La STS-133 ( vuelo de ensamblaje de la ISS ULF5 ) [6] fue la 133.ª misión del programa del transbordador espacial de la NASA ; durante la misión, el transbordador espacial Discovery se acopló a la Estación Espacial Internacional . Fue la 39.ª y última misión del Discovery . La misión se lanzó el 24 de febrero de 2011 y aterrizó el 9 de marzo de 2011. La tripulación estaba formada por seis astronautas estadounidenses , todos ellos habían estado en vuelos espaciales anteriores, encabezados por el comandante Steven Lindsey . La tripulación se unió a la tripulación de larga duración de seis personas de la Expedición 26 , que ya estaba a bordo de la estación espacial. [7] Aproximadamente un mes antes del despegue, uno de los miembros originales de la tripulación, Tim Kopra , resultó herido en un accidente de bicicleta. Fue reemplazado por Stephen Bowen .
La misión transportó varios elementos a la estación espacial, incluido el módulo multipropósito permanente Leonardo , que quedó acoplado de forma permanente a uno de los puertos de la estación. El transbordador también llevó el tercero de los cuatro transportadores logísticos ExPRESS a la ISS, así como un robot humanoide llamado Robonaut . [8] La misión marcó tanto el vuelo número 133 del programa del transbordador espacial como el vuelo número 39 y último del Discovery , con el orbitador completando un total acumulado de un año entero (365 días) en el espacio.
La misión se vio afectada por una serie de retrasos debido a problemas técnicos con el tanque externo y, en menor medida, con la carga útil. El lanzamiento, previsto inicialmente para septiembre de 2010, se retrasó hasta octubre, luego hasta noviembre y finalmente hasta febrero de 2011.
La STS-133 dejó a Leonardo (llamado así por el famoso inventor renacentista italiano Leonardo da Vinci ), uno de los tres módulos logísticos multipropósito (MPLM), en la estación espacial como módulo multipropósito permanente (PMM). [10] [11] El PMM Leonardo agregó espacio de almacenamiento muy necesario en la ISS y fue lanzado con una carga casi completa de cargas útiles.
La construcción del módulo MPLM Leonardo por parte de la Agencia Espacial Italiana comenzó en abril de 1996. En agosto de 1998, tras la finalización de la construcción primaria, Leonardo fue entregado al Centro Espacial Kennedy (KSC). En marzo de 2001, Leonardo realizó su primera misión a bordo del Discovery como parte del vuelo STS-102 . El despegue de Leonardo dentro de la bodega de carga del Discovery en la STS-102 marcó el primero de siete vuelos MPLM antes de la STS-133.
Con el aterrizaje del Discovery después de la misión STS-131 , Leonardo fue transferido de regreso a la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial en el Centro Espacial Kennedy. Leonardo comenzó a recibir modificaciones y reconfiguraciones de inmediato para convertirlo en una conexión permanente a la estación espacial y facilitar el mantenimiento en órbita. [12] Se quitaron algunos equipos para reducir el peso total de Leonardo . Estas eliminaciones resultaron en una pérdida de peso neto de 178,1 lb (80,8 kg). Las modificaciones adicionales a Leonardo incluyeron la instalación de un aislamiento multicapa mejorado (MLI) y un blindaje contra desechos orbitales de micrometeoroides (MMOD) para aumentar la capacidad del PMM para manejar posibles impactos de micrometeoroides o desechos orbitales ; se instaló un reflector planar a pedido de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA).
Tras el atraque en la estación espacial, se vació el contenido de Leonardo y se trasladó a lugares adecuados en la ISS. Una vez que llegó el Kounotori 2 (HTV-2) de JAXA en febrero de 2011, el equipo de lanzamiento de Leonardo , que ya no era necesario, se transfirió al HTV2 para su destrucción definitiva en la atmósfera terrestre.
Las actividades para reconfigurar Leonardo después del STS-133 abarcaron múltiples incrementos de tripulación de la estación.
El Express Logistics Carrier (ELC) es una plataforma de acero diseñada para soportar cargas útiles externas montadas en las vigas de babor y estribor de la estación espacial con vistas al espacio profundo o a la Tierra. En la misión STS-133, el Discovery llevó el ELC-4 a la estación para colocarlo en el sistema de fijación pasiva (PAS) interior inferior de la viga de estribor 3 (S3). El peso total del ELC-4 es de aproximadamente 8235 libras.
El Express Logistics Carrier 4 (ELC-4) transportaba varias unidades de reemplazo orbital (ORU). Entre ellas se encontraba un radiador del sistema de rechazo de calor (HRSR) y un equipo de soporte de vuelo (FSE), que ocupaba un lado completo del ELC. Las otras ORU principales eran la aviónica del controlador de paletas ExPRESS 4 (ExPCA #4). El HRSR que se lanzaba en el ELC4 era un repuesto, en caso de ser necesario, para uno de los seis radiadores que forman parte del sistema de control térmico activo externo de la estación.
