La STS-133 è una missione spaziale del Programma Space Shuttle (STS), la 35ª di assemblaggio della Stazione spaziale internazionale e il volo di assemblaggio ULF5. Il lancio del Discovery è stato il terzultimo del programma STS.
Il Discovery ha portato a bordo della stazione alcuni fra gli ultimi componenti, tra cui il quarto ExPRESS Logistics Carrier; il PMM (Permanent Multipurpose Module, versione modificata del MPLM per essere lasciata permanentemente connessa all'ISS) Leonardo e Robonaut 2.
Dati SSME: 2059/2061/2057 ET/SRB: 138/Bi145/RSRM 113
Statistiche della missione 164ª missione umana Americana nello spazio 133ª missione Shuttle 108ª missione dopo il disastro del Challenger 20ª missione dopo il disastro del Columbia 39ª missione del Discovery 35ª missione di assemblaggio della ISS 80º lancio dal pad 39A
Equipaggio
Stemma Lo stemma è basato su disegni dell'artista Robert McCall, tra le ultime creazione della sua lunga carriera. In primo piano un'orbiter solitario sale in un cielo blu scuro lasciando una scia infuocata e turbolenta. L'orbiter è circondato da stelle e dalla forma a falce del pianeta Terra. Il numero di missione, "STS-133" è scritto al centro dello stemma, e l'orbiter sembra fase di decollo. Tuttavia, il Discovery è rappresentato senza i solid boosters e senza il serbatoio esterno, come se fosse al termine della missione. Questo rappresenta il completamento della vita operativa del Discovery e l'inizio di un nuovo ruolo come simbolo della NASA e fiero lascito della nazione nel volo spaziale.
Missione Carico della missione Permanent Multipurpose Module
La missione STS-133 ha trasportato sulla stazione il modulo Leonardo, che è stato trasformato da Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) a Permanent Multipurpose Module (PMM).
L'Agenzia Spaziale Italiana ha iniziato a costruire il modulo MPLM Leonardo ad aprile 1996 e ad agosto 1998 è stato portato al Kennedy Space Center. Il modulo è stato utilizzato per portare equipaggiamento e materiali sulla stazione spaziale per la prima volta con la missione STS-102 tremite lo Shuttle Discovery. Successivamente è stato utilizzato altre sette volte prima della missione STS-133.
Al termine della missione STS-131, il modulo Leonardo è stato trasferito alla Space Station Processing Facility del Kennedy Space Center, dove è stato riconfigurato e modificato per diventare un modulo permanente della stazione spaziale e per rendere più facile la sua manutenzione. Tra le modifiche effettuate c'è stata l'alleggerimento di ottenuta tramite la rimozione di alcuni equipaggiamenti, l'installazione di un nuovo isolamento multistrato e una protezione chiamata scudo di Whipple da micrometeoriti e detriti spaziali.
ExPRESS Logistics Carrier 4
L'ExPRESS Logistic Carrier (ELC) è una piattaforma in acciaio progettata per supportare equipaggiamento da agganciare esternamente alla stazione spaziale. Nella missione STS-133, il Discovery ha trasportato la terza piattaforma che è stata agganciata al Passive Attachment System sul segmento S3. Le prime due, ELC-1 ed ELC-2 sono state portate sulla stazione dalla missione STS-129 e l'ultima, la ELC-3 è stata portata dalla missione STS-134. Il peso dell'ELC-4 è di circa .
Sull'ECL-4 sono stati caricati diversi componenti di ricambio, chiamati Orbital Replacement Units (ORU), tra cui un radiatore Heat Rejection System Radiator di riserva.
