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STS-125

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Missionsemblem
Missionsemblem STS-125
Missionsdaten
Mission STS-125
Besatzung 7
Start 11. Mai 2009 18:01:56 UTC
Startplatz Kennedy Space Center, LC-39A
Anzahl EVA 5 (geplant)
Landung 23. Mai 2009 (geplant)
Landeplatz Kennedy Space Center (geplant)
Flugdauer 11 Tage (geplant)
Bahnhöhe 570 km (geplant)
Bahnneigung 28,5° (geplant)
Nutzlast 2 Akkus,
COS,
Fine Guidance Sensor,
6 Gyroskope,
SIC&DH,
Soft Capture Mechanism,
WFC-3
Mannschaftsfoto
v.l.n.r. Michael Massimino, Michael Good, Gregory Johnson, Scott Altman, Megan McArthur, John Grunsfeld, Andrew Feustel
v.l.n.r. Michael Massimino, Michael Good, Gregory Johnson, Scott Altman, Megan McArthur, John Grunsfeld, Andrew Feustel
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STS-125 (englisch Space Transportation System) ist die Missionsbezeichnung für einen Flug des US-amerikanischen Space Shuttle Atlantis (OV-104) der NASA. Es ist der 30. Flug der Raumfähre Atlantis.

Der Start erfolgte am 11. Mai 2009 um 18:01:56 UTC.

Mannschaft

Missionsüberblick

Hubble-Weltraumteleskop, aufgenommen von der STS-109-Mission

STS-125 ist der fünfte Wartungsflug zum Hubble-Weltraumteleskop. Dieser Flug ist der erste Flug des Space Shuttles seit dem Columbia-Unglück, der nicht zur Internationalen Raumstation (ISS) führt und soll zugleich auch der letzte dieser Art bleiben.

Während der Wartungsmission SM4 (Service Mission 4) sollen im Rahmen von fünf Weltraumausstiegen alle sechs Gyroskope (Einrichtungen zur Lageregelung des Teleskops) sowie die sechs Akkus ausgewechselt werden. Außerdem ist ein neuer Sensor zur genauen Ausrichtung des Teleskops auf Himmelsobjekte geplant. An verbesserten Forschungsgeräten sind eine neue Kamera und ein neues Spektrometer vorgesehen. Sollte dieser Reparaturflug ein Erfolg werden, gilt der Betrieb des Hubble-Teleskops bis mindestens ins Jahr 2014 als gesichert.

Besonderheiten

STS-125 ist aufgrund mehrerer spezieller Faktoren einzigartig in der Geschichte des Shuttleprogramms. Sie unterscheidet sich unabhängig von der Nutzlast in mehreren Punkten sowohl von den jüngsten Missionen zur Internationalen Raumstation als auch von früheren Missionen in der Umlaufbahn des Teleskops.

STS-400

Nach der Columbia-Katastrophe wurden Pläne für die Rettung einer Besatzung entwickelt, deren Shuttle nicht länger zum Wiedereintritt fähig war. Es wurde ein als Contingency Shuttle Crew Support (CSCS) bezeichnetes Profil mit der allgemeinen Missionsbezeichnung STS-3xx entwickelt, bei welchem die Crew auf die Internationale Raumstation evakuiert wird und dort auf ein Rettungsshuttle wartet. Dieses Profil setzt jedoch voraus, dass die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation, welche eine Bahnneigung von 51,6° hat, das Flugziel der zu rettenden Mission ist. Diese Voraussetzung ist für eine Hubble-Wartungsmission mit einer Bahnneigung von 28,5° nicht gegeben und lässt sich auch nicht nachträglich durch Bahnmanöver erreichen. Entsprechend ließ die NASA weitere Hubble-Flüge vorerst fallen. Nachdem jedoch Wissenschaftler Druck auf die NASA ausübten, Hubble erneut anzusteuern, begann man nach einer ISS-unabhängigen Alternative zu suchen. Man entwickelte einen, auf mehreren Weltraumausstiegen in ein rasch gestartetes Rettungsshuttle basierenden, Plan, welcher als STS-400 den Missionsregeln für STS-125 beigefügt wurde. STS-125 ist somit die einzige Mission für die ein spezieller Rettungsplan erarbeitet wurde. Die Rolle des Rettungsshuttles wird die Endeavour übernehmen.