Discovery llevó al robot humanoide Robonaut2 (también conocido como R2) a la Estación Espacial Internacional (ISS). Las condiciones de microgravedad a bordo de la estación espacial brindan una oportunidad ideal para que robots como R2 trabajen con astronautas. Aunque la tarea inicial principal del robot es enseñar a los ingenieros cómo se comportan los robots diestros en el espacio, con el tiempo, mediante actualizaciones y avances, puede ayudar a los astronautas que caminan por el espacio a realizar trabajo científico una vez que se haya verificado que funciona en la estación espacial. [13] Fue el primer robot humanoide en el espacio y fue almacenado a bordo del PMM Leonardo . Una vez que Robonaut2 fue desempaquetado, comenzó la operación inicial dentro del módulo Destiny para pruebas operativas, pero con el tiempo, tanto su ubicación como sus aplicaciones podrían expandirse.
El Robonaut2 fue diseñado inicialmente como un prototipo para ser utilizado en la Tierra. Para su viaje a la ISS, el R2 recibió algunas mejoras. Se cambiaron los materiales de la capa exterior para cumplir con los estrictos requisitos de inflamabilidad de la ISS. Se agregó protección para reducir la interferencia electromagnética y se actualizaron los procesadores a bordo para aumentar la tolerancia a la radiación del R2. Los ventiladores originales se reemplazaron por otros más silenciosos para adaptarse al entorno de ruido restrictivo de la estación, y el sistema de energía se recableó para que funcione con el sistema de corriente continua de la estación. Se realizaron pruebas para asegurarse de que el robot pudiera soportar las duras condiciones del espacio y existir en él sin causar daños. El R2 también se sometió a pruebas de vibración que simularon las condiciones que experimentaría durante su lanzamiento a bordo del Discovery .
El robot pesa 300 libras (140 kg) y está hecho de fibra de carbono niquelada y aluminio. La altura de R2 desde la cintura hasta la cabeza es de 3 pies 3,7 pulgadas (100,8 cm), y tiene un ancho de hombros de 2 pies 7,4 pulgadas (79,8 cm). R2 está equipado con 54 servomotores y tiene 42 grados de libertad. [14] Alimentado por 38 procesadores PowerPC , los sistemas de R2 funcionan a 120 voltios de CC.
El transbordador espacial Discovery también transportaba la carga útil del Objetivo de Prueba de Desarrollo (DTO) 701B utilizando el sensor de detección y alcance ( LIDAR ) DragonEye 3D Flash de Advanced Scientific Concepts, Inc. La adición del sensor de navegación láser pulsado fue la tercera vez que un transbordador espacial proporcionó asistencia a la compañía espacial comercial SpaceX , después de STS-127 y STS-129 . El DragonEye en STS-133 incorporó varias mejoras de diseño y software de la versión volada en STS-127 para proporcionar un mayor rendimiento. Su inclusión en STS-133 fue parte de una prueba final antes de su implementación completa en la nave espacial Dragon de SpaceX , que tuvo su vuelo inaugural en diciembre de 2010. [15]
El sensor de navegación proporciona una imagen tridimensional basada en el tiempo de vuelo de un único pulso láser desde el sensor hasta el objetivo y viceversa. Proporciona información sobre la distancia y el rumbo de los objetivos que pueden reflejar la luz, como el adaptador de acoplamiento presurizado 2 (PMA2) y los del laboratorio japonés Kibo de la estación .
El DragonEye DTO se montó en el conjunto portador del sistema de control de trayectoria existente del Discovery en el sistema de acoplamiento del orbitador. SpaceX tomó datos en paralelo con el sistema de sensores de control de trayectoria (TCS) del Discovery . Tanto el TCS como el DragonEye "observaron" los retrorreflectores que se encuentran en la estación. Después de la misión, SpaceX comparó los datos recopilados por el DragonEye con los datos recopilados por el TCS para evaluar el rendimiento del DragonEye.
El sensor se instaló en el Discovery dos semanas más tarde de lo previsto, debido a una falla en la varilla láser durante una prueba. [16]
El STS-133 llevaba las firmas de más de 500.000 estudiantes que participaron en el programa Student Signatures in Space 2010, que fue patrocinado conjuntamente por la NASA y Lockheed Martin . Los estudiantes añadieron sus firmas a los carteles en mayo de 2010 como parte de la celebración anual del Día del Espacio. A través de su participación, los estudiantes también recibieron lecciones basadas en estándares que contenían un tema espacial. [ cita requerida ] Student Signatures in Space ha estado activo desde 1997. En ese tiempo, casi siete millones de firmas de estudiantes de 6.552 escuelas volaron en diez misiones del transbordador espacial. [ 17 ]
También se llevaron a bordo del Discovery cientos de banderas, marcadores y parches que se distribuyeron cuando el transbordador regresó a la Tierra. La misión también voló dos pequeños transbordadores espaciales Lego , en honor a una asociación educativa entre Lego y la NASA. Los astronautas también llevaron recuerdos personales, incluidos medallones con conexiones con sus escuelas o carreras militares, así como una "figura de acción" de William Shakespeare del Departamento de Inglés de la Universidad de Texas , una mascota de jirafa de peluche del Hospital de Niños Hermann de la Universidad de Texas, camisetas de Lomax Junior High School en La Porte, Texas , una camisa hawaiana azul de la Oficina de Educación del Centro Espacial Johnson de la NASA y una camisa de un departamento de bomberos voluntarios . [18]
