STS-135

Schválenie misie

Dňa 15. júla 2010 Senát USA navrhol zákon pre pridanie jedného letu raketoplánu a navrhol preskúmať otázky bezpečnosti. 5. augusta 2010 Senát schválil svoju verziu zákona tesne pred augustovou prestávkou. 20. augusta manažéri NASA schválili misiu STS-135 s navrhovaným štartom na 28. jún 2011. 29. septembra pri hlasovaní Senátu o schválení zákona bolo 304 za a 118 proti. 11. októbra 2010 prezident Barack Obama podpísal legislatívu umožňujúcu NASA uskutočniť let STS-135, ale bez konkrétnych finančných prostriedkov od Kongresu. 20. januára 2011 bol názov oficiálne zmenený z STS-335 na STS-135 a štart sa predbežne predpokladal 28. júna 2011. 14. februára 2011 manažéri NASA oznámili, že STS-135 poletí bez ohľadu na financovanie od Kongresu.

Náklad

Hlavnou časťou nákladu raketoplánu Atlantis bol zásobovací modul MPLM Raffaello. Tento modul niesol až 4 265 kg zásob a náhradných dielov, ktoré sú potrebné, pretože program Medzinárodnej vesmírnej stanice bol predĺžený do roku 2020. Ďalších 1 200 kg boli potraviny, ktoré stanici bez zásobovania z americkej strany vydržia na jeden rok (pokiaľ nebudú k dispozícii lode Dragon a Cygnus).
Ďalšou časťou nákladu bol nosič LMC (Lightweight Multi-Purpose Carier), ktorý dopravil k ISS prístroj RRM. Jeho cieľom bude otestovanie možností tankovania satelitov na orbite. Na LMC sa vrátilo na Zem čerpadlo amoniaku, ktoré sa pokazilo v auguste 2010, aby bolo možné lepšie preskúmať príčiny jeho zlyhania.
Okrem toho sa v nákladovom priestore nachádzala štandardná výbava: manipulačné rameno RMS (Remote Manipulator System) s predlžovacou tyčou OBSS (Orbital Boom Sensor System) a adaptér pre spojenie so stanicou. Na okraji nákladového priestoru bol umiestnený kanister s pikosatelitom PSSC-2 (Picosatellite Solar Cell), ktorý bol vypustený posledný deň pred pristátím.

Predštartové prípravy

Pre tento let bola použitá nádrž vonkajšia palivová nádrž ET-138 aby sa minimalizovala možnosť opadania penovej izolácie. Táto nádrž mala byť pôvodne použitá pri misii STS-134 a pre STS-335/135, o ktorej sa predpokladalo, že nikdy nepoletí bola vybraná nádrž ET-122 (poškodená hurikánom Katrina, takže u nej bolo vyššie riziko opadávania izolácie). Ale po schválení STS-135 sa nádrže vymenili.
Príprava raketoplánu prebiehala v hangári OPF-1. Začiatkom decembra 2010 technici nainštalovali hlavné motory SSME (Space Shuttle Main Engines) na ich posledné použitie. Dňa 27. marca 2011 začala montáž pomocných štartovacích motorov na tuhé palivo – SRB (Solid Rocket Booster) vo vnútri montážnej haly VAB (Vehicle Assembly Building). Po jej dokončení bola 25. apríla medzi ne vložená nádrž ET-138.
V ranných hodinách 17. mája 2011 začal presun ("rollover") raketoplánu Atlantis z hangáru OPF-1 do VAB. Presun sa na chvíľu zastavil a pracovníci Kennedy Space Center sa s raketoplánom vyfotografovali. Po ukončení presunu zostal Atlantis na transportnom vozidle. Nasledujúci deň bol vyzdvihnutý do vertikálnej polohy a 19. mája bol pripevnený k zostave ET/SRB.
Atlantis so zostavou vyrazil na rampu LC-39A 31. mája 2011, presun skončil 1. júna o 3:29 miestneho času. Počas historicky posledného transportu raketoplánu na rampu bola v KSC aj posádka a médiá a transport bol aj naživo vysielaný na NASA TV. Počas presunu o 2:34 o niekoľko kilometrov ďalej na dráhe 15 KSC pristál raketoplán Endeavour po svojej poslednej misii STS-134.
15. júna sa uskutočnilo skúšobné tankovanie externej palivovej nádrže. Počas testu bol odhalený únik vodíka cez ventil motora SSME č. 3, takže ventil bol 21. júna vymenený. Medzitým 18. júna prebiehala pomocou röntgenu kontrola obruče, ktorá spája nádrž na kyslík s vodíkovou nádržou. Kontrola sa uskutočnila hlavne preto, aby sa včas odhalili prípadné trhliny, aké sa vyskytli pri misii STS-133. Kontrola skončila 24. júna a neodhalila žiadne poškodenia. V noci 16. júna bol na rampu 39A prevezený kanister s nákladom. Kanister sa po zdvihnutí pripevnil k pohyblivej konštrukcii rampy (RSS). Náklad bol následne premiestnený do sterilnej miestnosti ("cleanroom") vo vnútri rampy. RSS sa sklopila k raketoplánu a 20. júna bol náklad uložený do nákladového priestoru raketoplánu.
20. júna prebiehalo skúšobné odpočítavanie a nácvik núdzových situácií (Terminal Countdown Demonstration Test). Posádka priletela z Houstonu na strojoch Northrop T-38 Talon o 17:30 EDT a zúčastnila sa nácviku evakuácie z rampy LC-39A. 23. júna prebiehala kompletná simulácia odpočítavania.

