挑战者号与D1实验室

1985年10月30日，美国东部标准时间中午，挑战者号从肯尼迪航天中心39A发射台升空，执行STS-61-A。这是美国航天飞机计划的第二十二次任务，主要载荷为D1空间实验室。D1表示第一项由德国负责管理与执行的此类任务，研究涉及材料、生命科学、导航和通信等领域。

飞行历时约七天。11月6日上午，航天飞机降落在加利福尼亚州爱德华兹空军基地。美国东、西海岸使用不同时区，发射日与着陆日必须分别记载；任务没有前往另一颗天体，其实验场所就是地球轨道中的空间实验室。

参考：[1] [3]

八人机组与地面分工

指令长亨利·哈茨菲尔德和驾驶员史蒂文·内格尔负责飞行，詹姆斯·布赫利、盖恩·布卢福德、邦妮·邓巴担任任务专家。德国的赖因哈德·富勒、恩斯特·梅塞施密德，以及欧洲空间局的荷兰宇航员乌博·奥克尔斯担任载荷专家。八名乘员把飞行、设备操作与实验工作分担开来。

实验控制中心设在德国奥伯普法芬霍芬，当时的德国航空航天试验研究机构DFVLR承担任务管理。德国空间运行中心负责载荷实验，美国休斯敦约翰逊航天中心仍监督航天飞机飞行。由美国以外的中心指挥载荷，是本次任务的重要组织安排；它不等于把整架航天飞机的操纵交给德国。

参考：[1] [2] [3]

短期飞行中的实验安排

D1安排了七十多项跨学科实验，需要在有限在轨时间中衔接设备、乘员与地面研究者。欧洲科学团队在发射前训练参与实验的科学乘员，测量也不只在太空中进行。对于人体研究，飞行前的基线、飞行中的反应与着陆后的恢复，分别构成可供比较的资料。

这种安排使航天飞行成为一个受时间约束的研究过程。载荷专家需要依计划操作仪器，地面团队则根据传回资料安排后续工作。实验结束还不等于研究结束：样品、影像和生理测量须在返航后分析，随后才能发表关于重力影响的具体判断。

参考：[3] [4] [5]

人体如何感觉移动和方向

韦齐希与冯·鲍姆加滕等人的前庭研究，使用电动加速平台SPACE SLED和前庭实验头盔，测量乘员对直线运动的感觉及眼球反应。研究者在发射前多个时点采集基线，并同在轨、着陆当天及随后一至两周的数据比较。这里研究的是人在失重与恢复重力时，怎样综合感觉线索判断自身位置。

论文报告，在轨测得的两个轴向运动感觉阈值，较飞行前没有剧烈变化；早期返航数据中，四名受试者有三人的各轴阈值明显提高。其他测试还观察到视觉刺激与颈部感觉对眼球运动的影响。作者据此讨论耳石作用减弱、视觉和本体感觉影响相对增加，结论针对这组实验与受试者，不能直接推广为所有人在太空中的反应。

参考：[4]

熔体实验中的成果与故障

材料实验81F01利用单轴声悬浮炉，让球形样品悬浮，再加热、熔化和冷却，以减少容器接触对玻璃形成过程的影响。原计划包括六个不同玻璃成分样品，另有两个不熔化的烧结氧化铝样品，用来检查设备在微重力下的操作特性。

戴与雷的返航报告说明，八个样品中有三个在约1250至1500摄氏度间得到悬浮处理，随后冷却不足造成超温，设备提前关闭。已经处理的钙镓硅体系显示更强的玻璃形成倾向，并留下摄影记录。飞行因此取得了材料资料，却没有按原计划处理全部样品。D1的研究价值来自可分析的实验过程和结果，也包括对这些实际限制的记录。

参考：[5]