La NASA anunció la tripulación del STS-133 el 18 de septiembre de 2009, y el entrenamiento comenzó en octubre de 2009. La tripulación original estaba formada por el comandante Steven Lindsey , el piloto Eric Boe y los especialistas de misión Alvin Drew , Timothy Kopra , Michael Barratt y Nicole Stott . Sin embargo, el 19 de enero de 2011, aproximadamente un mes antes del lanzamiento, se anunció que Stephen Bowen reemplazaría al miembro original de la tripulación Tim Kopra, después de que Kopra resultara herido en un accidente de bicicleta. [21] Los seis miembros de la tripulación habían volado al menos un vuelo espacial antes; cinco de los miembros de la tripulación, todos excepto el comandante Steven Lindsey, formaban parte del Grupo de Astronautas 18 de la NASA , y todos fueron seleccionados en el año 2000. [22]
El comandante de la misión, Steven Lindsey, entregó su puesto como Jefe de la Oficina de Astronautas a Peggy Whitson para que liderara la misión. [23] Por primera vez, dos miembros de la tripulación de la misión estaban en el espacio cuando se hizo un anuncio de asignación de tripulación, ya que Nicole Stott y Michael Barratt estaban a bordo de la ISS como parte de la tripulación de la Expedición 20. [23] Durante la STS-133, Alvin Drew se convirtió en el último astronauta afroamericano en volar en el transbordador espacial, ya que no había afroamericanos entre las tripulaciones de la STS-134 y la STS-135 . Habiendo volado a bordo de la misión STS-132 del Atlantis , Bowen se convirtió en el primer y único astronauta de la NASA en ser lanzado en dos misiones consecutivas, hasta que Doug Hurley se lanzó a bordo de la Crew Dragon Demo-2 en mayo de 2020, después de haber sido lanzado previamente en la STS-135 .
El 12 de octubre de 2010, la tripulación del STS-133 llegó al Centro Espacial Kennedy para llevar a cabo la Prueba de Demostración de Cuenta Regresiva Terminal (TCDT, por sus siglas en inglés). La TCDT consistió en un entrenamiento tanto para la tripulación como para el equipo de lanzamiento que simuló las horas finales hasta el lanzamiento. Durante la TCDT, la tripulación realizó una serie de ejercicios que incluyeron entrenamiento de rescate y una simulación del día del lanzamiento que incluía todo lo que sucedería el día del lanzamiento, excepto el lanzamiento. El comandante Steve Lindsey y el piloto Eric Boe también realizaron aterrizajes abortados y otros aspectos del vuelo en el Avión de Entrenamiento del Transbordador (STA, por sus siglas en inglés). Para la TCDT, la tripulación también recibió una sesión informativa de los ingenieros de la NASA, en la que se describía el trabajo que se había llevado a cabo en el Discovery durante el flujo de procesamiento del STS-133. Después de completar con éxito todas las tareas de la TCDT, la tripulación regresó al Centro Espacial Johnson el 15 de octubre de 2010. [24]
A bordo de los aviones de entrenamiento T-38 de la NASA , los seis astronautas regresaron al Centro Espacial Kennedy el 28 de octubre de 2010 para los preparativos finales previos al lanzamiento. [25]
El 15 de enero de 2011, Timothy Kopra, programado como el caminante espacial líder de la misión en ese momento, resultó herido en un accidente de bicicleta cerca de su casa en el área de Houston , supuestamente fracturándose la cadera . [26] Fue reemplazado por Stephen Bowen el 19 de enero de 2011. El reemplazo no afectó la fecha de lanzamiento prevista. [21] Este es hasta la fecha el día más cercano a un lanzamiento programado en el que un miembro de la tripulación del transbordador espacial ha sido reemplazado. Durante el programa Apolo , Jack Swigert reemplazó a Ken Mattingly tres días antes del lanzamiento del Apolo 13. [ 26]
La misión STS-133 se había manifestado originalmente para su lanzamiento el 16 de septiembre de 2010. En junio de 2010, la fecha de lanzamiento se trasladó a fines de octubre de 2010 y la misión se programó para tener lugar antes de la STS-134, que a su vez se había reprogramado para febrero de 2011. La STS-133 tuvo el período de flujo vertical más largo (170 días) desde la STS-35 (185 días).
El Discovery fue trasladado desde su hangar en la Instalación de Procesamiento de Orbitadores (OPF-3) al cercano Edificio de Ensamblaje de Vehículos (VAB) de 52 pisos el 9 de septiembre de 2010. El transbordador salió de la OPF-3 a las 06:54 EDT y el vuelco se realizó a las 10:46 EDT cuando el Discovery se detuvo en el pasillo de transferencia del VAB. [27] El viaje de un cuarto de milla entre la OPF-3 y el VAB fue el vuelco número 41 del Discovery. El vuelco se planeó originalmente para las 06:30 EDT del 8 de septiembre de 2010. El traslado no comenzó debido a la falta de disponibilidad de sistemas de extinción de incendios debido a una tubería de agua rota cerca del VAB y la cuenca de giro que corre hacia las plataformas de lanzamiento del transbordador. [28] [29]
Los dos SRB fueron designados como conjunto de vuelo 122 por el contratista Alliant Techsystems y estaban formados por un segmento nuevo y los segmentos restantes reutilizados en 54 misiones de transbordadores anteriores que se remontan a STS-1 . [30] Dentro del VAB, los ingenieros colocaron una eslinga grande en Discovery y el orbitador se rotó verticalmente. El orbitador se elevó a la bahía alta donde su tanque externo (ET-137) y los propulsores esperaban para ser acoplados. Durante las operaciones de acoplamiento, una tuerca interna preposicionada dentro del compartimento de popa del orbitador se salió de su posición y cayó dentro del compartimento. [31] Los ingenieros inicialmente estaban preocupados de que el orbitador tuviera que ser retirado del ET y colocado nuevamente en una orientación horizontal para realizar reparaciones. Sin embargo, más tarde accedieron con éxito al área dentro del compartimento de popa y reposicionaron la tuerca para completar las reparaciones. El acoplamiento del orbitador a su ET ('compañero duro') se completó temprano en la mañana del 11 de septiembre de 2010, a las 09:27 EDT.
