STS-133

Missionsemblem
Missionsemblem
Missionsdaten
MissionSTS-133
NSSDCA ID2011-008A
Besatzung6
Start24. Februar 2011, 21:53:24 UTC
StartplatzKennedy Space Center, LC-39A
RaumstationISS
Ankopplung26. Februar 2011, 19:14 UTC[1]
Abkopplung7. März 2011, 12:00 UTC[2]
Dauer auf ISS8 d, 16 h, 46 min
Anzahl EVA2
Landung9. März 2011, 16:57:17 UTC[1]
LandeplatzKennedy Space Center
Flugdauer12 d, 19 h, 4 min, 50 s
Bahnhöhe360 km
NutzlastEXPRESS Logistics Carrier 4, PMM Leonardo
Mannschaftsfoto
v. l. n. r.: Benjamin Drew, Nicole Stott, Eric Boe, Steven Lindsey, Michael Barratt und Steve Bowen
v. l. n. r.: Benjamin Drew, Nicole Stott, Eric Boe, Steven Lindsey, Michael Barratt und Steve Bowen
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STS-132STS-134

STS-133 (englisch Space Transportation System) ist eine Mission für das US-amerikanische Space Shuttle Discovery (OV-103) der NASA. 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 vierte EXPRESS Logistics Carrier (ELC4) sowie Versorgungsgüter mit dem PMM Leonardo zur Internationalen 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 und General Motors gemeinsam entwickelter humanoider Roboter mit der Bezeichnung Robonaut 2, welcher nach Rückkehr des Shuttles zur Erde von den ISS-Besatzungen getestet werden sollte.[5]

Mannschaft

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]

  • Steven Lindsey (5. Raumflug), Kommandant
  • Eric Boe (2. Raumflug), Pilot
  • Steve Bowen (3. Raumflug), Missionsspezialist
  • Alvin Drew (2. Raumflug), Missionsspezialist
  • Michael Barratt (2. Raumflug), Missionsspezialist
  • Nicole Stott (2. Raumflug), Missionsspezialistin

Zum Zeitpunkt der Bekanntgabe befanden sich Stott und Barratt als Mitglieder der ISS-Expedition 20 noch im All.

Ursprünglich gehörte Tim 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 von STS-83 bzw. STS-94.

Vorbereitungen

Die Discovery nach der Ankunft am Startkomplex

Nach ihrer vorherigen Mission STS-131 wurde die Discovery zu den üblichen Wartungs- und Ausbesserungsarbeiten in die Orbiter Processing Facility 3 gezogen. Unter anderem wurde dort die Ku-Band-Antenne repariert, die zu Beginn der vorangegangenen Mission ausgefallen war. Auch das rechte OMS-Triebwerkssegment wurde demontiert, um ein defektes Heliumventil austauschen zu können. Der Außentank ET-137 erreichte das Kennedy Space Center am 8. Mai 2010 und wurde zwei Tage später in das Vehicle Assembly Building überführt.[9] Er wurde am 15. Juni zwischen den beiden Feststoffraketen 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 zum VAB 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 Richtung Startanlage 39-A.[12]

Mitte Oktober flog die Besatzung zum Terminal Countdown Demonstration Test zum Startplatz, wo sie sich mit der Raumfähre sowie den Sicherheitsvorrichtungen vertraut machen konnte und eine Countdown-Simulation durchführte. Etwa zur gleichen Zeit berichteten Techniker von einem Hydrazin-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.

GUCP-Probleme und Außentankschäden

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]

Der Riss im Zwischentankbereich

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 einem Ground 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]

Techniker am GUCP

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 mit Röntgenstrahlen 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 den Feststoffraketen 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.

Missionsverlauf

Start, Rendezvous und Kopplung

Start der Discovery

Am 21. Februar begann der Countdown zum Start, der für den 24. Februar um 21:50 UTC gesetzt war. Das Wetter bereitete keine Probleme, obschon die Edwards Air Force Base und White Sands als Notlandeplätze in einem Abort-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 drei 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 der Roboterarm 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 des Orbiter 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 das Rendezvous 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 zwei Sojus- und Progress-Raumschiffe sowie einem Automated Transfer Vehicle und einem H-2 Transfer Vehicle) mit einer Gesamtmasse von etwa 530 Tonnen an der Raumstation. Dies entspricht knapp dem Abfluggewicht eines Airbus A380. Nach der üblichen Sicherheitseinweisung wurde, trotz Überschreitung der normalen Arbeitszeit, noch am selben Tag der ELC-4 aus der Ladebucht an seine endgültigen Position transferiert.

Arbeiten auf der ISS

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 als Campout bezeichneten Prozedur die Inertgase in ihren Körpern (hauptsächlich Stickstoff) zu reduzieren und so der Dekompressionskrankheit vorzubeugen.

