STS-114

Misia označená ako STS-114 bola pôvodne určená pre orbiter Atlantis. Keby nenastala havária raketoplánu Columbia, Atlantis by vzlietol na túto misiu v marci 2003. Jej cieľom bola výmena šiestej základnej posádky Medzinárodnej vesmírnej stanice za siedmu. Veliteľom mala byť Eileen M. Collinsová, ktorá sa tak už po druhýkrát stala veliteľkou raketoplánu (prvýkrát v roku 1999 pri misii STS-93). Ďalší členovia posádky boli Kelly (pilot), Noguchi a Robinson ako letoví špecialisti. Spolu s nimi mala letieť siedma posádka ISS v zložení Kenneth Bowersox, Donald Petit a Nikolaj Budarin, na Zem sa mali vracať členovia šiestej základnej posádky Jurij Malenčenko, Edward Lu a Alexander Kaleri. Misia mala trvať 11 dní, z čoho 7 by raketoplán strávil spojený s ISS. Počas troch výstupov do kozmu mali Noguchi a Robinson vykonať niektoré údržbárske činnosti, napr. výmenu jedného zo štyroch gyroskopov.

Počas prestávky spôsobenej haváriou Columbie pozemné vybavenie aj personál prešli množstvom úprav, testov a zdokonalení, aby bola minimalizovaná možnosť ďalšej katastrofy. Novým cieľom letu STS-114 bolo najmä preveriť úspešnosť týchto opatrení – čo zahŕňalo kontrolu stavu tepelnej ochrany na obežnej dráhe pomocou nového špeciálneho nástavca OBSS (Orbiter Boom Sensor System) pripojeného k manipulátoru Remote Manipulator System, a skúška možností opravy tepelného štítu vo vesmíre. Raketoplán mal aj doplniť zásoby na Medzinárodnú vesmírnu stanicu ISS v module Raffaello, priviesť nový gyroskop CMG, a jeden zo starých gyroskopov opraviť. Naplánované boli tri výstupy do otvoreného priestoru (EVA).

Vzlet raketoplánu Discovery zo štartovacej rampy 39-B neprebiehal úplne bez problémov. Približne 2,5 sekundy po štarte narazil do špice nádrže ET vták, ktorý ju však našťastie nepoškodil. V čase T +70 s zaznamenala kamera umiestnená na ET oddelenie časti dlaždice systému tepelnej ochrany na zadnej strane krytu šachty predného podvozku. Druhým, vážnejším problémom, bolo oddelenie izolačnej peny z ET. Po odhodení nádrže ET posádka nádrž vyfotografovala a na Zemi sa po vyhodnotení snímok zistilo, že niekoľko sekúnd po odhodení SRB sa z ET oddelil takmer meter dlhý kus izolačnej peny a to napriek všetkým RTF opatreniam. Okrem toho sa na ET objavilo ešte množstvo ďalších miest, kde došlo k oddeleniu menších kusov peny. Najväčší kus odpadol z profilovaného útvaru kryjúceho horný koniec potrubia a kabeláže, vedúceho po povrchu nádrže. Jeho hmotnosť odhadli na 400 gramov. Odpadávanie penovej izolácie z tejto časti nádrže bolo úplne neočakávané, preto hlavný manažér raketoplánov Bill Parsons na tlačovej konferencii 27. júla oznámil, že pokiaľ nebudú zaistené a napravené príčiny opadávania izolácie z ET, nemôže nijaký ďalší raketoplán odštartovať.

Raketoplán sa však ďalej pohyboval podľa plánu po suborbitálnej dráhe, ktorú v čase 15:17:20 UTC zážihom motorov OMS zmenil na orbitálnu s perigeom 150 a apogeom 230 km. Po nevyhnutných previerkach všetkých systémov nasledovalo otvorenie nákladového priestoru a potom oživenie manipulátoru RMS. V čase 19:42:08 UTC prvou korekciou dráhy piloti začali stíhanie ISS.

