| Missionsemblem | |||
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| Missionsdaten | |||
| Mission | STS-133 | ||
| NSSDCA ID | 2011-008A | ||
| Besatzung | 6 | ||
| Start | 24. Februar 2011, 21:53:24UTC | ||
| Startplatz | Kennedy Space Center, LC-39A | ||
| Raumstation | ISS | ||
| Ankopplung | 26. Februar 2011, 19:14 UTC[1] | ||
| Abkopplung | 7. März 2011, 12:00 UTC[2] | ||
| Dauer auf ISS | 8 d, 16 h, 46 min | ||
| AnzahlEVA | 2 | ||
| Landung | 9. März 2011, 16:57:17 UTC[1] | ||
| Landeplatz | Kennedy Space Center | ||
| Flugdauer | 12 d, 19 h, 4 min, 50 s | ||
| Bahnhöhe | 360 km | ||
| Nutzlast | EXPRESS Logistics Carrier 4,PMM Leonardo | ||
| Mannschaftsfoto | |||
 v. l. n. r.: Benjamin Drew, Nicole Stott, Eric Boe, Steven Lindsey, Michael Barratt und Steve Bowen | |||
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STS-133 (englischSpaceTransportationSystem) ist eine Mission für das US-amerikanischeSpace ShuttleDiscovery (OV-103) derNASA. Dies war der 133. und drittletzte Shuttle-Flug und der 39. und letzte Flug der Discovery.
Bei der Mission STS-133 (ISS-ULF5) wurden der vierteEXPRESS Logistics Carrier (ELC4) sowie Versorgungsgüter mit demPMM Leonardo zurInternationalen Raumstation gebracht. Das PMM Leonardo verblieb dauerhaft an der ISS.[3][4] Es wurden zwei Weltraumausstiege durchgeführt. Eine besondere Nutzlast im Inneren von Leonardo war ein von NASA undGeneral Motors gemeinsam entwickelter humanoider Roboter mit der BezeichnungRobonaut 2, welcher nach Rückkehr des Shuttles zur Erde von den ISS-Besatzungen getestet werden sollte.[5]
Die Besatzung sollte ursprünglich nur aus fünf Personen bestehen, um Gewicht zu sparen.[6] Am 18. September 2009 wurden von der NASA dann doch sechs Besatzungsmitglieder bekanntgegeben:[7]
Zum Zeitpunkt der Bekanntgabe befanden sich Stott und Barratt als Mitglieder derISS-Expedition 20 noch im All.
Ursprünglich gehörteTim Kopra zur Besatzung, jedoch wurde er am 19. Januar durch Bowen ersetzt, da Kopra sich am 15. Januar bei einem Fahrradunfall verletzt hatte.[8] Bowen ist durch diesen Umstand der einzige NASA-Astronaut, der an zwei aufeinanderfolgenden Flügen teilnahm. Den Rekord für die zeitlich kürzeste Spanne zwischen zwei Missionen hält weiterhin die Crew vonSTS-83 bzw.STS-94.
