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Expériences en sciences spatiales

Mesure des émissions optiques (luminescence) entourant la navette ou en émanant (OGLOW)

Depuis la troisième mission de la navette, les membres de l'équipage ont observé la formation d'une luminescence rougeâtre sur la navette. Ce phénomène pourrait fausser certaines mesures optiques délicates effectuées avec d'autres charges utiles placées dans l'espace.

Ce qui inquiétait les scientifiques canadiens à ce moment était la possibilité que leur expérience avec l’interféromètre de Michelson à imagerie Doppler et grand angle (WAMDII), en 1988, soit faussée par cette luminescence. Le WAMDII est un instrument de télédétection optique conçu pour mesurer les vents neutres et les températures à des altitudes situées entre 80 et 300 km (50 et 185 milles).

L'expérience OGLOW visait à recueillir suffisamment de données sur les caractéristiques et les causes de la luminescence pour s'assurer que l'expérience canadienne WAMDII ne serait pas faussée par ce phénomène. Un deuxième objectif consistait à réunir des données sur l'aurore australe, sur la luminescence atmosphérique pendant la nuit et sur la bioluminescence des océans.

Marc Garneau a utilisé un appareil photo de 35 mm, un porte-filtres spécial contenant 12 filtres à bande de transmission étroite et un intensificateur d'images pour amplifier toute lumière visible. Utilisant un filtre à la fois,il a pu prendre des photos à différentes longueurs d'onde de la lumière visible.

En déterminant l'intensité de la lumière émise par la luminescence à différentes longueurs d'onde, il a été possible d'estimer toutes les interférences qu'elle avait sur WAMDII. Ces données spectrales ont également fourni des indices sur l'origine physique du phénomène.

La navette a volé à des altitudes différentes les jours deux et sept, entraînant des luminescences d'intensité différente.

Mesures de l'atmosphère terrestre avec le photomètre solaire (SPEAM) 

Le photomètre solaire de construction canadienne est utilisé par le Service de l'environnement atmosphérique du Canada pour mesurer localement les éléments qui entrent dans la composition de l'atmosphère et pour assurer la surveillance spectrale de la brume acide. Comme on le sait, la lumière solaire est dispersée ou absorbée par la poussière, l'humidité, la pollution et la brume acide, mais il est très difficile d'estimer ses effets avec précision. Pour parer aux effets négatifs que pourrait avoir l'atmosphère terrestre sur l'étalonnage de l'instrument, cette opération a été exécutée dans l'espace pour s'assurer de son absolue précision.

L'expérience comportait deux parties. La première partie était consacrée à l'étalonnage proprement dit de l'instrument. L'autre partie consistait à déterminer la distribution de la vapeur d'eau et des autres gaz atmosphériques qui ont une incidence sur la chimie de la couche d'ozone et à déterminer la densité et la distribution du nuage de poussières volcaniques du volcan mexicain E1 Chichon, entré en éruption le 26 mars 1982, avant qu'il ne se soit complètement dissipé.

La préparation de l'étalonnage a pris 15 minutes et son exécution 15 autres. L'opération a été réalisée une fois le jour quatre et une fois le jour sept de la mission. Marc Garneau a pointé le photomètre solaire directement sur le Soleil à partir du hublot de l'écoutille latérale parce que c'est le seul qui laisse pénétrer les rayons ultraviolets dans la navette.

Pour la deuxième partie, Marc Garneau a pointé l’instrument sur le Soleil à son lever et à son coucher lorsqu'il pouvait être observé à travers l'atmosphère terrestre. Ces mesures, qui peuvent être effectuées à partir des différents hublots de la navette, demandaient 15 minutes de préparation et trois minutes d'exécution. Marc Garneau les a effectuées aussi souvent que possible.

Les données ont été enregistrées dans la mémoire d'un ordinateur portatif et transférées régulièrement sur une bande magnétique.