行う多忙なスケジュールから、半日の休暇を与えられた。ミッション期間が長かったため、14日間のミッション期間中、各乗組員は2回の半日休暇を取得した。
他の宇宙飛行士たちは、午前中、ミッドデッキ無重力ダイナミクス実験(MODE)と、将来の宇宙ステーションでの使用が検討されているトラス構造の模型を使った作業を行った。ミッドデッキ内で自由に浮遊するように設置されたトラス模型は、無重力状態での挙動を解析するために用いられた。
24時間体制で、米国微小重力ペイロード2、航空宇宙技術局2、スペースシャトル後方散乱紫外線装置、限定候補物質曝露実験の実験が継続して行われ、その多くは地上の科学者によって制御されていた。SSBUV装置は飛行初日から稼働しており、飛行4日目には地上管制官によって中央アメリカの火山からの二酸化硫黄放出を検出する計画が立てられた。SSBUVによる観測の目的は、大気下層からのそのような放出が軌道上から検出可能かどうかを調査することであった。SSBUVの測定値は一般的に、地球大気中のオゾンやその他のガスを監視する衛星の微調整に使用された。乗組員は東部標準時午後4時53分に8時間の睡眠期間を開始した 。
USMP-2の飛行4日目の運用中、臨界流体光散乱実験(ZENO)チームは、地上で見たことのないような流体キセノンの挙動が見られ始めたと夜間に報告した。彼らは、これは実験がキセノン試料の臨界点を通過したことを意味すると考えた。一方、チームは観察された現象を確認するために、繊細な温度操作を続けた。臨界点の位置が特定できたと確信したら、レーザー光散乱を用いてその周辺領域で一連の精密測定を行う予定だった。キセノンが臨界点、つまり液体と気体の両方の相を併せ持つ点、あるいはその極めて近い点にあるとき、通常は透明な物質の一部が一時的に「乳白色」の虹色に輝く。臨界点に近づくほど、乳白色の領域は大きくなり、より長い時間存在する。これらの領域で試料にレーザー光を照射すると、試料の密度の変動によって光が散乱される。
MEPHISTO炉のチームメンバーは、一連の金属凝固研究を開始し、分析可能なデータを取得しました。月曜日、チームは実験の電子計測の1つで発生していたいくつかの困難を克服する上で大きな進歩を遂げ、ゼーベック測定を成功裏に完了しました。ゼーベック測定は、液体が固体になる境界、つまり凝固界面での結晶成長中の温度変化を測定する電気信号です。MEPHISTOは、ビスマス-スズ合金の同一の棒状サンプル3つに対して、一連の溶融と凝固のサイクルを実行するために使用されました。これらの実行中、金属と半導体が凝固する際の挙動を研究するために、凝固界面の温度、速度、形状が測定されました。
等温樹枝状成長実験(IDGE)のチームメンバーは、USMP-2で取得したデータと装置の性能に満足していると述べた。樹枝状成長が行われている間、2台の35mmカメラで撮影を行い、ミッション後の分析に用いた。樹枝状成長サイクルが完了すると、小さな結晶構造が再溶解され、別の「過冷却」温度で成長した。樹枝状成長は、摂氏約1.3度までの20種類の異なる過冷却レベルで行われた。過冷却とは、液体が通常の凝固点以下にゆっくりと冷却されるが、純度が高いため凝固しない現象である。過冷却レベルは、液体の温度と通常の凝固点との差によって決まる。IDGEは、凝固過程の理解を深めるために、宇宙の微小重力環境で行われた基礎的な材料科学実験である。
先進自動指向性凝固炉(AADSF)は順調に稼働を続け、赤外線検出器として用いられる特殊な材料であるテルル化水銀カドミウムの円筒形結晶を1個成長させた。AADSFは、地球の重力による影響や制約を受けることなく半導体結晶成長の理論を検証できる、他に類を見ない装置を科学者たちに提供した。微小重力下で半導体材料の結晶を成長させることで得られる情報は、多くの材料やシステムの物理的・化学的プロセスを研究するために活用できる。これらの分野における理解が深まれば、研究者たちはより優れた性能を発揮し、製造コストも低いプロセスや材料の発見に繋げることができるだろう。