Nach ihrer vorherigen MissionSTS-131 wurde die Discovery zu den üblichen Wartungs- und Ausbesserungsarbeiten in dieOrbiter Processing Facility 3 gezogen. Unter anderem wurde dort dieKu-Band-Antenne repariert, die zu Beginn der vorangegangenen Mission ausgefallen war. Auch das rechteOMS-Triebwerkssegment wurde demontiert, um ein defektes Heliumventil austauschen zu können. DerAußentank ET-137 erreichte dasKennedy Space Center am 8. Mai 2010 und wurde zwei Tage später in dasVehicle Assembly Building überführt.[9] Er wurde am 15. Juni zwischen den beidenFeststoffraketen herabgelassen. Der Abschluss der Arbeiten verzögerte sich um einige Tage, da einer der Abtrennbolzen beschädigt war und ausgetauscht werden musste.[10] Am 9. September wurde die Discovery letztmals für Startvorbereitungen zumVAB überführt. Der sogenannte Rollover wurde aus diesem Grund stark verlängert, so dass die Angestellten vor Ort diverse Fotomöglichkeiten hatten. Der Rollover hatte sich aufgrund des Bruches einer 24-Zoll-Hauptwasserleitung um einen Tag verzögert, welcher die eintägige Reduzierung auf nur absolut notwendiges Personal erforderte.[11] Nach der Montage am Außentank verließ die Discovery am 20. September das VAB zu ihrem letzten planmäßigen Rollout RichtungStartanlage 39-A.[12]
Mitte Oktober flog die Besatzung zumTerminal Countdown Demonstration Test zum Startplatz, wo sie sich mit der Raumfähre sowie den Sicherheitsvorrichtungen vertraut machen konnte und eineCountdown-Simulation durchführte. Etwa zur gleichen Zeit berichteten Techniker von einemHydrazin-Leck im hinteren Teil der Discovery, welches auf ein Verbindungsstück zwischen den beiden Tanks der Raumfähre zurückgeführt wurde.[13] Es wurde auf der Startanlage unter erschwerten Bedingungen ausgewechselt.[14] Am 25. Oktober wurde schließlich nach Abnahme der Flugbereitschaft (Flight Readiness Review) der 1. November als erster Starttermin festgelegt.
Der erste Starttermin am 1. November wurde um drei Tage verschoben, nachdem eine Reservekontrolleinheit für das Haupttriebwerk 3 eine Spannungsspitze erfuhr und fehlerhafte Werte anzeigte. Durch einfaches Unterbrechen konnte das Problem gelöst werden, dennoch wollte man den Ingenieuren genügend Zeit geben, um das Problem zu verstehen.[15] Der zweite Versuch am 4. November wurde vor Beginn des Betankens des Außentanks aufgrund schlechten Wetters verworfen und eine weitere Verschiebung um 24 Stunden angeordnet.[16]
Mit einer rund 20-minütigen Verspätung signalisierte das Herunterkühlen der Treibstoffleitungen um 11:00 UTC den Beginn des Betankens des Außentanks. Dieser Vorgang endete jedoch vorzeitig, da an einemGround Umbilical Carrier Plate (GUCP, gesprochen Gup) genannten Interface zwischen dem Wasserstofftank und der Abführleitung für verdampfenden Wasserstoff eine Wasserstoffkonzentration von mehr als 6 % festgestellt wurde. Das verstieß sowohl gegen die Startkriterien als auch gegen die Sicherheitsregeln, woraufhin der Versuch abgebrochen und der Tank geleert wurde. Anschließend entschied man, das restliche Startfenster zugunsten einer detaillierten Analyse des Problems aufzugeben und einen Start abhängig von den Ergebnissen der Untersuchung frühestens am 30. November zu versuchen. Nachdem diese Entscheidung gefällt war, wurde bekannt, dass sich in der Schaumstoff-Außenschicht des Tanks ein Riss gebildet hatte, welcher im Nachhinein einen Start untersagt hätte und ebenfalls repariert werden musste.[17] Bei den Vorbereitungen zur Reparatur des Schaumstoffrisses entdeckte man unterhalb des Schaumstoffes zwei Risse an einer Verstärkungsrippe (Stringer) in der Aluminiumhülle des Zwischentankbereichs, welche durch Aufsetzen eines Verstärkungsstücks behoben werden sollten.[18]