El 44.º lanzamiento del transbordador hacia la plataforma de lanzamiento estaba programado para comenzar a las 20:00 EDT del 20 de septiembre de 2010. [32] La NASA envió más de 700 invitaciones a los trabajadores del transbordador para que pudieran traer a sus familias a ver el viaje del Discovery hacia la plataforma. Sin embargo, el transbordador comenzó el viaje de 3,4 millas desde el VAB hasta la plataforma antes de lo planeado, aproximadamente a las 19:23 EDT del 20 de septiembre de 2010. [33] El Discovery tardó aproximadamente seis horas en llegar a la plataforma 39A. El transbordador fue asegurado en la plataforma de lanzamiento a la 01:49 EDT del día siguiente.
El 14 de octubre de 2010, los ingenieros de la plataforma de lanzamiento descubrieron por primera vez una pequeña fuga en una línea de propulsor para los motores del sistema de maniobras orbitales (OMS) del Discovery . La fuga se detectó después de que notaron un olor a pescado que provenía de la popa del transbordador, que se pensó que era una señal de vapor de combustible en el aire. [24] Tras la inspección, la fuga se encontró en una brida ubicada en la interfaz donde se unían dos líneas de propulsor en el compartimento de popa del Discovery . La línea transportaba propulsor monometilhidrazina (MMH), uno de los dos productos químicos (el otro es un oxidante, tetróxido de nitrógeno ) utilizados para encender los motores OMS. Los ingenieros reemplazaron una tapa de vuelo Air Half Coupling (AHC). Sin embargo, la nueva tapa no resolvió el problema ya que las comprobaciones de vapor aún mostraban signos de una fuga. Se activó un aspirador para recolectar el vapor en el sitio de la fuga, lo que permitió continuar el trabajo en otras ubicaciones alrededor del segmento de popa del Discovery .
Se creía que la fuga estaba en el área de la brida de alimentación cruzada, un problema con los sellos asociados. El 18 de octubre de 2010, después de una revisión por la tarde, se pidió a los ingenieros que verificaran dos veces el torque en seis pernos alrededor de la conexión de la brida sospechosa de tener fugas y que apretaran si era necesario. [34] Las pruebas de fugas posteriores mostraron nuevamente signos de filtración, y la tarea de resolver el problema requirió el drenaje de los tanques OMS izquierdo y derecho del transbordador y una reparación in situ única en la plataforma para evitar un retroceso. [35] El 23 de octubre de 2010, los ingenieros completaron la extracción y el reemplazo de los dos sellos en la brida de alimentación cruzada OMS derecha, después de que la educación (un procedimiento relacionado con el vacío, utilizado para limpiar completamente la tubería del MMH tóxico) de la tubería se completara antes de lo programado por más de un día. [36] Más tarde, las pruebas indicaron que los nuevos sellos estaban asentados correctamente y mantenían la presión sin signos de filtración adicional. [37] Las operaciones normales de la plataforma comenzaron poco después, lo que permitió a los administradores avanzar con la confirmación de la fecha de lanzamiento prevista para el 1 de noviembre de 2010, y la recarga de combustible en los tanques OMS comenzó en la mañana del 24 de octubre de 2010.
El 2 de noviembre, mientras preparaban el Discovery para el lanzamiento, los ingenieros informaron de un problema eléctrico en el controlador principal del motor (MEC) de reserva montado en el motor n.º 3 (SSME-3). Más temprano por la mañana, los ingenieros dijeron que el problema se había solucionado, sin embargo, otro fallo en el sistema generó inquietud y se ordenó una solución de problemas adicional. Se realizó una solución de problemas que indicó que el problema estaba relacionado con una "contaminación transitoria" en un disyuntor. El director de pruebas de la NASA, Steve Payne, dirigiéndose a los periodistas, dijo que después de la solución de problemas y los ciclos de energía, el controlador se encendió normalmente. Sin embargo, al mismo tiempo que se pensó que el problema no era un problema, se observó una caída de voltaje inesperada. [38]
En una reunión del Equipo de Gestión de la Misión (MMT) celebrada más tarde ese día, los gerentes decidieron posponer el lanzamiento durante al menos 24 horas para trabajar en la justificación del vuelo. [39]
El 5 de noviembre de 2010, durante el intento de lanzamiento del Discovery , se detectó una fuga de hidrógeno en la placa portadora umbilical terrestre (GUCP) durante el proceso de reabastecimiento de combustible. La placa era un punto de unión entre el tanque externo y una tubería de 17 pulgadas que transportaba hidrógeno gaseoso de manera segura desde el tanque hasta la chimenea de combustión, donde se quemaba. Todo había estado procediendo según lo planeado con el tanque "llenado rápidamente" durante el reabastecimiento, hasta que se reveló la primera indicación de fuga. Primero, se registró una fuga de 33.000 ppm que luego se redujo a un nivel por debajo de 20.000 ppm. El límite de los criterios de compromiso de lanzamiento era de 40-44.000 ppm. La fuga solo se observó durante el ciclo de la válvula de ventilación para "abrirse" y liberar el hidrógeno gaseoso del tanque a la chimenea de combustión. Los controladores decidieron detener el ciclo de la válvula para aumentar la presión e intentar forzar un sello antes de intentar completar el proceso de llenado rápido. En esta etapa, la fuga se disparó y se mantuvo en el nivel más alto de 60.000 ppm (probablemente incluso en un valor más alto), lo que indica un problema grave con el sello del GUCP.