TAL-Abbruchmöglichkeiten

STS-125 ist die erste Shuttle-Mission überhaupt, welche mit nur einer einzigen Notlandestelle auf der Ostseite des Atlantiks im Fall eines TAL-Startabbruchs auskommen muss. Bei dieser handelt es sich um die in Spanien gelegene Morone Air Base, welche auch bei früheren Hubble-Missionen zum Einsatz kam und bis heute für Flüge eingesetzt wird. Entsprechend nimmt Morone in den Startregeln eine wichtige Rolle ein, da ein Shuttle allgemein nur dann starten darf, wenn wenigstens ein TAL-Landeplatz gutes Wetter für eine Landung hat.

Während früherer Hubble-Missionen wurden der Banjul International Airport in Gambia und die Ben Guerir Air Base in Marokko als weitere Notlandeplätze verwendet, welche jedoch als solche deaktiviert sind.

Vorbereitungen

Schäden an der Startanlage

Während des Starts der STS-124 Mission hat die Startrampe starke Schäden davongetragen. So wurden, wie bei mehreren anderen Starts, Betonplatten, die die Startanlage bedecken, herausgedrückt. Ungewöhnlich war jedoch, dass mehrere Schamottsteine in einem Feuerschacht der Startanlage beim Start zerstört wurden und als Trümmerregen einen Trennzaun zerstörten. Während der Vorbereitungsphase auf STS-125 wurden Tests durchgeführt, welche helfen sollen, herauszufinden, was genau den Zwischenfall ausgelöst hat. Zudem wurden die notwendigen Reparaturen vorgenommen. Dazu wurden die Reste der Schamottsteine von der Wand entfernt und durch neue ersetzt. Das Auftragen eines Hitzeschutzmittels wurde am 1. August 2008 beendet, die Startanlage wurde fünf Tage später wieder frei gegeben.

Vorbereitungen des Orbiters

Nach dem Ende ihrer letzten Mission, STS-122, wurde die Atlantis zur Orbiter Processing Facility gerollt, wo die Nachuntersuchung stattfand. Weiterhin wurde dort der Kopplungsadapter entfernt, da er auf dieser Mission nicht benötigt wird.

Am 15. Juli wurde der externe Tank angeliefert, der nach einer Untersuchung am 3. August zwischen die Solid Rocket Booster montiert wurde. Wenige Tage nach der Anlieferung wurden drei der vier Frachtcontainer angeliefert. In ihnen lagerten die neuen Komponenten, die während der Mission eingebaut werden sollen. Der letzte Container erreichte das Kennedy Space Center Anfang August.

Atlantis (vorne) und Endeavour auf den Startanlagen.

Bedingt durch den tropischen Sturm Fay wurde der Rollover der Atlantis zum Vehicle Assembly Building (VAB) um mehrere Tage verzögert und fand schließlich am 23. August (UTC) statt. Dort wurde sie am externen Tank befestigt und nach Verzögerungen durch einen kleinen Defekt an einem Verbindungspunkt des Tanks sowie dem Stufe-1-Hurrican Hanna am 4. September zur Startrampe 39-A gerollt. Aufgrund diverser Probleme mit der Nutzlast, bei der unter anderem eine Verseuchung durch Bakterien festgestellt wurde, welche bereinigt werden musste, wurde der Nutzlastcontainer mit den Frachtgütern am 21. September zur Startanlage gefahren und in die Rotating Service Structure gezogen. Sein Inhalt wurde am 26. September in der Nutzlastbucht montiert.

Am 21. September kam die Mannschaft am Kennedy Space Center zum Terminal Countdown Demonstration Test (TCDT) an, um sich dort mit dem Vor-Ort-Training der Rettungsmittel zu befassen und die Hardware für den Flug zu inspizieren. Nach einer Startsimulation flog die Besatzung für weitere Trainingseinheiten am 22. September zurück zum Johnson Space Center .