Počas druhého dňa letu posádka opäť oživila manipulátor RMS, ktorý po odskúšaní vyzdvihol z pravého boku nákladového priestoru predlžovací kus označovaný skratkou OBSS (Orbiter Boom Sensor System). Na ňom sú umiestnené laserové detektory, fotometre a kamery, určené na odhaľovanie prípadných poškodení tepelnej ochrany. Predlžovacia tyč je nevyhnutná, pretože bez nej by samotný manipulátor RMS nedosiahol na spodnú časť raketoplánu. Okolo 09:24 UT sa začala kontrola tepelného štítu raketoplánu, ktorá však odhalila len zanedbateľné poškodenia. V teň deň sa uskutočnili tiež dve korekcie dráhy, prvá o 06:54:12 UTC a druhá o 16:03:24 UTC. Posádka ISS (veliteľ Sergej Konstantinovič Krikaljov a palubný inžinier John L. Phillips) ako aj posádka raketoplánu sa pripravovali na spojenie. Na palube ISS sa do prechodového tunela PMA-2 začala napúšťať atmosféra, na palube raketoplánu sa pripravila prechodová komora, spojovací uzol sa vysunul do pohotovostnej polohy a vysunula sa malá parabolická anténa slúžiaca aj pre stretávací rádiolokátor.

Discovery pred záverečným priblížením k ISS

28. júla okolo 05:30 UTC sa začala séria približovacích manévrov k ISS. V čase 09:50 UTC, keď už bola vzdialenosť raketoplánu a stanice o málo viac ako 1,5 km, nadviazali obidve posádky zvukové spojenie v komunikačnom pásme UKV. Medzi 10:15 a 10:24 UTC sa raketoplán otočil okolo svojej kratšej vodorovnej osi a posádka ISS zatiaľ snímkovala jeho tepelný štít. V čase 10:38 UTC bola vzdialenosť oboch telies asi 100 m a približovacia rýchlosť len 50 mm za sekundu. O 10:46 UTC dal letový riaditeľ Paul Hill súhlas so stretávacím manévrom. V čase 11:18 UT sa spojovacie uzly raketoplánu a modulu PMA-2 zachytili a v čase 11:30 UT sa uzamkli zámky spojovacieho uzla. Raketoplán Discovery sa tým spojil s Medzinárodnou vesmírnou stanicou. V čase 12:54 UT sa otvorili poklopy a posádky sa mohli stretnúť.

Po slávnostnom privítaní posádok sa začali bezpečnostné školenia, po nich ďalšie opatrenia a premiestňovanie zásob. Medzi ne patrilo aj prečerpávanie stlačeného dusíka zo zásob raketoplánu do tlakových nádrží modulu Quest. Staničný manipulátor SSRMS (Space Station Remote Manipulator System), vyzdvihol predlžovaciu tyč OBSS z lôžka v nákladovom priestore raketoplánu a predal ju manipulátoru RMS. Manipulátor stanice SSRMS riadili Kelly a Lawrenceová za asistencie Phillipsa, manipulátor raketoplánu obsluhovali zase Camarda a Thomas. Cieľom tejto operácie bolo predať tyč OBSS manipulátoru RMS a to preto, lebo po pripojení ku stanici by na tyč už nedosiahol manipulátor raketoplánu bez pomoci. Pred začatím odpočinku, ktorý nastal okolo 20:40 UT, prešla celá posádka raketoplánu naspäť do jeho priestorov.

Modul Raffaello po pripojení k ISS

29. júla prebehlo pripojenie nákladového modulu MPLM Raffaello k spojovaciemu uzlu modulu Unity. Modul za pomoci staničného manipulátoru Lawrenceová a Kelly úspešne pripojili k stanici. Keď však do neho chcel Krikaljov vstúpiť, nastal problém. Príliš veľký rozdiel tlakov mu nedovolil otvoriť modul. Závadu sa podarilo odstrániť a okolo 15:00 UT bol prielez do modulu otvorený. Astronauti vstúpili do Raffaella a začali z neho vykladať materiál. Kelly a Phillips zatiaľ pripravili staničný manipulátor SSRMS na ďalšie kontroly tepelného štítu raketoplánu tentoraz farebnou kamerou na manipulátore. Tieto kontroly neukázali nič mimoriadne, azda len menšie množstvo škrabancov a drobných poškodení ako pri hociktorej inej misii raketoplánu predtým.

Pred odpočinkom prešla opäť posádka raketoplánu okolo 16:30 UT do priestorov Discovery a hermeticky uzavrela prielezy medzi raketoplánom a stanicou. Stalo sa tak z dôvodu, aby na palube raketoplánu mohol byť znížený tlak na 700 hPa ako príprava na prvý výstup do otvoreného priestoru. Zníženie tlaku sa vykonalo prečerpaním časti vzduchu do atmosféry stanice. Po ukončení odpočinku 30. júla okolo 04:09 UT sa začali bezprostredné prípravy na výstup do otvoreného priestoru. Napokon o 09:46 UT Noguchi a Robinson prepojením svojich skafandrov na vnútorné zdroje oficiálne začali prvý výstup do otvoreného priestoru.