Štart

Štart bol naplánovaný na 8. júl 2011 v čase 17:26 SEČ. Tento termín bol potvrdený 28. júna na zasadnutí manažérov FRR (Flight Readiness Review). Odpočítavanie začalo 5. júla v čase 19:00 SELČ a až do posledného prerušenia prebiehalo bez problémov. Starosti spôsobovalo len počasie (vyhovovalo len na 30 %). 8. júla o 10:58 SELČ sa dokončilo tankovanie nádrže ET. Približne od druhej hodiny popoludní začala do raketoplánu nastupovať posádka. Keďže je len štvorčlenná, všetci astronauti sa usadili v hornej, letovej palube (ktorá má kapacitu presne štyri sedadlá) a obytná paluba zostala prázdna.
Počasie napokon označili za vyhovujúce a letový riaditeľ dal povolenie na začatie záverečného odpočítavania. V čase T -31 sekúnd však bolo odpočítavanie pozastavené z obavy, že sa úplne neodklopilo rameno pre odsávanie plynného kyslíku z nádrže ET. Po viac ako dvojminútovom prerušení sa však odpočítavanie znova rozbehlo a Atlantis napokon odštartoval zážihom motorov SRB v čase 17:29:04 SELČ (11:29 EDT). Štart sledovalo z Kennedyho vesmírneho strediska a jeho okolia takmer milión ľudí. V čase T +125 sekúnd došlo k oddeleniu pomocných motorov SRB. Po 8 minútach a 24 sekundách letu boli vypojené hlavné motory (SSME) a o 21 sekúnd neskôr sa od orbitera oddelila prázdna Externá palivová nádrž.
Prvý zážih motorov OMS (Orbital Maneuvering System), ktorý trval 83 sekúnd a uskutočnil sa ešte v čase horenia SSME dostal raketoplán na dráhu vo výške 58 až 220 km, 64-sekundový zážih OMS-2 dráhu upravil na 158 až 230 km a zážih NC-1 (94 sekúnd) umožnil raketoplánu stretnutie s ISS. O 19:03:20 SELČ (13:03 EDT) boli otvorené dvere nákladového priestoru a vysunutá parabolická anténa pre pásmo Ku. Posádka ešte skontrolovala funkcie manipulátora RMS (Canadarm) a uložila sa na odpočinok o 02:56 SELČ (19:56 EDT).

2. letový deň (9.7.)

Hlavnou úlohou 2. dňa bola kontrola tepelného štítu pomocou manipulátora RMS a zariadenia OBSS. Pilot Hurley a letová špecialistka Magnusová začali s kontrolou o 12:58 SELČ (06:58 EDT) a skončili približne o päť hodín neskôr. Kontrolovali sa najmä hrany krídel, nos raketoplánu a moduly OMS. Získané údaje boli odoslané na Zem, kde sa podrobili bližšej analýze. 
V tento deň prebehli aj zážihy NC-2 a NC-3, ktoré upravili dráhu Atlantisu. Taktiež bol vysunutý spojovací adaptér do ktorého astronauti    nainštalovali kamery aby uľahčili a nasnímali spájanie so stanicou. Medzitým na ISS Expedícia 28 dokončila tlakovanie adaptéra PMA-2 a pripravila sa na fotografovanie prichádzajúceho raketoplánu.

3. letový deň (10.7.)

