Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 266

STS-128

Discovery (37)

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  29.08.2009
Startzeit:  03:59 UTC
Startort:  Cape Canaveral (KSC)
Startrampe:  39-A
Bahnhöhe:  350 km
Inklination:  51,6°
Ankopplung ISS:  31.08.2009, 00:54 UTC
Abkopplung ISS:  08.09.2009, 19:26 UTC
Landedatum:  12.09.2009
Landezeit:  00:53 UTC
Landeort:  Edwards AFB

Crew auf dem Weg zum Start

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alternatives Crewfoto

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Besatzung

Nr.   Name Vorname Position Flug-Nr. Flugdauer Erdorbits
1  Sturckow  Frederick Wilford "Rick"  CDR 4 13d 20h 54m  219 
2  Ford  Kevin Anthony  PLT 1 13d 20h 54m  219 
3  Forrester  Patrick Graham  MSP 3 13d 20h 54m  219 
4  Olivas  John Daniel "Danny"  MSP 2 13d 20h 54m  219 
5  Hernández  José Moreno  MSP 1 13d 20h 54m  219 
6  Fuglesang  Arne Christer  MSP 2 13d 20h 54m  219 
7  Stott  Nicole Marie Passonno  Bordingenieurin 1 90d 10h 45m  1423 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Sturckow
2  Ford
3  Forrester
4  Hernández
5  Olivas
6  Fuglesang
7  Stott
Landung
1  Sturckow
2  Ford
3  Forrester
4  Hernández
5  Olivas
6  Fuglesang
7  Kopra

Ersatz-Besatzung

Nr.   Name Vorname Position
7  Coleman  Catherine Grace "Cady"  Bordingenieurin

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Flugverlauf

Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf der Edwards AFB.

Wegen schlechten Wetters in Florida (25. August 2009) und technischer Probleme (26. August 2009) wurde der Start dreimal verschoben.

Wichtigste Nutzlast an Bord von STS-128 (ISS-17A MPLM Leonardo, LMC) war das Multi-Purpose Logistics Module Leonardo, mit mehreren Experimenten zur Erforschung chemischer und physikalischer Vorgänge in der Schwerelosigkeit. Dabei war u. a. auch das neue Trainingsgerät für Astronauten C.O.L.B.E.R.T., eine Hommage an den amerikanischen Komiker Stephen Colbert. Drei Weltraumspaziergänge waren geplant, bei denen u.a. ein leerer Ammoniak-Tank mit zurückgebracht werden soll. Für den Transport des Tanks war auch das LMC (Lightweight Multi Purpose Experiment Support Structure Carrier) in der Nutzlastbucht des Shuttles untergebracht.
Weiteres wesentliches Missionsziel war das Austausch eines Besatzungsmitgliedes der ISS. Nicole Stott sollte Timothy Kopra als Bordingenieur der ISS Expedition 20 ablösen.

Das Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) Leonardo, (Deutsch Mehrzwecklogistikmodul), wurde verwendet, um bei Space-Shuttle-Missionen Frachten zu und von der Internationalen Raumstation (ISS) in einem unter Luftdruck stehenden Raum zu transportieren.
Das Modul wurde während des Transportes mit dem Shuttle in dessen Ladebucht befestigt. Nach dem Andocken an die ISS wurde das MPLM mit Hilfe des Roboterarmes Canadarm2 aus der Ladebucht gehoben und am Harmony-Modul angekoppelt. Anschließend wurde die Luke des Moduls geöffnet und die Astronauten erhielten Zugang zum MPLM, um es zu entladen sowie mit den zur Erde zu bringenden Frachten zu beladen. Bevor das Shuttle von der Station ablegte, wurde das Modul wieder in der Ladebucht befestigt und kehrte anschließend zusammen mit der Raumfähre zur Erde zurück.
Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens lag darin, dass Transportgüter, insbesondere die sogenannten International Standard Payload Racks, direkt vom MPLM in den amerikanischen Teil der Station verladen werden konnten. Kopplungsadapter vom APAS-Typ russischer Bauart, die auch zum Andocken des Space Shuttles benutzt werden, haben einen wesentlich geringeren Durchmesser und lassen kein Verladen sperriger Gegenstände zu. Weiterhin ermöglichte der Einsatz des MPLM, nicht mehr benötigte Ausrüstung und beendete Experimente zurück zur Erde zu transportieren. Andere Transportschiffe wie die unbemannten Progress- und ATV-Frachter verglühen beim Wiedereintritt und transportieren daher ausschließlich Müll von der Station ab.