Robonauta
Il Discovery ha portato a bordo della stazione spaziale il robot umanoide Robonaut 2. Anche se il suo scopo iniziale è stato di mostrare agli ingegneri il comportamento di un robot in ambiente di microgravità, potrà attraverso aggiornamenti eventualmente assistere gli astronauti durante le passeggiate spaziali. Dopo essere stato installato, Robonauta ha iniziato le sue operazioni all'interno del modulo Destiny. Inizialmente era stato progettato come prototipo da utilizzare sulla Terra, e per il suo viaggio sulla stazione spaziale ha ricevuto diversi aggiornamenti. Ad esempio è stato cambiato il materiale di rivestimento del robot per adeguarsi agli stretti requisiti di anti-infiammabilità della stazione, è stato aggiunta una protezione per la compatibilità elettromagnetica, sono stati cambiati i processori con una loro versione più resistente alle radiazioni. Le ventole di raffreddamento originali sono state sostituite con ventole meno rumorose e il sistema di alimentazione elettrica è stato modificato per adattarsi al sistema elettrico della stazione spaziale. Il Robonauta è stato anche sottoposto a severi test per accertarsi che il lancio sul Discovery non lo danneggi e che possa operare nell'ambiente spaziale.
Il robot pesa e la sua struttura è di fibre di carbonio e alluminio, rivestita di nickel. L'altezza è di e la larghezza all'altezza delle spalle è di . Il robot è equipaggiato con 54 servomotori e ha 42 gradi di libertà. Ha 38 processori di tipo PowerPC ed è alimentato da corrente continua a .
SpaceX DragonEye
Il Discovery è stato equipaggiato con un sensore chiamato DragonEye Developmental Test Objective (DTO), sviluppato dalla Advanced Scientific Concepts Inc.. Si tratta di un sensore LIDAR di navigazione che fornisce una immagine tridimensionale a partire dalla luce laser riflessa da un oggetto. Il sensore è infatti dotato di una griglia di 128 per 128 pixel che riceve la luce laser riflessa. Conoscendo la posizione del pixel e il tempo impiegato dalla luce riflessa dall'oggetto è possibile creare una mappa tridimensionale.
Il DragonEye DTO è stato installato sul sistema Trajectory Control Sensor (TCS) esistente del Discovery, che è installato sul sistema di attracco dello shuttle. Sia il TCS che il sensore DragonEye funzionano con un dispositivo retroriflettente installato sul Pressurized Mating Adapter 2, sul modulo Kibo.
Il sensore è stato testato durante questa missione per il suo futuro utilizzo sulla navetta Dragon di SpaceX.
Pre-lancio
Il lancio, inizialmente previsto per il 1º novembre, è stato più volte rinviato: inizialmente la data era stata spostata al 2 e al 3 novembre, per delle perdite ai motori OMS. Il lancio è stato ancora rinviato fino al 5 novembre per dei problemi elettrici ai motori SSME. A 6 ore dal lancio, durante le normali procedure pre-lancio, è stata trovata una perdita di idrogeno al GUCP e il lancio è stato nuovamente rinviato. Nelle riparazioni, inoltre, si sono scoperte crepe nell'external tank, che hanno portato alla decisione di riportare il Discovery nel VAB.
Un'ulteriore preoccupazione si è verificata quando il membro ufficiale dell'equipaggio Timothy Lennart Kopra si è infortunato in un incidente in bicicletta. Per evitare ulteriori rinvii della missione la NASA ha quindi deciso di sostituirlo con Stephen Bowen.
Il 24 febbraio, alle ore 16:53, Discovery decolla da Cape Canaveral.
Cronologia
Giovedì 24 febbraio (1º giorno, decollo)
Lo Space Shuttle Discovery è decollato con successo dal Kennedy Space Center rampa di lancio 39A alle 16:53:24 EST del 24 febbraio 2011. Il decollo è stato inizialmente fissato per 16:50:24 ma è stato ritardato di 3 minuti a causa di un difetto minore in un sistema informatico utilizzato dal Range Safety Officer (RSO). Una volta risolto il problema è stato autorizzato il lancio. Discovery ha impiegato 8 minuti e 34 secondi per raggiungere l'orbita. A circa quattro minuti di volo, un pezzo di schiuma è stato visto staccarsi dall'External Tank. Questo evento non è stato comunque giudicato pericoloso per il prosieguo del volo dal momento che è avvenuto dopo che la navetta aveva lasciato l'atmosfera terrestre. Durante l'ascesa del Discovery, i manager della NASA hanno anche riferito di aver visto altre tre pezzi di schiuma staccarsi dal serbatoio e che avrebbero potuto danneggiare seriamente lo shuttle. Gli ingegneri della NASA hanno spiegato che le perdite di schiuma si hanno a causa di una condizione chiamata "crio-pompaggio". Quando il serbatoio esterno viene caricato con idrogeno liquido, l'aria rimane intrappolata nella schiuma. Durante il viaggio verso l'orbita, come il livello di idrogeno nel serbatoio scende, si riscalda e l'aria liquefatta torna ad essere un gas. La pressione generata a causa del cambiamento di stato di idrogeno può provocare che parti di schiuma del serbatoio possano staccarsi.