Abkoppeln, Wiedereintritt und Landung

Landung auf dem Kennedy Space Center (Video, 2 min, 30 s)

Am 7. März dockte die Discovery erfolgreich von der ISS ab und machte einen Rundflug um sie. Am 9. März wurden die Bremstriebwerke um 15:52 UTC für 2 Minuten und 31 Sekunden gezündet, was die Raumfähre um 96,7 m/s (ca. 348 km/h) abbremste und damit den Wiedereintritt einleitete. Die Landung der Discovery erfolgte um 16:57:17 UTC (17:57:17 Uhr MEZ) 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.

Trivia

Auf den Missionen STS-133 und STS-134 bot die NASA unter dem Motto Fly 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 Motto NASA’s Space Rock die sogenannten Wakeup Songs für die Mission STS-133 zu wählen. Außerdem konnten Nutzer eigene Kompositionen einreichen, die dann als Wakeup Song für die Mission STS-134 verwendet wurden.

Ursprünglich war dieser als der letzte Flug im Shuttle-Programm geplant, weshalb zunächst die Landung auf der Edwards Air Force Base in Kalifornien vorgesehen war. Anschließend sollte das Shuttle eine Abschiedstour quer durch die Vereinigten Staaten bis zurück zum Kennedy Space Center unternehmen.[20]

Siehe auch

Weblinks

Commons: STS-133 – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen

  1. a b c STS 133 Mission Updates. NASA, 26. Februar 2011, archiviert vom Original am 3. März 2011; abgerufen am 26. Februar 2011 (englisch).
  2. Thomas Pallmann: Discovery verlässt Internationale Raumstation. raumfahrer.net, 6. März 2011, abgerufen am 6. März 2011: „Um 13:00 Uhr MEZ lösten sich dann die Andockklammern und ein Federmechanismus drückte Discovery langsam von der Raumstation weg“
  3. Logistics module to be modified for new mission. Spaceflight Now, 6. Dezember 2009, abgerufen am 25. Dezember 2009 (englisch).
  4. ISS to get permanent logistics module lab. 4. September 2009, abgerufen am 13. November 2009 (englisch).
  5. Robonaut 2: Erster humanoider Roboter im All. netzwelt.de, 15. April 2010, archiviert vom Original am 28. Dezember 2015; abgerufen am 2. Mai 2010.
  6. Chris Gebhardt: STS-133 refined to a five crew, one EVA mission – will leave MPLM on ISS. NASASpaceflight.com, 4. August 2009, abgerufen am 12. August 2009 (englisch).
  7. NASA names crew for final space shuttle mission. Spaceflight Now, 18. September 2009, abgerufen am 19. September 2009 (englisch).
  8. Astronaut Steve Bowen Named To STS-133 Space Shuttle Crew; Media Teleconference scheduled for 3:30 p.m. CST. nasa.jov, 19. Januar 2011, abgerufen am 19. Januar 2011 (englisch).
  9. Chris Bergin: STS-133: Discovery’s SSMEs removed – ET-137 arrives in Florida. NASASpaceflight.com, 8. Mai 2010, abgerufen am 18. Dezember 2010 (englisch).
  10. Chris Bergin: STS-133 stack takes shape as Discovery prepares for summer in her OPF. NASASpaceflight.com, 16. Juni 2010, abgerufen am 18. Dezember 2010 (englisch).
  11. Chris Bergin: STS-133: STS-133: Discovery rolls over to VAB following eventful OPF flow. NASASpaceflight.com, 9. September 2010, abgerufen am 18. Dezember 2010 (englisch).
  12. Chris Bergin: STS-133: Discovery arrives at Pad 39A – ET-122 to ship on Tuesday. NASASpaceflight.com, 20. September 2010, abgerufen am 18. Dezember 2010 (englisch).
  13. Chris Bergin: STS-133: TCDT completed – Engineers troubleshooting leaky flight cap. NASASpaceflight.com, 15. Oktober 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  14. Chris Bergin: STS-133: Discovery to undergo unique leak repair to avoid rollback. NASASpaceflight.com, 18. Oktober 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  15. Chris Bergin: STS-133: Launch delayed at least 24 hours due to Main Engine Controller issue. NASASpaceflight.com, 2. November 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  16. Chris Bergin: STS-133: Discovery delayed ahead of tanking for 24 hours. NASASpaceflight.com, 4. November 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  17. Chris Bergin: STS-133 SCRUB: Discovery’s tanking suffers GUCP leak. NASASpaceflight.com, 5. November 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  18. Chris Bergin: STS-133: Structural defect/cracks found under foam damage on ET-137. NASASpaceflight.com, 10. November 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  19. Chris Gebhardt: Discovery/ET-137 Tanking Test complete – Flight Rationale data drive. NASASpaceflight.com, 8. Mai 2010, abgerufen am 19. Dezember 2010 (englisch).
  20. Chris Bergin: NASA evaluate STS-335 flight – STS-133 targets cross country farewell tour. NASASpaceflight.com, 13. Oktober 2009, abgerufen am 13. Oktober 2009 (englisch).