Planänderungen

Am 29. September 2008 gab die NASA bekannt, dass an Bord des Hubble-Weltraumteleskop der primäre Science Instrument Command and Data Handler (SIC&DH) ausgefallen ist, eine Hardwarekomponente, die für das Zwischenspeichern und das Senden der wissenschaftlichen Daten zur Erde verantwortlich ist. Da der Fehler dieser Einheit nicht behoben werden konnte, versuchten NASA-Wissenschaftler erfolgreich, das Backupsystem hochzufahren, welches seit den Testphasen in den späten 1980ern nicht mehr verwendet wurde und es daher ungewiss war, ob diese Komponente überhaupt noch korrekt arbeitet. Infolge dieses Ausfalls wurde der Einbau eines Ersatzmoduls in den Flugplan aufgenommen. Da ein solches Modul jedoch nicht vor April 2009 verfügbar war und die Besatzung Vorbereitungszeit brauchte, wurde STS-125 verschoben und der Start von STS-126 vorgezogen. So wurde die Atlantis ab dem 13. Oktober entladen und am 20. Oktober von der Startanlage 39A ins VAB zurückgerollt, um Platz für die Endeavour zu machen, die von der Startanlage 39B, wo sie als Rettungsshuttle für die Atlantis bereit stand, am 25. Oktober dorthin gerollt wird. Die Aufgabe des Rettungsshuttles sollte fortan die Discovery übernehmen.

Um die Planungen sowohl für das Shuttleprogramm als auch für das Constellation-Programm aufrecht zu erhalten, wurde die Atlantis am 11. November 2008 von ihrem externen Tank demontiert und in die Orbiter Processing Facility zurückgebracht, um dort einer Generalwartung (Orbiter Major Down Period) unterzogen zu werden. Der externe Tank und seine Booster wurden von der Discovery während der STS-119-Mission verwendet.

Der zweite Aufbau

Anfang Januar 2009 wurde mit der Montage der SRBs für den zweiten Aufbau begonnen. Einen Monat später wurde auch der externe Tank installiert. Die Atlantis verließ am 23. März ihre OPF erneut Richtung VAB und wurde am Folgetag am externen Tank montiert. Bei dieser Operation fiel ein Stück Hardware hinunter und beschädigte den Hitzeschild. Der Schaden wurde anschließend begutachtet und es wurde entschieden, den Schaden im VAB zu beheben. Die Atlantis kehrte am 31. März zur Startanlage 39A zurück.

Das mittlerweile als einsatzfähig befundene Ersatzteil für den SIC&DH wurde am 29. März zum KSC überführt. Die Besatzung flog am 1. April zum Kennedy Space Center, um sich mit den Ausrüstungen erneut vertraut zu machen. Am 18. April wurde die Nutzlast zur Startanlage befördert und in den folgenden Tagen in der Nutzlastbucht montiert. Während dieser Arbeiten wurde einer der Radiatoren in der Nutzlastbucht beschädigt, dieser Schaden konnte jedoch vor Ort behoben werden. Da es keine weiteren Probleme gab, wurde während des am 30. April durchgeführten Flight Readiness Reviews der 11. Mai, 18:01 UTC als erster Starttermin genannt.

Missionsverlauf

Die folgenden Tage dienten den letzten Aktivitäten zur Startvorbereitung, welche nicht in den Bereich des Countdowns fallen. Dazu gehörte unter anderem das Aufladen der neuen Batteriemodule Hubbles sowie weitere letzte Arbeiten in der Nutzlastbucht. Schließlich versammelte sich das Startteam um 19:30 UTC im Kontrollzentrum, sodass der Countdown eine halbe Stunde später beginnen konnte. Um 21:00 UTC traf die Mannschaft auf der Shuttle Landing Facility ein und begab sich in die Crewquartiere des Operations and Checkout Buildings. Noch am selben Tag wurden die Tore der Nutzlastbucht geschlossen. Über die nächsten beiden Tage wurde die Raumfähre weiter beladen und betankt. Die Besatzung verließ schließlich das Operations and Checkout Building Richtung Startanlage und bestieg die Atlantis. Wenige Stunden später wurde die Einstiegsluke geschlossen. Nach einem abgesehen von einer kleineren Eisbildung am Außentank problemlosen Countdown hob die Atlantis um 18:01:56 UTC ab. Die Solid Rocket Booster brannten nach zwei Minuten Flug planmäßig aus und wurden abgetrennt. Die Haupttriebwerke wurden nach achteinhalb Minuten Einsatz deaktiviert und der Außentank kurz darauf abgeworfen.