Nach dem Erreichen der Erdumlaufbahn öffnete die Besatzung die Frachtraumtüren der Discovery, testete den Greifarm RMS in seinen verschiedensten Funktionen, klappte die für das Rendezvous erforderliche Ku-Band-Antenne aus und begann mit der Angleichung der Flugbahn zur Internationalen Raumstation. Ebenso montierten sie im "Orbiter Docking System" die "Centerline Camera", die Kommandant Frederick Sturckow das spätere Docking erleichtern soll.
Außerdem wurde der Hitzeschild der Discovery auf eventuelle Schäden untersucht, die beim Start durch sich vom Außentank ablösende Isolierschaumstücke entstanden sein könnten. Dabei wurde der OBSS-Inspektionsarm eingesetzt, der nach dem Columbia-Unglück entwickelt wurde. Der OBSS ist ein 15 Meter langer "Aufsatz", der mit dem Roboterarm des Shuttles verbunden wird. Der Kopf des OBSS ist mit Laser-Sensoren und hoch auflösenden Kameras ausgestattet und tastet halbautomatisch die Hitzeschutzkacheln des Orbiters ab.

Den Gesetzen der Bahnmechanik folgend holte die Discovery von ihrer ersten Umlaufbahn und weiteren Triebwerkszündungen in den folgenden beiden Tagen immer mehr zur Internationalen Raumstation auf. Am dritten Flugtag, dem 31. August 2009, hatte die Discovery einen Punkt 15 Kilometer hinter der Raumstation erreicht. Für den Anflug im Rahmen des sogenannten "R-Bar Approach" musste das Space Shuttle nochmals seine Bahn senken, so dass sich die Discovery schließlich etwa 180 Meter unterhalb der Internationalen Raumstation befand. Ab dieser Distanz übernahm Frederick Sturckow die manuelle Steuerung und flog entlang des sogenannten "R-Bar" (gedachte Verbindungslinie zwischen der Raumstation und dem Erdmittelpunkt) hinauf zur ISS. In der Nähe der Station führte Frederick Sturckow ein spektakuläres 360°-Manöver - das Rendezvous Pitch Maneuver (RPM) - durch, wobei er die Raumfähre innerhalb weniger Minuten um ihre Querachse drehen ließ. Die Besatzung der Raumstation fertigte währenddessen hochauflösende Aufnahmen des Shuttle-Hitzeschildes an. Die Aufnahmen werden später zur Erde übertragen und von Fachleuten ausgewertet. Mit einer direkt vor der ISS reduzierten Annäherungsgeschwindigkeit auf zuletzt nur noch 3 Zentimeter pro Sekunde flog der Orbiter auf den Ankopplungsstutzen der Internationalen Raumstation zu. Wie die Kommandanten bei allen Kopplungsmissionen steuerte er den Raumgleiter von der hinteren Konsole im Flugdeck aus, weil er von dort freie Sicht auf die Raumstation hatte. Für die Navigation während des Rendezvous Pitch Maneuver (RPM) und der darauf folgenden Kopplung wurde erstmals der neue TriDAR-Sensor eingesetzt, der mittels Kamera und LIDAR genaue Lagedaten lieferte, sodass die sonst durch das Radar belegte Ku-Band-Antenne stattdessen für die Übertragung von Live-Bildern genutzt werden konnte. Ohne Probleme konnte Frederick Sturckow sein Raumschiff an die ISS ankoppeln.
Wegen eines Lecks waren beim Andockvorgang an die ISS die vorderen Feinsteuerdüsen nicht verfügbar, sodass von Kommandant Frederick Sturckow erstmals ein Andockmanöver eines Shuttle an die ISS mit den 36-fach schubstärkeren Hauptdüsen des Reaction Control Systems geflogen werden musste. Das Manöver führte zu einem erhöhten Treibstoffverbrauch (265 kg statt 34 kg).
Die Kopplung erfolgte um 00:54 UTC. Etwa 1 Stunde und 40 Minuten später wurden die Luken geöffnet.
Noch am selben Tag löste Missionsspezialistin Nicole Stott ISS-Bordingenieur Timothy Kopra ab, indem die Sojus-Sitze ausgetauscht wurden. Nicole Stott baute ihren im Space Shuttle mitgebrachten Schalensitz in das angedockte Raumschiff Sojus TMA-15 ein. Dies geschah nur als Vorsichtsmaßnahme für den Fall einer überhasteten Rückkehr vor Abholung durch das nächste Space Shuttle. Damit gehörte sie offiziell zur 20. Besatzung der Raumstation. Im Gegenzug baute Timothy Kopra seinen Schalensitz aus dem Sojus-Raumschiff aus und wurde damit Mannschaftsmitglied von STS-128. Im Mitteldeck der Discovery war ein Liegesitz für ihn eingebaut, um ihm bei der Landung die Anpassung an die Schwerkraft zu erleichtern.