El director de lanzamiento del transbordador, Mike Leinbach, calificó la fuga como "significativa", similar a lo que se observó en las misiones STS-119 y STS-127 , aunque la tasa fue de mayor magnitud y ocurrió antes en el proceso de abastecimiento de combustible.
Después del día necesario para hacer que el tanque fuera seguro purgando el gas hidrógeno restante con gas helio, los ingenieros de la NASA se prepararon para la desconexión del brazo de ventilación y la importante cantidad de líneas antes de echar su primer vistazo al GUCP. En la noche del 9 de noviembre, los técnicos comenzaron a desconectar el GUCP desenganchando y bajando la línea de ventilación de hidrógeno. Los equipos realizaron una inspección inicial del sello de vuelo y una desconexión rápida antes de enviarlos a los laboratorios para un análisis de ingeniería exhaustivo. Los ingenieros informaron de un sello interno comprimido de forma desigual (asimétrica) y el hardware de desconexión rápida también parecía tener un ajuste menos concéntrico de lo que indicaban las mediciones previas al abastecimiento de combustible. [40] Las inspecciones también confirmaron que la condición del hardware no coincidía con las observaciones documentadas cuando se instaló en el tanque externo dentro del VAB. [41]
En la mañana del 12 de noviembre, los equipos comenzaron a instalar un nuevo GUCP y completaron el trabajo en el mismo durante los dos días siguientes. La nueva placa se había comprobado previamente en el tanque externo en la planta de ensamblaje de Michoud y arrojó valores de concentricidad sustancialmente mejores que los obtenidos con el GUCP antiguo y eliminado. Los técnicos tomaron medidas adicionales para garantizar la mejor alineación posible del GUCP recién instalado. Los equipos comenzaron a instalar el sello de vuelo y la desconexión rápida el 15 de noviembre.
Una inspección adicional del tanque reveló grietas en el aislamiento de espuma en la brida entre el tanque intermedio y el tanque de oxígeno líquido. Se cree que las grietas se produjeron aproximadamente una hora después de que los propulsores súper fríos comenzaran a fluir hacia el tanque externo para el intento de lanzamiento del 5 de noviembre. Las grietas en el tanque fueron las primeras que se encontraron en la plataforma de lanzamiento.
En diciembre de 2010, con el transbordador aún en la plataforma de lanzamiento, se realizó una prueba de llenado completo del tanque para comprender los modos de falla de la fractura de la espuma SOFI. La prueba de llenado del tanque del ET implicó una carga completa en vuelo del ET (tanque externo) con combustibles de hidrógeno líquido y oxígeno líquido, mientras se monitoreaba el ET cerca de la viga de empuje del SRB donde se produjo la(s) fractura(s). El equipo de fotogrametría del tanque externo utilizó dos sistemas de deformación óptica de campo completo, configurados específicamente para las pruebas por NASA Glenn y Trilion Quality Systems. Los sistemas de deformación óptica Trilion (ARAMIS) midieron los desplazamientos y las deformaciones de campo completo del ET a partir de la carga de combustible criogénico durante la prueba de 6 horas (ver imágenes de datos). Las cámaras de deformación óptica Trilion estaban conectadas por fibra óptica a la sala de control en el Centro de control de lanzamiento a 3 millas (4,8 km) de distancia de la plataforma de lanzamiento, donde se monitorearon los datos durante la prueba. Trilion Quality Systems trabajó con NASA Marshall durante la semana siguiente para comprender los datos, compararlos con los modelos informáticos de ET, lo que permitió a la NASA comprender los modos de falla y poder implementar las reparaciones. El patrón de deformación óptica todavía estaba en el ET durante el lanzamiento el 24 de febrero de 2011, viajando con él al espacio. Más tarde ese año, el equipo de fotogrametría del tanque externo recibió el premio Space Flight Awareness Award, y Tim Schmidt de Trilion, el premio Silver Snoopy Award, de manos del astronauta Mike Foreman. [42]
Se cortó el aislamiento para realizar una inspección adicional, revelando dos grietas metálicas adicionales de 9 pulgadas a cada lado de una costilla estructural subyacente llamada "larguero S-7-2". Los administradores de la NASA decidieron entonces cortar espuma adicional y observaron dos grietas más en un larguero conocido como S-6-2 adyacente a las dos grietas originales. Se encontraron en el extremo izquierdo de la espuma retirada en el área de la brida entre el tanque intermedio y el tanque de oxígeno líquido. Sin embargo, estas grietas parecían haber sufrido menos estrés que las otras encontradas. [43] [44] No se encontraron grietas en los largueros del lado derecho. La NASA sospechó que el uso de una aleación ligera de aluminio y litio en los tanques contribuyó al problema de las grietas. Las reparaciones comenzaron mientras el transbordador permaneció en la plataforma. [45] Se erigió un cerramiento ambiental alrededor del sitio del daño conocido para facilitar las reparaciones en curso y, finalmente, aplicar un nuevo aislamiento de espuma. El 18 de noviembre, como parte de las reparaciones, los técnicos instalaron nuevas secciones de metal, llamadas "dobladores" porque tienen el doble de grosor que el metal del larguero original, lo que proporciona resistencia adicional, para reemplazar los dos largueros agrietados en el tanque externo del Discovery .