飛行5日目の活動開始のため、乗組員は 午後11時53分に起床した。STS-62の乗組員が軌道上での5日目の後半に取り組む中、ミッドデッキのペイロードが主役となった。アレンとジェマーは交代で下半身陰圧装置を使用し、それぞれの交代時間は1時間45分だった。袋状の装置は腰の部分で密閉され、下半身の周囲の圧力を徐々に下げることができる。圧力が低下すると、体液が脚と下半身に引き寄せられ、地球上での体の通常の状態に似た状態になる。LBNPプロトコルは、「起立性不耐症」として知られる症状、つまり立ち上がった後にめまいを感じる症状への対策としてテストされた。一部の宇宙飛行士は、スペースシャトル着陸後に立ち上がった際にこのような感覚を経験した。アレンとジェマーは45分間のランプテストも行ったが、地上管制官の指示により、40秒早くテストを終了した。キャスパー、トゥオット、イヴィンスは、午前中はコロンビア号の船上でくつろいで過ごした。
飛行5日目(3月8日火曜日)には、コロンビア号の乗組員は、毎日の運動、写真撮影、コロンビア号船内での結晶成長とバイオプロセス実験の進捗状況の監視といった日課を継続した。
一方、コロンビア号のペイロードベイで実験を遠隔操作していた地上の研究者たちは観測を続けた。スペースシャトル後方散乱紫外線観測装置(Space Shuttle Backscatter Ultraviolet)を使用する科学者たちは、地球の大気層を調査し続け、メキシコと中央アメリカの火山からの対流圏放出物、中国と日本の上空の対流圏における工業副産物由来の二酸化硫黄、そしてメキシコのコリマ火山 上空の中間圏における観測データを記録した。
航空宇宙技術局(OAST)第2パッケージの実験の一つであるSAMPIE実験では、将来の宇宙船向けに設計された材料が初めて軌道環境に曝された。その結果、先進的な太陽電池の動作や、軌道船のペイロードベイが地球に向けられた状態での様々な材料とプラズマとの相互作用などが明らかになった。
OAST-2のその他の成果としては、将来の宇宙船向け新冷却技術の10回の凍結融解サイクル、EISG装置を用いた上層大気における大気光現象の分光計による測定、SKIRT装置を用いた軌道船と原子状酸素との相互作用の研究などが挙げられる。
乗組員のうち3名(キャスパー、トゥオット、イヴィンス)は半日の休暇を取り、3月18日にミッションが終了する前に乗組員全員がさらに半日の休暇を取る予定だった。コロンビア号は順調に運用され、乗組員や管制センターで問題が発生することはほとんどなかった。宇宙船は高度302キロメートル(163海里)、最低高度298キロメートル(161海里)の軌道を維持した。乗組員は中部標準時午後2時53分に8時間の睡眠に入り、中部標準時午後10時53分に起床して宇宙での6日目を迎えた。
飛行6日目(3月9日水曜日)には、乗組員はコロンビア号のミッドデッキに設置された二次実験に時間を費やした。ジェマーはミッドデッキ無重力ダイナミクス実験の作業に戻った。アレンは、オハイオ州クリーブランド、ペンシルベニア州フィラデルフィア、テネシー州ノックスビルで記者と話をする時間を取った。インタビューに先立ち、アレンは乗組員が飛行前、飛行中、飛行後に実施した医学検査について説明した。宇宙飛行士は、宇宙空間で人体が受ける化学的調節変化を研究者が判断できるように、血液と尿のサンプルを採取した。飛行前と飛行後の検査では、乗組員の歩行、立位時の安定性、運動能力が調べられた。
他の乗組員は、タンパク質結晶成長実験の進捗状況を確認したり、オーロラ撮影実験を行ったり、オービターの窓に破片が付着していないか点検したりした。飛行6日目の後半には、乗組員はスペースシャトルのエルゴメーターを使って運動を行った。
マーシャル宇宙飛行センターのスペースラブミッション運用管制センターは、スペースシャトル・コロンビアに搭載された2番目の米国微小重力ペイロード(USMP-2)が、軌道上でまたもや一日の運用を成功裏に完了したと報告した。
前日、臨界流体光散乱実験(ZENO)の科学者たちは、長らく探し求められてきたキセノンの臨界点の位置を特定したと結論付けた。その後24時間にわたり、キセノンが液体と気体の両方の挙動を示すこの現象の周辺領域で、一連の精密な光学測定が行われる予定だった。
材料科学分野では、先進自動指向性凝固炉(AADSF)が、オービターのペイロードベイの微小重力環境下で、テルル化カドミウム水銀の単結晶の成長を継続した。AADSFの科学者らは、実験からのテレメトリーデータによると、結晶成長は「非常に順調」に進んでいると述べた。
微小重力下で数日間にわたり結晶性樹枝状結晶の成長に成功した等温樹枝状結晶成長実験(IDGE)のチームメンバーは、IDGEの性能、そしてミッション中にこれまでに成長した樹枝状結晶の数と質に非常に満足していると報告した。IDGEの実験チームは、装置の効率と科学的成果を最大化するために、装置内で成長する樹枝状結晶の低速スキャンビデオ画像を継続的に監視した。