Während des Aufstiegs zeigte ein Sensor an einem der Triebwerke falsche Werte an. Das Kontrollzentrum in Houston wies die Besatzung an, diese zu ignorieren, da sie die Triebwerkseffektivität nicht beeinträchtigten. Im Fall eines Kommunikationsverlustes während der Startphase hätte die Crew diese Werte als sekundären Indikator für einen Abbruch verwenden können.

40 Minuten nach dem Start wurde die erste Triebwerkszündung, der OMS-2-Burn durchgeführt, welcher den Orbit der Raumfähre erhöhte und stabilisierte. Eine Stunde später wurden die Ladebuchttüren geöffnet. Einige Zeit danach wurde der Roboterarm des Shuttles sowie einige Komponenten in der Nutzlastbucht der Atlantis aktiviert. Nach einem kurzen Bewegungstest wurde mit den Kameras am Roboterarm der Zustand der Nutzlastbucht, der Crewkabine und der Vorderflügelkanten erstmals begutachtet.[1]

Weiterer Missionsverlauf

Am Tag nach dem Start wird der Hitzeschild intensiv mit dem Orbiter Boom Sensor System überprüft. Außerdem nähert sich die Atlantis an das Hubble-Teleskop an. Am dritten Flugtag wird Hubble mit dem Roboterarm des Shuttles eingefangen und in die Ladebucht gezogen. Dort wird es auf dem Montagetisch befestigt, und es wird der äußerliche Zustand fotografisch festgehalten. Außerdem werden Vorbereitungen auf den ersten Ausstieg (EVA) getroffen, der dann am vierten Flugtag stattfinden soll. Dabei wird die SIC&DH ausgetauscht. Weiterhin wird das Soft Capture Mechanism am Teleskop befestigt, an dem zu einem späteren Zeitpunkt ein anderes Raumfahrzeug ankoppeln kann. Durch gezielte Bahnmanöver soll am Ende der Lebensdauer ein sicheres Verglühen des Teleskops ermöglicht werden.

Hauptaufgabe der Mission ist jedoch der Austausch der Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC-2) durch die WFC-3. Am nächsten Flugtag findet der zweite Ausstieg statt, bei dem das erste Batteriemodul sowie die Rate Sensor Units ausgetauscht werden. Am sechsten Flugtag findet die dritte EVA statt. Während diesem wird die COSTAR-Optikkorrigierung, die seit STS-61 die Bilder des fehlerhaften Hauptspiegels für die anderen Instrumente korrigierte, nun jedoch nicht mehr benötigt wird, durch den Cosmic Orgin Spectograph (COS) ersetzt. Außerdem wird versucht, die Advanced Camera for Surveys zu reparieren, indem man Computerkarten, die nicht zum Austausch gedacht waren, durch ein neues Set ersetzt. Dies wird, falls die Zeit es zulässt, während einer späteren EVA beendet. Die vierte EVA dient der Reparatur des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), welche ähnlich der ACS-Reparatur ablaufen wird, jedoch während eines Ausstieges komplett durchgeführt wird. Am achten Flugtag werden letzte Arbeiten am Teleskop bei der fünften EVA durchgeführt. Dazu gehören der Austausch des Fine Guidance Sensor und des zweiten Batteriemoduls sowie, sofern möglich, die Beendigung der Arbeiten an der ACS. Danach wird das Hubble-Teleskop mit dem Roboterarm aus der Ladebucht gehoben und wieder ausgesetzt.

Die Atlantis wird sich dann am neunten Flugtag langsam von Hubble entfernen. Auch wird der Hitzeschild nochmals überprüft. Dies wird am zehnten Flugtag fortgesetzt. Am Tag darauf werden letzte Vorbereitungen für die Landung getroffen. Diese soll dann am zwölften Flugtag im Kennedy Space Center stattfinden.

An Bord der Atlantis werden auch IMAX-Kamerasysteme sein. Die Wartungs- und Reparaturarbeiten werden damit dokumentiert und sollen dann 2010 mit Bildern, die Hubble selbst produziert hat, zusammengeschnitten als Film in IMAX-Kinos kommen.

Siehe auch

Commons: STS-125 – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen

Einzelnachweise

  1. ↑ STATUS REPORT : STS-125-01. In: STS-125 MCC Status Report. NASA, 11. Mai 2009, abgerufen am 12. Mai 2009 (englisch).


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