Auf dieser Seite verwendete Medien

STS-133 patch.png
Das STS-133 Missionsemblem basiert auf Skizzen des verstorbenen Künstlers Robert McCall, sie waren die letzten Werke seiner langen und herausragenden Karriere. Im Vordergrund steigt ein einsamer Orbiter in einen dunkelblauen Himmel über einer wirbelnden feurigen Rauchfahne auf. Ein Sternenregen umgibt den Orbiter und eine von oben beleuchtete Mondsichel formt den Hintergrund des Aufstiegs. Die Nummer der Mission, STS-133, schmückt die Mitte des Emblems und die Namen der Crewmitglieder sind auf einer himmelblauen Umfassung der Szene aufgezählt. Das Shuttle Discovery wird im Aufstieg auf einer flammenden Rauchsäule dargestellt, so als ob gerade eine Mission beginnt. Es ist jedoch nur der Orbiter, ohne die Feststoffraketen und den externen Tank, so wie am Missionsende. Dies kennzeichnet die Beendigung der betriebsfähigen Phase der Discovery und den Anfang ihrer neuen Rolle als Symbol des stolzen Vermächtnisses von NASA und Nation in der menschlichen Raumfahrt.
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CAPE CANAVERAL, Fla. -- Rising on twin columns of fire and creating rolling clouds of smoke and steam, space shuttle Discovery lifts off Launch Pad 39A at NASA's Kennedy Space Center in Florida on a picturesque, warm, late February afternoon. Launch of the STS-133 mission was at 4:53 p.m. EST on Feb. 24. Discovery and its six-member crew are on a mission to deliver the Permanent Multipurpose Module, packed with supplies and critical spare parts, as well as Robonaut 2, the dexterous humanoid astronaut helper, to the International Space Station. Discovery is making its 39th mission and is scheduled to be retired following STS-133. This is the 133rd Space Shuttle Program mission and the 35th shuttle voyage to the space station.
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CAPE CANAVERAL, Fla. – On Launch Pad 39A at NASA's Kennedy Space Center in Florida, workers begin to remove the seal from the ground umbilical carrier plate (GUCP). A hydrogen gas leak at that location on the external fuel tank during tanking for space shuttle Discovery's STS-133 mission to the International Space Station caused the launch attempt to be scrubbed Nov. 5. The GUCP will be examined to determine the cause of the hydrogen leak and then repaired. The GUCP is the overboard vent to the pad and the flame stack where the excess hydrogen is burned off. For more information on STS-133, visit http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/shuttlemissions/sts133/.
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The April 12 launch at Pad 39A of STS-1, just seconds past 7 a.m., carries astronauts John Young and Robert Crippen into an Earth orbital mission scheduled to last for 54 hours, ending with unpowered landing at Edwards Air Force Base in California.
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Discovery's liftoff to the International Space Station was postponed because of a leak in the ground umbilical carrier plate (GUCP) at Launch Pad 39A, which prompted a scrub of Friday's launch attempt. Mission managers also will look at a crack in the external tank foam that developed as supercold liquid hydrogen and liquid oxygen were being drained from the tank – although the crack did not develop until after the launch attempt was called off.
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CAPE CANAVERAL, Fla. – At NASA's Kennedy Space Center in Florida, space shuttle Discovery is visible on Launch Pad 39A before the rotating service structure, which protects it from the elements and provides access to the shuttle, is moved into place. It took the spacecraft about six hours to make the journey, known as "rollout," from the Vehicle Assembly Building to the pad. Rollout sets the stage for Discovery's STS-133 crew to practice countdown and launch procedures during the Terminal Countdown Demonstration Test in mid-October. Targeted to liftoff Nov. 1, Discovery will take the Permanent Multipurpose Module (PMM) packed with supplies and critical spare parts, as well as Robonaut 2 (R2) to the International Space Station.
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Attired in training versions of their shuttle launch and entry suits, these six astronauts take a break from training to pose for the STS-133 crew portrait. Pictured are NASA astronauts Steve Lindsey (center right) and Eric Boe (center left), commander and pilot, respectively; along with astronauts (from the left) Alvin Drew, Nicole Stott, Michael Barratt and Steve Bowen, all mission specialists.