宇宙加速度測定システム(SAMS)は、スペースシャトル内の振動状況をUSMP-2実験チームの他のメンバーに継続的に報告した。SAMSは詳細な測定値を記録し、コロンビア号が実験に提供するプラットフォームの滑らかさと安定性を評価した。
飛行訓練7日目(3月10日木曜日)、キャスパーはアレンに、アメリカ海兵隊の少佐から中佐への昇進が決定したことを伝えた。
ミッションの中間地点にあたる飛行8日目(3月11日金曜日)、キャスパーは軌道上での点検のため、いくつかの環境制御システムを予備システムに切り替えた。この手順では、乗組員は代替の湿度分離器、船内圧力・温度制御システム、オービターヒーター、二酸化炭素除去システムに切り替える必要があった。
コロンビアは打ち上げ以来初めて姿勢を変えた。コロンビアは尾部を地球に向け、ペイロードベイを進行方向、つまり「ラム」ポジションに向けて軌道を周回した。この姿勢変更に伴い、キャスパーは長期宇宙環境候補物質暴露(LDCE)実験用のサンプルトレイを開閉した。LDCEは、宇宙船に使用される様々な材料のサンプル264個を載せた3枚の同一のサンプルプレートで構成されていた。サンプルプレートのうち1枚はミッションのほとんどの間宇宙環境に暴露された。もう1枚はペイロードベイがラムポジション(進行方向)を向いているときのみ暴露され、3枚目はオービターがラムポジションにないときのみ暴露された。
ミッションスペシャリストのアイヴィンス氏は、ブロンクス科学高校の生徒たちからインタビューを受けた。生徒たちは、ミッション中に実施されている微小重力実験や、宇宙での生活や作業に関する様々な質問を投げかけた。
また、ジェマーとアレンはそれぞれ、下半身負圧装置で45分間の傾斜試験を完了し、ミッドデッキ無重力ダイナミクス実験装置を用いた追加試験も実施した。宇宙飛行士たちは、コロンビア号のミッドデッキに設置されているタンパク質結晶成長実験装置とげっ歯類実験装置の標準的な点検も行った。
ヒューストンの管制官は、飛行9日目に乗組員にデジタルビデオをさらに送信するための計画を最終調整した。この計画には地上での手順変更が必要だったが、乗組員による操作は不要だった。STS-62の乗組員は 午後1時53分(中部標準時)に予定通り睡眠に入り、午後9時53分(中部標準時)に起床して 軌道上での9日目の運用を開始する予定だった。
飛行9日目(3月12日土曜日)の計画では、オーロラ撮影実験、商用タンパク質結晶成長実験、および限定期間宇宙環境候補曝露(LDCE)実験の実施が予定されていた。土曜日の後半、乗組員はリモートマニピュレーターシステムを解除し、ペイロードベイ内の宇宙船発光実験装置からの受信異常のトラブルシューティングに使用した。アームの先端にあるカメラを使用して、EISGの動作を俯瞰的に撮影した。

飛行10日目(3月13日日曜日)は、乗組員は比較的楽な一日を過ごし、午前中は休息を取り、午後は機体中央部での実験作業を行った。
機内での記者会見で、乗組員は予算削減や安全対策から、実験、そして当時まだ建設中だった国際宇宙ステーションでの生活に至るまで、幅広い質問に答えた。管制センターでは、飛行11日目の乗組員の予定活動の変更点をまとめたメッセージの準備、確認、送信に重点が置かれた。乗組員は 午後2時少し前に通常の8時間の睡眠シフトを開始し、午後9時53分(中部標準時)に起床する予定だった 。
飛行11日目(3月14日月曜日)の計画では、2回のOMS噴射が予定されており、1回目はMET 9/17:44に37.9 ft/s(11.6 m/s)のOMS-3噴射を行い、宇宙船の軌道を140×157海里(259×291 km)まで下げ、2回目はMET 9/18:34に31.8 ft/s(9.7 m/s)のOMS-4噴射を行い、軌道をさらに下げて139×140海里(257×259 km)の軌道にする予定だった。
宇宙滞在10日目、イエスが演奏する「スターシップ・トゥルーパー」で目覚めたコロンビア号の乗組員は、シャトルの軌道を約37キロメートル(20海里)下げ、機内での科学研究の焦点を今回の飛行の2つ目の主要目標に移すことから一日を始めた。