Während die Reparaturen durchgeführt wurden, begannen Ingenieure sich mit den Problemen auseinanderzusetzen. Das Problem des GUCP-Lecks konnte recht bald auf eine nicht bedachte Fehleinstellung zurückgeführt werden, da der Abnahmearm aufgrund des durchlaufenden Wasserstoffs seine Position leicht ändert. Im vorliegenden Fall war die GUCP jedoch so ungünstig justiert, dass die Bewegung des Arms die Menge des austretenden Wasserstoffs an der Stelle drastisch verstärkte. Da man sich dieses Umstands nun bewusst war, glaubte man das Problem sicher gelöst zu haben. Bezüglich der Risse am Tank fehlte jedoch die Sicherheit, dass der Schaumstoff beim Start nicht abplatzen und die Raumfähre treffen könnte. Trotz diverser Analysen sowie einer Inspektion der betroffenen Sektion mitRöntgenstrahlen entschied man, dass nur ein Test die benötigte Sicherheit bringen könne. So wurde die Discovery am 17. Dezember testweise voll betankt, während diverse Sensoren und Markierungen das Verhalten des Tanks mit den Treibstoffen an Bord dokumentierten. Die Details des Tests in der Hinsicht standen noch zur Analyse aus, jedoch stellte man fest, dass die Reparaturen an der GUCP erfolgreich waren und die Wasserstoffkonzentration im normalen Bereich verblieb.[19]
Um auch die an der Startrampe unzugänglichen Bereiche des Zwischentanks untersuchen zu können, wurde der gesamte Startaufbau am 22. Dezember 2010 wieder in das Vehicle Assembly Building zurückgerollt (Rollback). Zwischen Weihnachten und Neujahr untersuchte man den kompletten Zwischentank mit Röntgenstrahlen und fand vier weitere Risse auf der Rückseite des Tanks, welche bis zum 7. Januar 2011 repariert sein sollten. Man entschied ebenfalls, Verstärkungselemente an den Verbindungsstellen zu denFeststoffraketen anzubringen. Diese Arbeit sollte etwa eine Woche dauern. Da Entscheidungen für weitere Modifikationen jedoch noch ausstanden, entschied man, auch das Startfenster Anfang Februar nicht länger anzuvisieren. Am 14. Januar wurde der 24. Februar als Starttermin angekündigt. In den darauf folgenden Tagen wurden die Arbeiten abgeschlossen und Discovery wurde am 1. Februar zurück zur Startrampe überführt, wo die Startvorbereitungen wieder aufgenommen wurden. Am 18. Februar wurde ein weiteres Flight Readiness Review abgehalten, bei welchem der 24. Februar als erster Termin festgelegt wurde. Die Crew erreichte das Kennedy Space Center zwei Tage später.
Am 21. Februar begann derCountdown zum Start, der für den 24. Februar um 21:50 UTC gesetzt war. Das Wetter bereitete keine Probleme, obschon dieEdwards Air Force Base undWhite Sands als Notlandeplätze in einemAbort-Once-Around-Szenario nicht zur Verfügung standen. Der Countdown verlief bis zur T−9-Minuten-Unterbrechung fehlerfrei. Kurz vor der finalen GO-/NO-GO-Umfrage wurde ein Computerproblem bei einer für die Bodensicherheit verantwortlichen Zentrale des 45th Space Wing bekannt. Im Startkontrollzentrum entschied man daher, den Countdown nach Ablauf der planmäßigen Unterbrechung bis zur T−5-Minuten-Marke weiterlaufen zu lassen und dann nochmals anzuhalten, um mehr Zeit zur Problemlösung zu erhalten. Der Start wurde schließlich freigegeben und der Countdown mit nur zwei verbleibenden Sekunden im Startfenster weitergeführt. Mit einer Verspätung von rund 3 Minuten hob die Discovery um 21:53:24 UTC letztmals ab, sodass nach 2 Minuten die Booster ausbrannten und abgeworfen wurden und nach 8,5 Minuten Flug die Triebwerke abgeschaltet und der Außentank abgeworfen wurde. Auch das weitere Aufstiegsprofil, welches letztlich zum Rendezvous mit der ISS führte, blieb innerhalb der Parameter, sodass keine zusätzliche Triebwerkszündung nötig war. Nach dem Start wurde der Orbiter für die Arbeiten in den nächsten Tagen konfiguriert. Es wurden die Laderaumtüren geöffnet und derRoboterarm aktiviert und getestet, bevor die Besatzung sich zu Bett begab.
