STS 125
(SM4)

Wartung am Hubble-Weltraumteleskop » Daten: Start:  11. Mai 2009, 18:01 GMT Ziele:  Manöver: 13. Mai 2009, 18:12 GMT Außenbordmanöver: 14. Mai 2009, 12:52 GMT Außenbordmanöver: 15. Mai 2009, 12:49 GMT Außenbordmanöver: 16. Mai 2009, 13:35 GMT Außenbordmanöver: 17. Mai 2009, 13:45 GMT Außenbordmanöver: 18. Mai 2009, 12:20 GMT Manöver: 19. Mai 2009, 11:25 GMT Ende:  24. Mai 2009, 15:41 GMT Landung (Erde) » Crew:  Altman, Johnson, Good, McArthur, Grunsfeld, Massimino, Feustel » Nutzlast:  SLIC, ORU, FSS, MULE STS 125 Besatzung © NASA Die Mission STS-125 war der fünfte Wartungsflug zum Hubble-Weltraumteleskop. Dieser Flug war der erste Flug des Space Shuttles seit dem Columbia-Unglück, der nicht zur Internationalen Raumstation (ISS) führte und zugleich auch der letzte dieser Art. Während der Wartungsmission SM4 (Service Mission 4) wurden im Rahmen von fünf Weltraumausstiegen alle sechs Gyroskope (Einrichtungen zur Lageregelung des Teleskops) sowie die sechs Akkus des Hubble-Weltraumteleskops ausgewechselt. Außerdem wurde ein neuer Sensor zur genauen Ausrichtung des Teleskops auf Himmelsobjekte installiert. An verbesserten Forschungsgeräten wurden eine neue Kamera und ein neues Spektrometer eingebaut. Durch den Erfolg dieses Reparaturfluges gilt der Betrieb des Hubble-Teleskops bis mindestens ins Jahr 2014 als gesichert. Der Start des Space Shuttles Atlantis verlief abgesehen von einer kleineren Eisbildung am Außentank problemlos. Während des Aufstiegs zeigte zudem ein Sensor an einem der Triebwerke falsche Werte an. Dies konnte jedoch ignoriert werden, da die Triebwerkseffektivität dadurch nicht beeinträchtigt wurde. Die Crew hätte diese Werte lediglich im Fall eines Kommunikationsverlustes während der Startphase als sekundären Indikator für einen Abbruch verwenden können. 40 Minuten nach dem Start erfolgte die erste Triebwerkszündung, um die Umlaufbahn des Shuttles zu erhöhen und zu stabilisieren. Eine Stunde später wurde die Ladebucht geöffnet und 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 begutachtet, um eventuelle Schäden an den Hitzeschutzkacheln zu finden. Am zweiten Flugtag wurde diese Untersuchung mit der Untersuchung des unteren Hitzeschilds und der Triebwerkssektion fortgesetzt. Dabei wurden in einem 50 cm langen Bereich am Flügelansatz leichte Oberflächenschäden gefunden, die vermutlich durch ein 106 Sekunden nach dem Start im Startvideo erkennbares herabfallendes Teil entstanden sind. Mit Hilfe von drei Triebwerkszündungen änderte das Shuttle Atlantis allmählich die zunächst erreichte Umlaufbahn und gelangte so auf einen Abfangkurs zum Hubble-Weltraumteleskop. Am dritten Flugtag war es dann soweit. Bereits zuvor waren Befehle der Bodenstation zum Teleskop übermittelt worden, um die Schutzklappe des Hauptspiegels und die Übertragungsantennen des Teleskops einzuklappen. Dem Einfangen und Bergen des Hubble-Weltraumteleskops stand nun nichts mehr im Weg. Nach zwei kleineren Kurskorrekturen erreichte die Raumfähre eine Position einige hundert Meter unterhalb Hubbles und näherte sich langsam. Dabei flog die Atlantis ein Nickmanöver, sodass die Astronautin Megan McArthur das Teleskop mit dem Roboterarm greifen und zur Arbeitsbühne in der Nutzlastbucht des Shuttles manövrieren konnte. Nachdem es dort befestigt und an die Stromversorgung der Raumfähre angeschlossen wurde, verbrachte die Crew den Rest des Tages mit der fotografischen Dokumentation des Weltraumteleskops und den Vorbereitungen auf den ersten Ausstieg Im Verlauf des ersten Ausstiegs wurden unter anderem die Wide Field Camera (WFC-3) ausgetauscht. Mit ihr können im infrarotnahen, sichtbaren und verstärkt im ultravioletten Lichtspektrum Aufnahmen gemacht werden. Das neue Modell hat eine höhere Auflösung und deckt einen größeren Beobachtungswinkel ab als sein Vorgänger. Ebenfalls ausgetauscht wurde ein Gerät, das für die Kodierung bzw. Dekodierung der Daten für den Transfer bzw. die Ausführung von Befehlen der Bodenstation an das Teleskop verantwortlich ist. Die Science Instrument Command and Data Handling Unit (SIC&DH) musste ersetzt werden, da ihr baugleicher Vorgänger seit Oktober 2008 einen Defekt aufwies. Der Austausch der Gyroskope erfolgte am folgenden Tag beim zweiten Ausstieg der Mission. Dabei wurden alle drei Rate Sensor Units (RSU) ausgetauscht. Diese enthalten jeweils zwei Gyroskope und sorgen so für die präzise Ausrichtung des Teleskops. Zum Zeitpunkt der Mission funktionierte die Hälfte der Gyroskope nicht mehr, daher sollten alle drei RSUs ersetzt werden. Der Austausch der ersten Einheit verlief problemlos, die zweite neue Einheit