El escaneo de los largueros de la brida entre tanques y oxígeno líquido se completó el 23 de noviembre. [46] La NASA también realizó un escaneo de retrodispersión de los largueros de la brida entre tanques y hidrógeno líquido inferior el 29 de noviembre.
Los administradores del programa identificaron el análisis y las reparaciones que se requerían para lanzar el transbordador de manera segura, y este análisis fue revisado en una Junta de Control de Requisitos del Programa (PRCB) especial celebrada el 24 de noviembre. Los administradores anunciaron en esa reunión que la ventana de lanzamiento disponible a principios de diciembre se dejaría pasar, y se establecería una nueva fecha límite para el 17 de diciembre, pero advirtieron que el lanzamiento podría posponerse hasta febrero de 2011. Después de revisar el modelo de tráfico de diciembre de la estación espacial después de la fecha de lanzamiento realineada del ATV Johannes Kepler , la NASA había identificado una posible ventana de lanzamiento a mediados o fines de diciembre de 2010. La fecha del 17 de diciembre de 2010 fue la preferida porque habría permitido al transbordador llevar más oxígeno almacenado a la Estación Espacial Internacional para ayudarlo a lidiar con los problemas de generación de oxígeno, con los que la tripulación había lidiado durante varios meses. [47] "Lo que le hemos dicho a la dirección de la agencia es que claramente no estamos preparados para la ventana de lanzamiento del 3 al 7 de diciembre que se abre la semana que viene", dijo John Shannon, director de la SSP de la NASA, en una conferencia de prensa celebrada después de la reunión especial de PCRB. "Dejaremos abierta la opción de una ventana de lanzamiento para el 17 de diciembre, pero es necesario reunir muchos datos para respaldarla". [48]
La fecha de lanzamiento del 24 de febrero de 2011 se fijó oficialmente después de la reunión de Revisión de la Preparación para el Vuelo del 18 de febrero de 2011. Las revisiones de problemas anteriores, incluida la conexión de la línea de ventilación del GUP, la espuma externa del tanque y las grietas en el larguero externo del tanque, resultaron positivas. Además, las reglas de vuelo que exigían una separación de 72 horas entre los acoplamientos en la Estación Espacial Internacional amenazaron con retrasar el lanzamiento al menos un día debido al retraso en el lanzamiento de la nave de suministro no tripulada Johannes Kepler ATV de la ESA . Los gerentes en cambio decidieron seguir adelante con la cuenta regresiva que permitía una posible parada; si hubieran surgido problemas de acoplamiento con el ATV, la STS-133 habría permanecido en tierra durante 48 horas. [49] El ATV Kepler se acopló con éxito a las 10:59 UTC, el 24 de febrero de 2011. [50]
El transbordador espacial Discovery despegó con éxito de la plataforma de lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy a las 16:53:24 EST el 24 de febrero de 2011. El despegue se había programado inicialmente para las 16:50:24 EST, pero se retrasó durante 3 minutos debido a un pequeño fallo en un sistema informático utilizado por el oficial de seguridad de campo (RSO) para el Campo Este . Una vez que el Discovery recibió autorización para el lanzamiento, tardó 8 minutos y 34 segundos en alcanzar la órbita. Aproximadamente a los cuatro minutos de vuelo, se vio un trozo de espuma desprendiéndose del tanque externo. Se consideró que esta espuma no era una amenaza, ya que se liberó después de que el transbordador había abandonado la atmósfera terrestre. Durante el ascenso del Discovery , los administradores de la NASA también informaron que vieron tres casos adicionales de liberación de espuma. [63] Estas pérdidas también ocurrieron después de momentos sensibles a la aerodinámica cuando los desechos podrían dañar gravemente el transbordador, por lo que se consideraron no amenazantes. Los ingenieros de la NASA atribuyeron las pérdidas de espuma a una condición llamada "criobombeo". Cuando el tanque externo se carga con hidrógeno líquido, el aire atrapado en la espuma primero se licúa. Durante el viaje en órbita, a medida que el nivel de hidrógeno en el tanque disminuye, se calienta y el aire licuado se convierte nuevamente en gas. La presión generada debido al cambio de estado del hidrógeno puede hacer que se desprendan partes de la espuma en el tanque. [64]
Una vez en órbita, la tripulación del STS-133 abrió las puertas de la bodega de carga útil y activó la antena de banda Ku para comunicaciones de alta velocidad con el Centro de Control de Misión. Mientras se activaba la antena de banda Ku, Alvin Drew y el piloto Eric Boe activaron el Sistema de Manipulación Remota del Transbordador (SRMS), también conocido como Canadarm . Más tarde ese mismo día, se transmitieron imágenes del Tanque Externo durante el lanzamiento para su análisis. [65]