Der vierte Flugtag diente dem Transfer des Leonardo-Moduls zum der Erde zugewandten Kopplungspunkt des Harmony-Moduls. Kevin Ford und Michael Barratt nutzten den Greifarm der Station und ergriffen Leonardo. Die Kopplung erfolgte um 21:56 UTC. Einige Stunden später wurde die Luke geöffnet. Unterdessen wurde von der Mannschaft Fracht aus dem Space Shuttle zur Raumstation gebracht, insbesondere die Raumanzüge und Werkzeuge für die anstehende EVA. Anschließend begaben sich Nicole Stott und John Olivas in die Luftschleuse Quest, um über Nacht unter reduziertem Luftdruck reinen Sauerstoff zu atmen. Dieses sogenannte Campout reduziert den Gehalt des im Körpergewebe gelösten Stickstoffs und beugt so der Dekompressionskrankheit vor.

Die erste EVA unternahmen John Olivas und Nicole Stott am 01. September 2009 (6h 35m). Die beiden Astronauten demontierten zuerst einen nahezu erschöpften Ammoniaktank am Stationsausleger P1. Der zum Kühlsystem der Station gehörende Tank wurde anschließend vom Roboterarm der Station ergriffen und dort vorübergehend angebracht. Der Tank verblieb an dieser Position bis zur endgültigen Montage im Frachtraum des Shuttles während der nächsten EVA mit John Olivas und Christer Fuglesang. Auf einer anschließend montierten Fußhalterung ritt Nicole Stott am Stationsarm zum Columbus-Modul. Dort wurden von ihr und John Olivas die Experimente EuTEF und MISSE 6 abgebaut und zur Rückkehr im Frachtraum der Discovery befestigt. Während des Ausstiegs konnten alle geplanten Arbeiten erledigt werden.

Unterdessen wurde damit begonnen erste Transfers zwischen Leonardo und der ISS durchzuführen. Es wurden ein Luftauffrischungssystem, eine Mannschaftsschlafkabine und das Laufband C.O.L.B.E.R.T. in die Station gebracht. Der folgende Tag wurde für die weitere Ausstattung der Internationalen Raumstation verwendet. Wichtige Forschungsmittel wie die Fluid- und Materialforschungs-Racks FIR (Fluids Integrated Rack) und MSRR-1 (Materials Science Research Rack) sowie der Spezialgefrierschrank MELFI-2 (Minus Eighty Degree Laboratory Freezer for ISS) wurden von Leonardo in das Raumlabor Destiny transferiert.

Für den 04. September 2009 15:07 UTC bestand die Gefahr einer gefährlichen Annäherung zwischen der Raumstation und einem ausgedienten Sylda-5-Doppelstartadapter eines Ariane-Fluges. Ein in Erwägung gezogenes Ausweichmanöver konnte kurz vor der am siebten Flugtag stattfindenden zweiten EVA abgesagt werden, da auf Grund genügend genauer Bahndaten der Abstand von 1,3 km als sicher genug erachtet wurde.