war jedoch fehlerhaft, konnte aber durch eine Reserveeinheit ersetzt werden. Nachdem die dritte und letzte Einheit wieder problemlos installiert werden konnte, folgte ein erster Initial- und Funktionstest der neuen Gyroskope. Es folgte noch der Einbau eines der zwei Akku-Batteriemodule, mit dem der für den Betrieb des Teleskops benötigte und durch die Solarzellen erzeugte elektrische Strom gespeichert wird. Die neuen Akkus ersetzen die nach 19 Jahren Einsatz verschlissenen und veralteten Originalbatterien. Beim dritten Ausstieg wurde der Cosmic Origins Spectrograph (COS) eingebaut. Mit diesem Spektrograf kann einfallendes Licht in seine Komponenten zerteilt werden, sodass quantitative Daten über das beobachtete Objekt ermittelt werden können. Das Gerät arbeitet im Bereich des ultravioletten Lichts. Es wurde an Stelle der Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement Unit (COSTAR) montiert, das seit der ersten Wartungsmission den Fehler des Hauptspiegels für die axialen Geräte Hubbles korrigiert hatte. Da alle später hinzugefügten Module mit einer eingebauten Korrektur konstruiert wurden, wird COSTAR nun nicht mehr benötigt und daher zur Erde zurückgebracht. Nach der erfolgreichen Montage des neuen Spektrografs begannen die Astronauten mit der Reparatur der Advance Camera for Surveys. Dabei mussten vier Steckkarten des Elektroniksystems der Kamera ersetzt werden, die nach einem Kurzschluss im Januar 2007 defekt waren. Auch die Advanced Camera for Surveys bestand den folgenden Initialtest. Beim Funktionstest wurde allerdings festgestellt, dass der hochauflösende Kanal des Gerätes auch nach dieser Reparatur nicht reagierte. Es wird davon ausgegangen, dass der Kanal nicht reaktiviert werden kann. Die Reparatur des Space Telescope Imaging Spectograph (STIS) war Teil des vierten Ausstiegs. Hier musste ebenfalls eine Elektronikkarte entfernt und durch eine neue ersetzt werden. Das STIS bestand zwar den anschließenden Initialtest, schaltete sich jedoch während des Funktionstests in einen Sicherheitsmodus, da die Temperatur des Gerätes zu stark gefallen war. Ein erneuter Funktionstest soll durchgeführt werden, sobald die Temperatur sich stabilisiert hat. Nach dem Ende des Ausstiegs wurde das Weltraumteleskop in der Ladebucht um 180 Grad gedreht, um mit den Arbeiten an der Teleskops fortfahren zu können. Dabei wurde deutlich, dass die Isolierung an der Stelle, die ursprünglich im vierten Ausstieg hätte erneuert werden sollen, stark beschädigt war. Eine entsprechende Reparatur sollte nun beim fünften Ausstieg der Mission erfolgen. Der letzte Ausstieg der Mission fand am achten Flugtag statt. Zunächst wurde erfolgreich das zweite Batteriemodul des Teleskops ausgetauscht. Problemlos verlief auch der der Austausch von einem der drei Fine Guidance Sensors (FGS), die zur Ausrichtung des Teleskops und zur Positionsbestimmung von Sternen verwendet werden. Damit war noch genug Zeit für die Reparatur der Isolierung übrig. Die Astronauten Grunsfeld und Feustel befestigten drei neue Isoliermatten (NOBL = New Outer Blanket Layers) an den Stellen des Teleskops, an denen sich die äußerste Isolierschicht bereits teilweise abgelöst hatte. Anschließend konfigurierten sie den Roboterarm sowie die Nutzlastbucht. Dabei beschädigte John Grunsfeld versehentlich die Übertragungsantenne des Teleskops für niedrige Frequenzen. Obwohl sie noch funktionierte, entschloss man sich kurzfristig dazu, den Schaden sofort zu beheben. Der letzte Ausstieg der Mission endete schließlich nach sieben Stunden und zwei Minuten. Mit einer Ausstiegsdauer von insgesamt 36 Stunden und 56 Minuten wurde diese Mission die Einzelmission mit der längsten Gesamtzeit an Außenbordeinsätzen. Am neunten Flugtag der Mission wurde das Hubble-Weltraumteleskop mit dem Roboterarm von der Wartungsplattform und aus der Nutzlastbucht gehoben. Nachdem sich das Schutzschott des Spiegels geöffnet hatte, wurde das Teleskop um 12:57 UTC losgelassen. Anschließend bewegte sich die Raumfähre langsam vom Teleskop weg, bis sie weit genug entfernt war, um durch eine Triebwerkszündung das Perigäum der Umlaufbahn des Shuttles auf 300 km abzusenken, um so die Gefahr durch Mikrometeoriten und Weltraummüll zu verringern. Die Landung war ursprünglich für den zwölften Flugtag auf der Landebahn des Kennedy Space Centers vorgesehen, musste jedoch wegen schlechten Wetters verschoben werden. Da das Wetter in Florida auch am nächsten Tag nicht besser wurde entschied man sich für den Ausweichplatz auf der Edwards AFB in Kalifornien. Dort setzte die Endeavour um 13:25 Uhr Ortszeit sicher auf. Nächste Mission: » STS 127