El segundo día de vuelo, la tripulación del Discovery comenzó sus preparativos para acoplarse a la Estación Espacial Internacional (ISS). El día comenzó con un encendido del motor del Sistema de Maniobra Orbital (OMS), llamado NC2, para ayudar al Discovery a alcanzar la ISS. El comandante Steve Lindsey, el piloto Eric Boe y el especialista de misión Al Drew comenzaron el día realizando una inspección de los paneles de carbono-carbono reforzado (RCC) con el Sistema de Sensor de Brazo Orbital (OBSS). Lindsey y Boe comenzaron la inspección en el ala de estribor y la tapa del morro, y continuaron con el ala de babor; toda la inspección tardó unas seis horas en completarse. Drew se unió a Michael Barratt y Steve Bowen para comprobar y preparar sus dos Unidades de Movilidad Extravehicular (EMU) para las dos caminatas espaciales que se realizarían durante la misión. Más tarde en el día, la tripulación verificó las herramientas de encuentro para asegurarse de que estaban operativas. Al final del día, tuvo lugar otro encendido del motor OMS, conocido como NC3. [66]
El orbitador se acopló a la ISS el tercer día de vuelo, lo que marcó la decimotercera vez que el Discovery visitaba la ISS. El acoplamiento se produjo a tiempo a las 19:14 UTC . Un acoplamiento duro entre los dos vehículos se retrasó unos 40 minutos debido al movimiento relativo entre la estación y el transbordador, lo que puso a la tripulación detrás de la línea de tiempo del día. Las escotillas se abrieron finalmente a las 21:16 UTC, y la tripulación de la Expedición 26 saludó a la tripulación del STS-133. [67] Después de la ceremonia de bienvenida y la sesión informativa de seguridad, la principal tarea del día de la tripulación fue transferir el Transportador Logístico ExPRESS 4 (ELC-4). ELC-4 fue sacado de la bahía de carga útil del Discovery por el Manipulador Remoto de la Estación Espacial (SSRMS), también conocido como Canadarm2 , que fue operado por Nicole Stott y Michael Barratt. El SSRMS se lo entregó al Sistema de Manipulación Remota del Transbordador Espacial (SSRMS), que estaba siendo controlado por Boe y Drew, mientras que el SSRMS se trasladó al Sistema de Base Móvil (MBS). Una vez allí, el SSRMS recuperó el ELC-4 del SSRMS y lo instaló en su ubicación en la estructura S3 . El ELC-4 se instaló en su ubicación final a las 03:22 UTC del 27 de febrero. [68] Mientras se llevaba a cabo la transferencia robótica, Bowen y Lindsey estaban transfiriendo elementos necesarios para el día de vuelo 4 y la caminata espacial del día de vuelo 5.
El cuarto día de vuelo, Stott y Barratt agarraron el sistema de sensores del brazo orbital (OBSS) con el Canadarm2 y lo sacaron del umbral de estribor del compartimento de carga del Discovery . Una vez que lo agarraron y lo sacaron del compartimento de carga, el sistema manipulador remoto del transbordador agarró el extremo del OBSS y lo entregó al Canadarm2. El OBSS quedó agarrado por el brazo de la estación espacial, porque el SRMS no podía alcanzarlo debido a problemas de espacio libre, y era necesario moverlo para que el módulo multipropósito permanente (PMM) pudiera retirarse del compartimento de carga. Después de la entrega del OBSS, toda la tripulación del STS-133 se unió al comandante de la Expedición 26 a la ISS, Scott Kelly , y al ingeniero de vuelo, Paolo Nespoli, para una serie de entrevistas con los medios de comunicación durante el vuelo. Las entrevistas se llevaron a cabo con el Weather Channel , la radio WBZ en Boston, Massachusetts , WSB-TV en Atlanta, Georgia y WBTV en Charlotte, Carolina del Norte . [69] La tripulación también completó más transferencias de carga hacia y desde la ISS. A lo largo del día, Drew y Bowen prepararon las herramientas que usarían en su caminata espacial en el quinto día de vuelo. Más tarde en el día, se les unieron la tripulación del transbordador y el comandante de la ISS Kelly y el ingeniero de vuelo Nespoli, para una revisión de los procedimientos de la caminata espacial. Después de la revisión, Bowen y Drew se pusieron máscaras de oxígeno y entraron en la esclusa de la tripulación de la esclusa de aire Quest para el campamento estándar previo a la caminata espacial. La esclusa de aire se redujo a 10,2 psi para la noche. Esto se hizo para ayudar a los caminantes espaciales a purgar el nitrógeno de su sangre y ayudar a prevenir la enfermedad por descompresión , también conocida como las curvas. [70]
Steve Bowen y Alvin Drew realizaron la primera actividad extravehicular (EVA) de la misión, o caminata espacial, el quinto día de vuelo. Después de despertarse a las 06:23 EST, la tripulación comenzó de inmediato los preparativos para la EVA. [71] Se celebró una conferencia entre la tripulación de la estación y el Centro de Control de Misión alrededor de las 08:20 EST, seguida de más trabajo de preparación para la EVA, incluida la despresurización de la esclusa de aire. Bowen y Drew cambiaron sus trajes espaciales a energía de batería interna a las 10:46 EST, lo que marcó el comienzo de la EVA 1. [71]
Durante la EVA, Bowen y Drew instalaron un cable de alimentación que conectaba los módulos Unity y Tranquility para proporcionar una fuente de energía de contingencia, en caso de que fuera necesario. Luego trasladaron una bomba de amoníaco averiada, que fue reemplazada en agosto de 2010, desde su ubicación temporal a la Plataforma de Estiba Externa 2. Más tarde, las operaciones con el brazo robótico SSRMS se retrasaron debido a problemas técnicos con la estación de control robótica en el módulo Cupola . [71]
Después de instalar una cuña debajo de una cámara en el armazón S3 para proporcionar espacio libre desde el recién instalado ExPRESS Logistics Carrier -2, realizar un experimento japonés llamado "Mensaje en una botella" para recolectar una muestra de vacío y otras tareas menores, la EVA terminó después de seis horas y 34 minutos a las 17:20 EST.