Die zweite EVA durch John Olivas und Christer Fuglesang erfolgte am 03. September 2009 (6h 39m) zum Austausch des Ammoniak-Tanks. Dazu lösten die beiden Astronauten den vollen Tank vom Leichtbaufrachtträger (LMC) in der Ladebucht des Shuttles. Christer Fuglesang ritt dann auf einer Fußhalterung am Stationsroboterarm mit dem Tank in der Hand zum Installationsort an der Gitterstruktur P1. Dieser Tank, der etwa 833 kg wog, war damit die schwerste Masse, die von Astronauten während einer EVA bewegt wurde. Da der Tank in der Umlaufbahn zwar schwerelos ist, aber trotzdem eine hohe Trägheit besitzt, musste sehr vorsichtig vorgegangen werden. So dauerte das Manöver 30 Minuten. Anschließend wurde der neue Tank von beiden Astronauten montiert und die Verbindungsleitungen angeschlossen. Danach sicherte sich John Olivas mit einer mobilen Fußklammer an der Station und übergab den leeren Tank, der nun vom Kopf des Stationsarms gelöst wurde, händisch an Christer Fuglesang. Dieser schwebte nun mit dem leeren Tank in der Hand auf dem Stationsarm zur Ladebucht der Discovery, um ihn zusammen mit John Olivas auf der Leichtbaufrachtstruktur (LMC) zu befestigen. Der alte Tank wurde in der Nutzladebucht des Space Shuttles verstaut. Dieser leere Tank wurde auf der Erde neu befüllt und mit STS-131 wieder zur Station gebracht.

Die dritte und letzte EVA wurde erneut durch John Olivas und Christer Fuglesang am 05. September 2009 (7h 01m) ausgeführt. Zuerst brachten sie das Nutzlastbefestigungssystem PAS (Payload Attachment System) an der Gitterstruktur S3 aus, welches bei der nächsten Mission STS-129 benötigt wird. Danach tauschten die beiden eine defekte Lageregelungseinheit (Rate Gyro Assembly) sowie einen Trennschalter (Remote Power Control Module) an der Struktur S0 aus und installierten zwei GPS-Antennen. Am Unity-Modul wurde eine alte Führungsleine für im freien Weltraum arbeitende Astronauten entfernt. In Vorbereitung auf die Ankunft des neuen Verbindungsknotens Tranquility mussten an der Außenseite der Station zwei über 18 Meter lange Datenleitungen verlegt werden. Bei einem Kabelset passten die Verbinder nicht, sodass sie mit Isoliermanschetten gesichert wurden und die Beendigung dieser Aufgabe auf eine spätere Mission verschoben werden musste.

Am elften Flugtag wurde das MPLM mit dem Stationsarm in die Ladebucht des Shuttles zurückgeführt und gesichert. Leonardo transportierte rund 1100 kg Ausrüstung zur Erde, im Mitteldeck des Shuttles waren zusätzlich ca. 390 kg verstaut. Nach einer kleinen Abschiedszeremonie wurden die Luken zwischen Shuttle und Station um 03:41 UTC geschlossen.

Am 08. September 2009 koppelte die Discovery-Besatzung mittels Federkraft wieder von der ISS ab. Dadurch werden Beschädigungen oder Verunreinigungen der Station vermieden. Erst danach wurden die Steuerungstriebwerke aktiviert und die Raumfähre entfernte sich von ihr bis zu einer Distanz von etwa 150 Meter. Von dort aus umflog Kevin Ford die Orbitalstation eineinhalb Mal, ehe die Triebwerke der Discovery erneut gezündet wurden und der Raumgleiter seine Distanz vergrößerte. Der Orbiter stoppte dann in einer Entfernung von etwa 75 Kilometern. Mit Hilfe des OBSS wurde eine letzte Überprüfung des Hitzeschutzschildes vorgenommen. Im Notfall hätte das Space Shuttle zur Internationalen Raumstation zurückkehren können.

Wegen schlechten Wetters in Florida wurde die Landung zunächst um einen Tag verschoben. Aber auch das reichte nicht, so dass man notgedrungen wieder auf der Edwards AFB landen musste.

Während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre wurde das Boundary Layer Experiment zur Untersuchung der Strömung bei Hyperschallgeschwindigkeit durchgeführt. Durch ein Hindernis auf der ansonsten glatten Fläche des Hitzeschildes wurde die schützende Grenzschicht lokal gestört und die daraus resultierenden Temperaturerhöhungen untersucht. Dazu waren unter einem Flügel der Discovery ein kleines Strömungshindernis und mehrere Temperatursensoren eingebaut. Ein Gesamtbild der Temperaturverteilung wurde zudem von einem etwa 50 km unterhalb des Shuttles fliegenden P3 Orion Flugzeug mit Infrarotkamera aufgenommen. Das Experiment diente der Entwicklung des Hitzeschutzes des neuen Orion-Raumschiffs.

Anmerkung

Nicole Stott am 27. November 2009 um 14:44 UTC mit STS-129 gelandet.

Fotos / Zeichnungen

 

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Letztes Update am 14. April 2014.