Prvou úlohou Nogučiho a Robinsona bolo testovať dve nové metódy opráv tepelnej ochrany raketoplánu. Za použitia aplikátoru peny EWA zahladzovali umelo vytvorené diery vo vzorkách dlaždíc a materiálom NOAX opravovali maketu poškodeného krytu RCC nábežnej hrany krídla. Pre nedostatok času však neboli dokončené všetky pokusy. Zatiaľ sa na palube raketoplánu zvýšil tlak na normálnu hodnotu, aby mohli byť otvorené prielezy medzi Discovery a stanicou a aby sa mohlo pokračovať v prenášaní nákladu.

Noguchi a Robinson sa vrátili po náradie do prechodovej komory Quest a potom začali inštalovať na povrchu modulu Quest nosnú konštrukciu ESPAD a kabeláž pre budúce pripojenie skladovacej plošiny ESP. V práci im pomáhali Kelly a Lawrenceová, ktorí zvnútra raketoplánu ovládali manipulátor RMS nesúci nosníky ESPAD. Noguchi potom opravil poškodenú anténu navigačného systému GPS (Global Positioning System). Nasledovalo premostenie nefunkčného diaľkového spínača RPC-17 (Remote Power Controller) pre silový zotrvačník (gyroskop) CMG-2 (Control Moment Gyroscope). Robinson pripravil náradie potrebné na chystanú výmenu silového zotrvačníka. Potom sa astronauti vrátili do prechodovej komory Quest a o 16:36 UT sa začalo tlakovanie komory. Tým sa po 6 hodinách a 50 minútach oficiálne skončil prvý výstup do kozmu.

Po skončení výstupu a opätovnom otvorení prielezov medzi telesami začala posádka odpočinok. 31. júla pokračovalo prenášanie nákladu medzi raketoplánom a komplexom, astronauti tiež pripravovali skafandre na druhý výstup do kozmu. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade, pred začiatkom znižovania tlaku posádka uzavrela prielezy medzi Discovery a stanicou a po ukončení odpočinku a nevyhnutných prípravách 1. augusta o 08:42 UT Noguchi a Robinson začali svoj druhý výstup do otvoreného priestoru.

Steve Robinson na staničnom manipulačnom ramene počas tretieho výstupu do kozmu

Hlavnou úlohou druhého výstupu do kozmu bola výmena nefunkčného silového zotrvačníka CMG-1. Po odpojení káblov astronauti demontovali celé tristokilogramové puzdro so zotrvačníkom z priehradovej konštrukcie ITS-Z1, nad modulom Unity. Noguči bol na plošine na konci staničného manipulátoru, ktorý ovládali Kelly a Lawrenceová. Tí ho diaľkovým ovládaním zniesli spolu so zotrvačníkom do nákladového priestoru raketoplánu, kde bol provizórne ukotvený. Nový zotrvačník, dovtedy tiež provizórne uložený v nákladovom priestore, bol naložený na plošinu a spolu s Nogučim putoval naspäť ku konštrukcii ITS-Z1. Potom Robinson a Noguči nový zotrvačník nainštalovali. Riadiace stredisko MCC sa pokúsilo uviezť zotrvačník do prevádzky, ale neúspešne. Chyba bola v zlom kontakte niektorého z konektorov. Noguči preto odpojil a znovu pevne spojil všetky konektory, v ktorých mohol byť problém. Na druhý pokus sa už riadiacemu stredisku podarilo zotrvačník oživiť. Po uprataní náradia sa Robinson a Noguči mohli vrátiť do prechodovej komory, kde o 15:56 UT ukončili druhý výstup do otvoreného priestoru. Tento trval 7 hodín a 14 minút. V priebehu výstupu pokračovali Krikaljov, Phillips, Colinsová a Camarda v prenášaní nákladu.

Zatiaľ čo posádka odpočívala, na Zemi prebehlo zasadanie manažérov letu Discovery MMT (Mission Management Team). Na tomto zasadnutí padlo rozhodnutie odstrániť dve vyčnievajúce upchávky medzi dlaždicami tepelnej ochrany v blízkosti prednej podvozkovej šachty pri treťom výstupe do otvoreného priestoru (EVA-3). Aerodynamici sa obávali, že táto nerovnosť povrchu by viedla ku vzniku turbulentného prúdenia, ktoré by zvýšilo tepelné namáhanie tepelnej ochrany. Okrem týchto vypchávok však technici nenašli žiadne poškodenie, ktoré by vyžadovalo opravársky zásah na orbite.