Flugtag zwei (25. Februar) diente der üblichen Inspektion des Hitzeschildes an den Flügelvorderkanten und der „Nase“ der Discovery mittels desOrbiter Boom Sensor Systems. Auch wurden an diesem Tag die Raumanzüge, welche während der Außenbordeinsätze getragen werden sollen, entpackt und einige Vorbereitungen auf das Kopplungsmanöver am Folgetag gemacht.
Am dritten Flugtag (26. Februar) kam es zum Rendezvous mit der ISS. Vor der Kopplung machte die Discovery dasRendezvous Pitch Maneuver, sodass die Stationsbesatzung den Zustand des Hitzeschildes in Fotos festhalten konnte. Zum ersten Kontakt (Soft Capture) kam es um 19:14 UTC, jedoch musste man aufgrund der relativen Bewegungen zwischen Station und Shuttle etwa 40 Minuten warten, bis man den Andockring des Shuttles einfahren konnte, um die verbleibende Lücke zu schließen (Hard Dock). Man begann danach die Vorbereitung zum Öffnen der Luken, sodass die Besatzungen sich um 21:16 UTC begrüßen konnten. Mit der Discovery befanden sich erstmals sieben individuelle Raumfahrzeuge (Neben ihr je zweiSojus- undProgress-Raumschiffe sowie einemAutomated Transfer Vehicle und einemH-2 Transfer Vehicle) mit einer Gesamtmasse von etwa 530 Tonnen an der Raumstation. Dies entspricht knapp dem Abfluggewicht einesAirbus A380. Nach der üblichen Sicherheitseinweisung wurde, trotz Überschreitung der normalen Arbeitszeit, noch am selben Tag derELC-4 aus der Ladebucht an seine endgültigen Position transferiert.
Der vierte Flugtag (27. Februar) diente hauptsächlich Frachttransfers zwischen dem Mitteldeck des Shuttles und der Station. Auch wurden erste Interviews mit US-amerikanischen Rundfunkanstalten geführt. Gegen Ende des Tages bereiteten sich Drew und Bowen auf ihren ersten Ausstieg vor und verbrachten die Nacht in der Luftschleuse um in einer alsCampout bezeichneten Prozedur dieInertgase in ihren Körpern (hauptsächlichStickstoff) zu reduzieren und so derDekompressionskrankheit vorzubeugen.
Am 7. März dockte die Discovery erfolgreich von der ISS ab und machte einen Rundflug um sie. Am 9. März wurden die Bremstriebwerke um 15:52UTC für 2 Minuten und 31 Sekunden gezündet, was die Raumfähre um 96,7 m/s (ca. 348 km/h) abbremste und damit denWiedereintritt einleitete. Die Landung der Discovery erfolgte um 16:57:17 UTC (17:57:17 UhrMEZ) auf dem Kennedy Space Center.[1] Ursprünglich sollte die Landung schon am 7. März stattfinden, aber man entschied sich, die Mission um zwei Tage zu verlängern, um genug Zeit zu haben, das Logistikmodul an der ISS zu montieren.
Auf den Missionen STS-133 undSTS-134 bot die NASA unter dem MottoFly Your Face in Space auf einer eigenen Website die Möglichkeit, ein Foto hochzuladen, das dann mit in das Weltall geschossen wurde. Zudem wurde auf einer anderen Website ermöglicht unter dem MottoNASA’s Space Rock die sogenanntenWakeup Songs für die Mission STS-133 zu wählen. Außerdem konnten Nutzer eigene Kompositionen einreichen, die dann alsWakeup Song für die Mission STS-134 verwendet wurden.
Ursprünglich war dieser als der letzte Flug im Shuttle-Programm geplant, weshalb zunächst die Landung auf derEdwards Air Force Base in Kalifornien vorgesehen war. Anschließend sollte das Shuttle eine Abschiedstour quer durch die Vereinigten Staaten bis zurück zumKennedy Space Center unternehmen.[20]
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Geplante, aber nicht durchgeführte Rettungsmissionen:3xx · 400