Una volta in orbita, l'equipaggio della missione STS-133 ha aperto le porte stiva di carico e attivato l'antenna di banda Ku per le comunicazioni ad alta velocità con il controllo di missione. Mentre l'antenna era in corso di attivazione, Al Drew e il pilota Eric Boe hanno attivato il Remote Manipulator System (SRMS), noto anche come Canadarm. Più tardi nella giornata l'equipaggio ha inviato a terra le immagini riprese durante il lancio perché siano analizzate.
Venerdì 25 febbraio (2º giorno)
Il secondo giorno ha visto l'equipaggio della navetta spaziale Discovery iniziare i preparativi di attracco con la Stazione spaziale internazionale (ISS). La giornata è iniziata con l'accensione dei motori Orbital Maneuvering System (OMS), accensione chiamata NC2 burn, per immettersi in una traiettoria adatta a raggiungere la ISS. Il comandante Steven Lindsey, il pilota Eric Boe e lo specialista di missione Al Drew hanno poi proseguito la giornata eseguendo un controllo dei pannelli con l'Orbiter Boom Sensor System (OBSS). Lindsey e Boe hanno poi iniziato l'ispezione sulla fascia destra e del resto della navetta. L'intera ispezione ha richiesto circa sei ore per essere completata. Nel corso della giornata, l'equipaggio ha inoltre verificato gli strumenti per il rendezvous al fine di garantire la loro operatività. Alla fine della giornata, è stata eseguita un'ulteriore accensione dei motori OMS, chiamata NC3 burn.
Sabato 26 febbraio (3º giorno)
Il terzo giorno di volo è stato dedicato all'aggancio del Discovery alla ISS: L'aggancio è avvenuto alle 19:14 UTC. La manovra è stata portata a termine con alcune difficoltà dovute al moto relativo tra i due corpi che hanno causato un ritardo di circa 40 minuti rispetto alle previsione. I portelli di comunicazione sono stati comunque aperti alle 21:16 UTC, e l'equipaggio di Expedition 26 ha potuto dare il benvenuto sulla stazione all'equipaggio della missione STS-133. Dopo la cerimonia di benvenuto e un briefing di sicurezza, gli astronauti hanno iniziato a trasferire l'Express Logistics Carrier 4 (ELC4). ELC4 è stato preso dalla stiva del Discovery dal Remote Manipulator System, pilotato da Nicole Stott e Michael Barratt.
Domenica 27 febbraio (4º giorno)
Nel quarto giorno di volo, Nicole Stott e Michael Barratt hanno compiuto alcuni lavori con l'Orbiter Boom Sensor System usando il Canadarm2. Dopo aver eseguito questi lavori, l'equipaggio di STS 133 è stato raggiunto dal comandante della Expedition 26 Scott Kelly e dall'ingegnere di volo Paolo Nespoli per una serie di interviste. L'equipaggio ha anche avuto tempo per completare il trasferimento di alcuni materiali dallo Shuttle alla ISS. Sono state inoltre riviste le procedure per la passeggiata spaziale del giorno successivo. Dopo la revisione, Bowen e Drew hanno indossato le maschere di ossigeno e sono entrati nell'airlock dove hanno trascorso la notte ad una pressione di 10,2 psi. Questo viene fatto per aiutare l'espulsione di azoto dal loro sangue e per prevenire la malattia da decompressione.
Lunedì 28 febbraio (5º giorno)