Atlantis航天飞机执行STS-66任务，完成多项大气科学实验和卫星部署回收

1994 年 11 月 3 日，亚特兰蒂斯号航天飞机升空，开始了它的第十三次太空之旅。在为期 11 天的任务中，STS-66 机组人员（包括指挥官唐纳德·R·麦克莫纳格尔、飞行员柯蒂斯·L·布朗、有效载荷指挥官艾伦·奥乔、任务专家约瑟夫·R·坦纳、斯科特·E·帕拉津斯基和代表欧洲航天局 (ESA) 的法国宇航员让-弗朗索瓦·克莱沃伊）操作了第三个大气应用和科学实验室 ( ATLAS-3 )，并为大气航天飞机托盘卫星 ( CRISTA-SPAS ) 部署和回收了美德低温红外光谱仪和望远镜，这是 NASA 地球任务的一部分。遥感仪器研究了太阳的能量输出、大气的化学成分以及这些因素如何影响全球臭氧水平，补充了ATLAS-1和ATLAS-2任务期间获得的知识。

1993 年 8 月，NASA 任命奥乔亚为 ATLAS-3 有效载荷指挥官，并于 1994 年 1 月任命了其余的 STS-66 机组人员。对于 1987 年入选宇航员的麦克莫纳格尔来说，ATLAS-3 是他第三次进入太空，此前他曾参加过 STS-39 和 STS-54。布朗也是 1987 届的，之前参加过 STS 47，而奥乔亚于 1990 年入选，曾作为任务专家参加过 STS-56，即 ATLAS-2 任务。对于坦纳、帕拉津斯基和克莱沃伊来说，他们都来自 1992 届——法国航天局 CNES 曾在 1985 年将克莱沃伊选为其宇航员之一，之后他于 1992 年加入欧空局宇航员队伍——STS-66 是他们的第一次太空飞行。

ATLAS-3 有效载荷由太空实验室托盘上的六台仪器和安装在有效载荷舱侧壁上的一台仪器组成。托盘上安装的仪器包括大气痕量分子光谱仪 (ATMOS)、毫米波大气探测器 (MAS)、有源腔辐射计辐照度监测仪 (ACRIM)、太阳常数测量仪 (SOLCON)、1,800 至 3,200 纳米太阳光谱测量仪 (SOLSCAN) 和太阳紫外光谱辐照度监测仪 (SUSIM)。

航天飞机太阳后向散射紫外线 (SSBUV) 仪器构成了有效载荷舱侧壁安装实验。虽然这些仪器之前曾在 ATLAS-1 和 ATLAS-2 任务中飞行，但那两次飞行都是在北半球春季进行的。ATLAS-3 在秋季的任务数据补充了早期任务的结果。CRISTA-SPAS 卫星包括两种仪器，即 CRISTA 和中层大气高分辨率光谱仪调查 (MAHRSI​​)。

继 1992 年 8 月的 STS-46 飞行之后，亚特兰蒂斯号在加利福尼亚州帕姆代尔的罗克韦尔工厂停留了一年半，进行了重大改造，然后于 1994 年 5 月 29 日返回肯尼迪航天中心。在改造期间，工人们安装了对接系统的电缆和线路，供亚特兰蒂斯号在1995 年首次航天飞机-和平号对接任务中使用，并安装了设备，使其能够进行为期两周或更长时间的延长轨道飞行器任务。亚特兰蒂斯号还进行了结构检查和系统升级，包括改进的前轮转向和新的可重复使用的阻力伞。肯尼迪航天中心轨道器处理设施的工人们安装了 ATLAS-3 和 CRISTA-SPAS 有效载荷，并于 10 月 4 日将亚特兰蒂斯号推到航天器装配大楼，以便与其外部燃料箱和固体火箭助推器对接。六天后，亚特兰蒂斯号被推到 39B 发射台。 10 月 18 日，六名 STS-66 机组人员前往肯尼迪航天中心参加终端倒计时演示测试，这实际上是一次发射倒计时的彩排。

他们于 10 月 31 日返回肯尼迪航天中心，当天就开始了最后的倒计时。倒计时顺利完成，计划于 1994 年 11 月 3 日美国东部时间上午 11:56 发射，但亚特兰蒂斯号发射晚了三分钟，原因是其中一个跨大西洋中止点的风很大。此次发射是航天飞机 55 天内的第三次发射，比 1985 年创下的纪录少一天。八分半钟后，亚特兰蒂斯号将机组人员和有效载荷送入太空。三十分钟后，航天飞机的轨道器机动系统 (OMS) 发动机点火，将他们送入与赤道倾斜 57 度、周长 190 英里的轨道。宇航员打开有效载荷舱门，展开航天飞机的散热器，脱下笨重的发射和进入服，在剩下的飞行中一直穿着它们。