Počas tretieho dňa sa uskutočnilo spojenie raketoplánu s ISS. O 16:06 SELČ (10:06 EDT) bol už orbiter v blízkosti stanice a tak mohol byť vykonaný manéver RPM (Rendezvous Pitch Meneuver), počas ktorého sa raketoplán prevrátil ("backflip") a členovia posádky ISS Michael Fossum a Satoši Furukawa vyfotografovali jeho povrch. K pevnému spojeniu oboch telies došlo o 17:07 SELČ. Po kontrole hermetickosti spojov boli o 18:55 SELČ otvorené prielezy a nasledovalo uvítanie posádky sprevádzané podľa námornej tradície zvonením zvonu. Po uvítacom ceremoniáli posádka začala s prekladaním nákladu z obytnej paluby raketoplánu na ISS. Nakoniec staničný manipulátor vytiahol z nákladového priestoru tyč OBSS a odovzdal ju manipulátoru raketoplánu.

4. letový deň (11.7.)

Hlavným cieľom dňa bolo dočasné pripojenie modulu Raffaello k stanici. Astronauti Hurley a Magnusová zaujali svoje miesta v Cupole, odkiaľ ovládali staničný manipulátor (SSRMS). Ním o 11:16 SELČ (5:16 EDT) zachytili modul. Následne ho vybrali z nákladového priestoru raketoplánu a 12:46 SELČ ho napevno pripojili k spodnému uzlu modulu Harmony.  Hneď po spojení sa začalo s aktiváciou modulu (prepájaním systémov modulu so stanicou, tlakovanie vestibulu a iné). Posádka vstúpila dnu o 17:39 SELČ a začala s prekladaním nákladu. V najbližších šiestich dňoch preniesla z MPLM do stanice približne 5 ton materiálu a opačným smerom 2 570 kg nákladu, ktorý sa vrátil na Zem (odpad, ukončené experimenty, staré alebo nefunkčné prístroje). Medzitým špecialisti na Zemi prehodnotili stav energie a pohonných hmôt a rozhodli, že misiu o jeden deň predĺžia (aby mala posádka viac času na prekladanie zásob).

5. letový deň (EVA)

Astronauti Michael Fossum a Ronald Garran sa po budíčku začali pripravovať na výstup do otvoreného vesmíru- presunuli sa do prechodovej komory Quest kde dýchali čistý kyslík (aby odstránili z krvi plynný dusík), obliekali si skafandre EMU a vykonávali ľahké cvičenia. Výstup začal s meškaním o 15:22 SELČ. Prvou úlohou bolo premiestnenie pokazeného čerpadla amoniaku (PM) z palety ESP-2 na nosič LMC v nákladovom priestore raketoplánu. Fossum povolil úchytky PM, Garran sa pripevnil k SSRMS a čerpadlo preniesol ručne. Pred ďalšou úlohou, ktorou bolo preloženie RRM, si astronauti vymenili miesta. Garran uvoľnil RRM s nákladového priestoru a Fossum ho preniesol a uchytil k manipulátoru Dextre. Fossum potom zostúpil z manipulátoru a upratal úchytku nôh APFR. Garran sa medzitým vrátil do prechodovej komory, kde vyzdvihol experiment ORMATE/MISSE-8, ktorý následne astronauti nainštalovali na paletu ELC-2. Po dokončení tejto úlohy Fossum zobral z prechodovej komory vak s izolačnou prikrývkou, ktorú potom upevnili na adaptér PMA-3. Medzitým ešte upravili kábel PDGF na module Zaria. Pôvodne mali aj prepájať kábel 1553 medzi PMA-3 a modulom Destiny, ale počas výstupu sa rozhodlo, že sa prepájať nebude. Po dokončení úloh astronauti upratali nástroje a vrátili sa do prechodovej komory. Výstup trvajúci 6 hodín a 31 minút sa skončil o 21:53 SELČ.

6. až 10. letový deň (13.7.-17.7.)

Počas týchto dní sa posádka venovala hlavne prenášaniu nákladu medzi Raffaellom, stanicou a obytnou palubou raketoplánu. V priebehu 6 dňa (13. júl) by sa navyše uskutočnila cielená kontrola tepelného štítu raketoplánu pomocou RMS a OBSS, ak by bola potrebná. No keďže ani prvá inšpekcia a ani fotografie urobené pri manévri RPM neobjavili žiadne poškodenie povrchu, kontrola sa neuskutočnila. V nasledujúci deň (14. júl) prekladanie pokračovalo, ale poobede mala posádka trochu osobného voľna, prebiehali aj konferencie s novinármi a obe posádky sa zúčastnili rozhovoru s prezidentom USA Barackom Obamom. Počas tohto dňa zlyhal jeden z piatich riadiacich počítačov v raketopláne a musel byť reštartovaný. Neskôr bol doň nainštalovaný nový program a počítač bol znovu prevádzkyschopný. Nasledujúci deň (15.7.) astronauti pokračovali v prenášaní nákladu, taktiež mali chvíľu voľného času. Deviaty letový deň (16. júl) prebiehal podobne. Počas 10. letového dňa sa prenášanie nákladu skončilo.