貨物室で行われた実験と観測は、軌道上の原子状酸素、窒素、その他のガスとオービターとの相互作用に焦点を当てたもので、この相互作用によって宇宙船の表面周辺によく知られた発光現象が生じた。低軌道ではこの現象がさらに顕著になり、航空宇宙技術局第2次探査機(OAST-2)に搭載された機器が、ミッションの残りの期間において中心的な役割を担った。
早朝、キャスパーとアレンはコロンビア号の軌道マニューバリングシステムエンジンを2回噴射し、高度157×161海里(291×298km )の軌道から高度140海里(260km )の円軌道へと降下した。その後まもなく、貨物室の容器から窒素ガスを3分間放出し、将来の衛星に使用される材料で作られた特殊なプレートの発光に対するその影響を調査することで、OAST-2による観測が始まった。その後、コロンビア号は尾部を地球に向けて、OAST-2の宇宙機運動赤外線試験装置による観測を可能にするため、25分間にわたる360度回転を連続して行った。これらの装置による観測が、その後の飛行のペースを決定づけた。
アイヴィンスとジェマーは、コロンビア号のRMSの追跡システムをそれぞれ順番に評価した。器用なエンドエフェクター(DEE)実験の一部であるこのシステムは、アームの先端近くのミラー、点滅する発光ダイオード、貨物室カメラ、携帯型コンピュータを使用して、宇宙飛行士がアームを微調整するのを支援する。器用なエンドエフェクター(DEE)実験では、磁気エンドエフェクターが作動しているときのアームの動きによって発生する力も調べた。力は、DEE装置の一部でもある力トルクセンサーによって記録された。また、各乗組員は、長期飛行中の日課であった運動も順番に行った。
宇宙飛行士たちはその日の残りの時間もこれらの実験を続け、 午後1時53分(中部標準時)から8時間の睡眠に入り、午後9時53分に起床した。コロンビア号 は159周目の軌道上で良好な状態にあり、管制官は宇宙船のシステムに新たな問題は発生していないことを確認した。
搭載カメラが高度260キロメートル(140海里)から地球の景色を映し出す中、乗組員はヒューストンから見守る人々に向けて、特別な「おやすみ」のメッセージとして、ベット・ミドラーの曲「フロム・ア・ディスタンス」を送った。
このメッセージは、軌道上での運用が11日間と多忙を極めた日の終わりに届いたもので、その日は米国の微小重力ペイロード2号機から、航空宇宙技術局2号機(OAST-2)パッケージとの連携へと焦点が移ったことが特徴だった。
飛行12日目(3月15日火曜日)の計画では、ジェマーとアレンはLBNPでさらに1時間45分を過ごし、器用なエンドエフェクター(DEE)実験と宇宙船発光実験調査(EISG)実験を行うことになっていた。乗組員は、アイヴィンスに触発されて作詞・作曲・歌唱したアリソン・ブラウンの歌「View From Above」で目を覚ました。コロンビアの乗組員は、宇宙での12日目の前半をシャトルのRMSの新技術の評価に費やした。
イヴィンス、トゥオット、ゲマールは、DEE実験の一環として交代でアームを操作した。乗組員は午前中、全長50フィート(15メートル)のアームを使って、隙間が徐々に小さくなるソケットにピンを挿入するテストを行い、この技術を高く評価した。隙間は最も緩いもので3ミリメートル(0.12インチ) 、最もきついもので0.76ミリメートル(0.030インチ)だった。その後、幅300ミリメートルの平らな梁をスロットに挿入し、前後に動かして力センサーの測定値を相関させた。この力センサーの技術も乗組員から高く評価された。
DEEの作業が操縦室で進められる間、ジェマーとアレンはそれぞれ下半身陰圧(LBNP)装置で1回のランプセッションを行った。
ペイロードベイで行われた科学調査の中で、航空宇宙技術局(OAST)2号機が中心的な役割を果たした。乗組員は、宇宙船発光実験調査(DEE)機器の研究者と協力し、DEEの実施の合間にロボットアームのカメラをサンプルプレートの上に配置した。ペイロードベイに搭載されていた低照度カメラは、窒素ガス放出の影響とそれがシャトルの発光に及ぼす影響を記録するはずだったが、ミッションの初期段階で故障した。
スペースシャトルのペイロードベイに搭載された後方散乱紫外線計は、地球の大気中のオゾン濃度を継続的に監視する自由飛行衛星の校正に役立てるため、引き続き測定値を取得していた。
乗組員は中部標準時午後1時53分から8時間の睡眠シフトを開始し 、 中部標準時午後9時53分に起床した。中部標準時午前2時8分頃、宇宙船の発光測定をさらに行うため、コロンビア号の軌道近地点を194キロメートル(105海里)まで 下げる目的で、5回目の軌道マニューバリングシステム噴射が計画された。