宇航员们开始将他们的飞船改造成一个科学平台，其中包括分成两个小组，以便全天 24 小时运作。麦克莫纳格尔、奥乔亚和坦纳组成红队，布朗、帕拉津斯基和克莱沃伊组成蓝队。升空后五小时内，蓝队开始睡眠，而红队开始首次轨道转移，启动 ATLAS-3 仪器、CRISTA-SPAS 可部署卫星、有效载荷舱中的遥控操纵系统 (RMS) 或机械臂以及一些中层实验。第二天，克莱沃伊操作 RMS，抓住 CRISTA-SPAS，将其从有效载荷舱的支架上抬起，并在亚特兰蒂斯号飞越德国上空时，将其部署，进行为期八天的自由飞行。麦克莫纳格尔启动亚特兰蒂斯号的推进器，使其与卫星分离。

在接下来的八天里，两组宇航员继续使用 ATLAS 仪器和几项中舱和有效载荷舱实验，例如蛋白质晶体生长、测量航天飞机微重力加速环境、评估热管性能，以及一项研究太阳的学生实验，该实验是对 ATLAS 仪器的补充。11 月 12 日，即任务的第10天，宇航员准备回收 CRISTA-SPAS 卫星。在回收过程中，McMonagle 和 Brown 使用了一种新颖的会合轮廓，与航天飞机计划中以前使用过的不同。亚特兰蒂斯号不是从卫星前方进行最后接近，即所谓的 V 形接近，而是从下方接近，即所谓的 R 形接近。这是亚特兰蒂斯号计划在下一次任务中使用的轮廓，即与和平号空间站的第一次会合和对接。它不仅节省了燃料，还防止了空间站精密传感器和太阳能电池阵列受到污染。当距离 CRISTA-SPAS 40 英尺时，奥乔亚伸出 RMS，抓住卫星，然后将其放回有效载荷舱。

作为一项地球任务，STS-66 号宇航员花费了大量时间透过窗户向外看，拍摄了 6,000 张地球的照片。他们的高倾角轨道使人们能够看到在普通航天飞机任务中无法看到的地球部分。

飞行第 11 天，机上大部分胶片已曝光，耗材也已所剩无几，宇航员们准备第二天返回地球。麦克莫纳格尔和布朗测试了亚特兰蒂斯号的反应控制系统推进器和空气动力学表面，为脱离轨道和穿过大气层做准备，而其他机组人员则忙着关闭实验并收起不需要的设备。

11 月 14 日，宇航员关闭亚特兰蒂斯号的有效载荷舱门，穿上发射和进入服，系好安全带，准备进入和降落。肯尼迪航天中心主要着陆点附近的热带风暴戈登迫使飞船改道前往加利福尼亚州的爱德华兹空军基地 (AFB)。机组人员启动亚特兰蒂斯号的 OMS 引擎，脱离轨道。麦克莫纳格尔驾驶亚特兰蒂斯号平稳降落在爱德华兹，结束了为期 10 天、22 小时 34 分钟的飞行，这是亚特兰蒂斯号迄今为止最长的飞行。机组人员已绕地球飞行 174 圈。爱德华兹的工作人员将飞船安全移交给航天飞机运载机，准备返回肯尼迪航天中心。两人于 11 月 21 日离开爱德华兹，在圣安东尼奥的凯利机场和佛罗里达州狭长地带的埃格林空军基地停留后，于次日抵达肯尼迪航天中心。 1995 年 6 月，工作人员开始为亚特兰蒂斯号的下一次飞行做准备，即STS-71，这是航天飞机与和平号的首次对接任务。与此同时，一架湾流喷气式飞机将宇航员送回休斯顿的埃灵顿机场与家人团聚。事实证明，STS-66 是亚特兰蒂斯号的最后一次单独飞行，直到2009 年的STS-125，即最后一次哈勃维修任务。中间的 16 次飞行和随后的三次飞行都与和平号或国际空间站对接。

“这次任务不仅满足了我们的所有期望，也满足了我们所有的希望和梦想，”任务科学家蒂莫西·米勒 (Timothy L. Miller) 说，他是位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的工作人员。“这次任务的亮点之一是我们能够实时接收和处理如此多的数据，这提高了我们开展一些新的、前所未有的合作实验的能力。”麦克莫纳格尔在谈到 STS-66 时说：“我们为刚刚完成的任务感到非常自豪。如果说有一件事是我们所有人都感兴趣的，那就是我们星球的健康。”