El sexto día de vuelo se llevó a cabo la instalación del módulo multipropósito permanente Leonardo (PMM) en el nadir, o puerto orientado hacia la Tierra, del módulo Unity de la estación . Una vez completada la instalación, se comenzó con el equipamiento externo de Leonardo para integrarlo en la ISS como módulo permanente. Bowen y Drew llevaron a cabo la revisión de los procedimientos para la segunda caminata espacial de la misión, antes de comenzar su campamento previo a la EVA en la esclusa de aire Quest.
Bowen y Drew llevaron a cabo la segunda EVA de la STS-133 el séptimo día de vuelo. Drew quitó el aislamiento térmico de una plataforma, mientras que Bowen cambió un soporte de sujeción en el módulo Columbus . Bowen luego instaló un conjunto de cámara en el robot Dextre y quitó el aislamiento de la plataforma electrónica de Dextre. Drew instaló una luz en un carro de carga y reparó parte del aislamiento térmico desprendido de una válvula en la estructura. Mientras tanto, la tripulación de la ISS y del transbordador ingresaron al PMM Leonardo para comenzar el equipamiento interno del módulo.
El día 8 de vuelo comenzó el traslado de la carga del PMM Leonardo al interior de la ISS. La tripulación también tuvo tiempo libre durante este día.
El noveno día de vuelo se reconfiguró el equipo utilizado en la caminata espacial de Drew y Bowen. También se realizó una conferencia de prensa conjunta de la tripulación vía satélite, después de la cual la tripulación tuvo más tiempo libre.
El equipamiento interno del Leonardo PMM continuó el día de vuelo 10. [72] Además, se consideró una sesión fotográfica de la ISS con múltiples naves espaciales acopladas, pero los planificadores de la misión la rechazaron. [72] [73]
Además de continuar equipando el módulo multipropósito permanente Leonardo , [72] se realizó una verificación de las herramientas de encuentro del Discovery el día 11 de vuelo, antes de que la tripulación del transbordador se despidiera de la tripulación de la ISS, saliera de la estación y sellara la escotilla entre el orbitador y la ISS. También se llevó a cabo la instalación de una cámara de línea central ese día.
El Discovery se desacopló definitivamente de la ISS el día 12 del vuelo y su último vuelo alrededor de la estación precedió a la separación definitiva de la misma. Se realizó una inspección de último momento del sistema de protección térmica del Discovery utilizando el OBSS antes de que el OBSS se acoplara.
La tripulación del Discovery guardó su equipo en la cabina del transbordador antes de realizar una comprobación del sistema de control de vuelo y una prueba de encendido del sistema de control de reacción . Se llevó a cabo una última sesión informativa sobre la preparación para la salida de órbita antes de guardar la antena de banda Ku del transbordador.
El último día de la misión, la tripulación del Discovery llevó a cabo más preparativos para la salida de órbita y cerró las puertas de la bodega de carga del transbordador. Una quema de órbita y reingreso exitosos terminaron con el aterrizaje del Discovery en la Instalación de Aterrizaje de Transbordadores del Centro Espacial Kennedy por última vez el 9 de marzo de 2011, a las 11:58:14 EST. El transbordador fue retirado cuando se detuvieron las ruedas. Fue el último aterrizaje del transbordador que se produjo a la luz del día; las dos misiones restantes aterrizaron de noche.
Durante la misión se realizaron dos caminatas espaciales (EVAs). [74]
La NASA comenzó una tradición de tocar música para los astronautas durante el programa Gemini , y utilizó música por primera vez para despertar a una tripulación de vuelo durante el Apolo 15. Cada pista es especialmente elegida, a menudo por las familias de los astronautas, y generalmente tiene un significado especial para un miembro individual de la tripulación, o es aplicable a sus actividades diarias. [75]
La NASA abrió por primera vez al público el proceso de selección para la misión STS-133. Se invitó al público a votar por dos canciones utilizadas para despertar a los astronautas en misiones anteriores para despertar a la tripulación de la misión STS-133. [76]
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