飛行13日目(3月16日水曜日)の計画では、軌道変更として、MET 11/18:08にOMS-5を56.6 ft/s(17.3 m/s)噴射し、軌道を105×138海里(194×256 km)まで下げる予定だった。また、DEE実験の作業、廃水投棄、商用汎用バイオプロセス装置(CGBA)と商用タンパク質結晶成長(CPCG)実験の両方の運用も含まれていた。
キャスパーとアレンは、軌道上での13日目を、地球への帰還を見据えてスタートし、大気圏突入と着陸に使用されるオービターシステムの標準的な点検を行った。
午前中に行われた飛行制御システムの点検の最初の部分では、乗組員はAPU 3を使用しました。APU 3は、打ち上げ時と着陸時に宇宙船の油圧システムに電力を供給する3つのユニットのうちの1つです。ミッション初期に燃料ラインの圧力が高かったため調査対象となっていたAPU 3は、点検中は正常に作動しました。
点検後、乗組員はコロンビア号の軌道制御システムエンジンを38秒間噴射し、軌道の片側を約65キロメートル(35海里)下げ、それまでのスペースシャトル飛行で最低の軌道高度に到達した。その後、コロンビア号は最高高度260キロメートル(140海里)、最低高度194キロメートル(105海里)の楕円軌道に入った。この低軌道は、シャトルが低軌道で原子状酸素やその他のガスと相互作用する際に生じる発光現象を継続的に観測するために必要だった。
新軌道での最初のシャトル発光観測中、トゥオット飛行士は、発光効果が低高度でより顕著であることを報告した。乗組員はまた、将来の宇宙船での使用が検討されている材料を低軌道環境に曝露する、限定期間候補材料曝露(LDCE)実験を開始した。さらに、乗組員はRMSを使用して、デクスタラス・エンド・エフェクター機器の一連の評価を開始し、磁気グラップルシステム、アライメントシステム、力センサーのテストを行った。
乗組員たちはビリー・ジョエルが歌う「トラベリング・プレイヤー」という曲で目を覚ました。


飛行14日目(3月17日木曜日)の計画では、帰還飛行に備えてリアクションコントロールシステム(RCS)の実射、飛行制御システムの点検、客室の収納、SSBUVの非作動化、そしてジェマールのための下半身陰圧装置の最終作動が予定されていた。乗組員は、飛行14日目の起床時にブラザーズ・カジメロの「Living in Paradise」を聴いて目を覚ました。
乗組員は宇宙船の最終チェックを行い、実験を終え、地球への帰還に備えて荷物をまとめ始めた。コロンビア号は午前6時18分(中部標準時)にOMSエンジンを噴射し、午前8時09分(東部標準時)にケネディ宇宙センターのシャトル着陸施設の 滑走路に着陸する降下を開始する予定だった。キャスパーとアレンは予定通りその日の早朝にコロンビア号の38基の主操舵ジェットをテスト噴射し、帰還に向けてすべて良好な状態であることを確認した。その後、キャスパーとアレンはそれぞれシャトル用に設計された携帯型コンピュータシミュレーションを使用して着陸の練習を行った。この間、ジェマーは下半身陰圧装置(LBNP)で4時間過ごした。
アイヴィンスはコロンビア号のロボットアームの電源を切り、帰還のためにクレードルに固定した。一方、トゥオットは機内で行われた2つのタンパク質結晶成長実験の作業を完了させ、大気圏突入と着陸の準備を整えた。
原子状酸素やその他のガスが宇宙船に衝突することで発生する現象であるシャトルグロー効果について、いくつかの最終観測が行われた。コロンビア号は、ペイロードベイの容器から窒素ガスをさらに放出するなど、調査のために一連のスピンを繰り返した。
乗組員の一日の最後の数時間は、装備の収納とコロンビア号のミッション終了に向けた準備に費やされた。再突入前、コロンビア号は高度257キロメートル(139海里)、最低高度194キロメートル(105海里)の軌道にあった。
飛行15日目(3月18日金曜日)の計画では、MET 13/22:04に軌道離脱準備と209 ft/s(63.7 m/s)の軌道離脱噴射を行い、ケネディ宇宙センター(KSC)に着陸する予定だった。着陸は1994年3月18日午前8時10分頃(米国東部標準時)、シャトル着陸施設の滑走路33に行われた。
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