2. augusta sa posádka pripravovala na posledný výstup do otvoreného priestoru. Pokračovalo tiež prekladanie nákladu a uskutočnila sa spoločná tlačová videokonferencia posádky raketoplánu a stanice ISS a tiež telefonický rozhovor Eileen Collinsovej s prezidentom Bushom.

Tretí výstup do kozmu sa začal 3. augusta o 08:48 UT a absolvovali ho opäť Noguchi a Robinson. Vlastnej "oprave" tepelného štítu predchádzala príprava náradia, montážnych plošín a inštalácia úložnej plošiny ESP-2 na modul Quest, ktorá bude slúžiť pri ďalších misiách. Napokon okolo 12:08 UT Robinson nastúpil na montážnu plošinu na konci staničného manipulátoru a Lawrenceová a Kelly ho presunuli na prvé z dvoch miest, na ktorom trčali spomedzi dlaždíc vypchávky. Ukázalo sa, že oprava bola jednoduchšia, než odborníci čakali. Robinsonovi sa vypchávky podarilo vytiahnuť prstami. Nasledovala fotodokumentácia tepelnej ochrany raketoplánu, presun plošiny do nákladového priestoru raketoplánu a jej demontáž z manipulátoru, upratovanie náradia a napokon okolo 14:28 UT návrat obidvoch astronautov do prechodovej komory Quest. O 14:49 UT sa oficiálne skončil tretí výstup do otvoreného priestoru, ktorý trval 6 hodín 1 minútu.

Pri prieskume fotografií tepelného štítu raketoplánu odborníci našli ešte jedno miesto, ktoré budilo zvýšenú pozornosť odchlípená izolácia nad jedným z okienok pilotnej kabíny. Posádka musela za pomoci detektorov a kamier OBSS toto miesto dôkladne preskúmať. 4. augusta doobeda prebiehalo definitívne ukladanie nákladu prepravovaného späť na Zem do modulu Raffaello. Celkove bolo na stanicu premiestnených 6,8 ton nákladu a naspäť na Zem putovalo 3,9 ton. Zároveň sa Collinsová, Robinson a Camarda zúčastnili tlačovej konferencie, v priebehu ktorej hovorili aj s japonským ministerským predsedom J. Koizumi a ministrom školstva, kultúry, športu, vedy a techniky N. Nakayma. Na Zemi zatiaľ prišli technici k záveru, že odchlípnutá izolácia nepredstavuje pre Discovery žiadnu hrozbu.

Nočné pristávanie raketoplánu na Edwards AFB

Po pristátí sú z Discovery odsávané pohonné hmoty

Posádka raketoplánu po pristátí

5. augusta sa začali prípravy na oddelenie telies. Všetky predmety, ktoré mali byť prevezené na Zem sa premiestnili na palubu raketoplánu, okrem iných tiež experiment s prípravou kryštálov proteínov označený ako PCG-STES (Protein Crystal Growth – Single Locker Thermal Enclosure System). Prípravy pokračovali premiestnením a ukotvením modulu Raffaello späť do nákladového priestoru raketoplánu. Presun prebehol prostredníctvom staničného manipulátora.

8. augusta sa obidve posádky rozlúčili a v čase približne 05:24 UT sa definitívne uzavreli prielezy medzi raketoplánom a stanicou. Po kontrole hermetickosti spoja bol o 07:22 UT vydaný povel na odomknutie zámkov spojovacieho uzla. O 07:24:00 UT sa Discovery odpojil od stanice a o 07:54 UT začal jej oblet. O 09:08:53 UTC potom prestúpil na samostatnú dráhu.

7. augusta Collinsová, Kelly a Robinson uskutočnili previerku systémov orbitera pred pristátím. Prebehol nácvik pilotáže priebehu pristávania, motory RCS sa skúšobne zažihli. Ostatní členovia posádky upratovali vnútorné priestory orbitera. Prebehla tiež ďalšia tlačová konferencia. Pristátie bolo pôvodne plánované na 8. augusta, ale MCC ho odvolalo vzhľadom na oblačnosť nad Mys Canaveral. Možnosť pristátia v tento deň bola odvolaná hneď dvakrát a to o 07:15 UT a o 09:07 UT (pri nasledujúcom obehu). 9. augusta bolo počasie na Floride naďalej nepriaznivé a tak dal letový riaditeľ LeRoy Cain súhlas s pristátím na základni Edwards AFB v Kalifornii.