11. letový deň (18.7.)

O 07:03 SELČ bol uzavretý prielez medzi Raffaellom a stanicou. Posádka pomocou manipulátora SSRMS odpojila MPLM Raffaello od spodného uzlu modulu Harmony a okolo 14:00 SELČ ho uložila späť do nákladového priestoru Atlatisu. Neskôr sa obe posádky rozlúčili a o 16:28 SELČ (10:28 EDT) naposledy uzavreli prielez medzi Medzinárodnou vesmírnou stanicou a raketoplánom (7 dní, 21 hodín a 41 minút po otvorení).

12. letový deň (19.7.)

Raketoplán Atlantis sa odpojil od ISS o 08:28 SELČ (8 dní, 15 hodín a 21 minút od pripojenia). Orbiter sa následne pomocou motorov RCS (Reaction Control System) vzdialil o približne 180 metrov (600 stôp), aby vykonal tradičný inšpekčný oblet. Pred obletom sa však stanica otočila pomocou stabilizačných motorov ruského segmentu o 90° aby mohli byť nasnímané zboku časti, ktoré pri štandardnom oblete nevidno. Rotácia ISS bola začatá o 09:13 a skončila o 09:32 SELČ. V priebehu obletu ISS prebiehali skúšky prototypu navigačného systému TriDAR (Triangulation and LIDAR Automated Rendezvous and Docking). Po vykonaní obletu sa stanica vrátila do pôvodnej polohy. Následne raketoplán vykonal separačný manéver a definitívne sa vzdialil z dohľadu ISS. Na záver dňa sa uskutočnila záverečná kontrola tepelného štítu pomocou RMS a predlžovacej tyče OBSS.

13. letový deň (20.7.)

V priebehu dňa sa posádka plne venovala prípravám na pristátie a kontrole systémov. Medzi ne patrilo skúšobné zapálenie motorov RCS (vždy sa zapínali protichodne aby nezmenili dráhu raketoplánu), zapojenie jedného čerpadla hydrauliky- APU a kontrola funkčnosti aerodynamických riadiacich prvkov (elevóny), nácvik pristávacieho manévra a upratovanie letovej i obytnej paluby. O 09:49 SELČ bola z nákladového priestoru vypustená pikodružica PSSC-2 (s hmotnosťou 3,7 kg a rozmermi 10x10x30 cm). Celkovo to 180 a posledný satelit vypustený z raketoplánu. Na záver sa posádka zúčastnila poslednej konferencie z raketoplánu.

14. letový deň - pristátie

Po prebudení sa posádka pustila do záverečných príprav na návrat na Zem: zatvorenie dverí nákladového priestoru, obliekanie skafandrov a usádzanie na miesta. O 10:14 SELČ prípravy skončili. Počasie na Floride bolo vyhovujúce a riadiace stredisko dalo povolenie na vykonanie brzdiaceho manévru. O 10:49:04 SELČ bol nad Indickým oceánom začatý brzdný manéver pomocou motorov OMS, ktorý trval 3 minúty a 17 sekúnd a spomalil raketoplán o 100,9 m/s. Stroj vzápätí prešiel do orientácie pre vstup do atmosféry (nosom v smere letu) a vypustil zvyšky paliva z predného bloku motorov RCS. O 11:30 Atlantis vstúpil do hustých vrstiev atmosféry a jeho povrch sa začal zahrievať. O 11:39 bol orbiter v štádiu najväčšieho tepelného namáhania. Tepelné namáhanie skončilo o 11:44, keď bol raketoplán vo výške 50 km a letel rýchlosťou Mach 10. Niekoľko minút pred pristátím prebral veliteľ Ferguson manuálnu kontrolu nad strojom a začal obrat, ktorým nasmeroval Atlantis na dráhu 15 KSC. O 11:57 sa hlavné kolesá podvozku dotkli dráhy, o 20 sekúnd neskôr dosadol aj predný podvozok. Atlantis úplne zastavil o 11:57:54 SELČ (05:57 východoamerického času).
Ihneď po pristátí začal pozemný personál s odčerpávaním zvyšného paliva z nádrží. Približne 40 minút od pristátia (po východe Slnka) vystúpila z raketoplánu posádka. Atlantis bol následne odtiahnutý do hangáru OPF, kde v najbližších mesiacoch prebiehala jeho deaktivácia a príprava na vystavovanie v Kennedy Space Center. 23. júla sa posádka Atlantisu vrátila do Houstonu.