STS-131 — космический полёт MTKK «Дискавери» по программе «Спейс Шаттл». 33-й полет шаттла к Международной космической станции.
Экипаж Алан Пойндекстер (Alan Poindexter) (2-й космический полёт) — командир; Джеймс Даттон (James P. Dutton) (1) — пилот; Ричард Мастраккио (Richard Mastracchio) (3) — специалист по программе полёта; Клейтон Андерсон (Clayton Anderson) (2) — специалист по программе полёта; Дороти Меткалф-Линденбургер (Dorothy Metcalf-Lindenburger) (единственный) — специалист полета - преподаватель; Стефани Уилсон (Stephanie Wilson) (3) — специалист по программе полёта; Наоко Ямадзаки (Naoko Yamazaki) (1) — специалист по программе полёта.
Выходы в открытый космос Во время полёта было осуществлено три выхода в открытый космос.
Выход 1 — Мастраккио и Андерсон Цели: Подготовка к замене бака с аммиаком в системе охлаждения; замена гироскопа системы навигации; снятие экспериментальных образцов с наружной поверхности японского научного модуля Начало: 9 апреля 2010 — 05:31 UTC Окончание: 9 апреля 2010 — 11:58 UTC Продолжительность: 6 часов 27 минут. Это 141-й выход в космос связанный с МКС.
Это 4-й выход в космос для Мастраккио и 4-й выход для Андерсона.
Выход 2 — Мастраккио и Андерсон Цели: Установка нового бака с аммиаком в системе охлаждения Начало: 11 апреля 2010 — 05:30 UTC Окончание: 11 апреля 2010 — 12:56 UTC Продолжительность: 7 часов 26 минут. Это 142-й выход в космос связанный с МКС.
Это 5-й выход в космос для Мастраккио и 5-й выход для Андерсона.
Выход 3 — Мастраккио и Андерсон Цели: Перенос старого бака в грузовой отсек шаттла для отправки на Землю. Начало: 13 апреля 2010 — 06:14 UTC Окончание: 13 апреля 2010 — 12:38 UTC Продолжительность: 6 часов 24 минут. Это 143-й выход в космос связанный с МКС.
Это 6-й выход в космос для Мастраккио и 6-й выход для Андерсона.
Цель
Доставка научного оборудования в транспортном модуле «Леонардо». Это седьмой полёт модуля «Леонардо» к МКС. В модуле «Леонардо» упакованы новые спальные места для членов экипажа МКС, продукты и одежда для экипажа МКС, новая лабораторная морозильная камера, спортивный тренажер, запасные части для системы регенерации воды, экспериментальное оборудование и стойки с расходными материалами. В «Леонардо» также находится специальное ограждение, которое должно быть смонтировано в модуле «Дестини», предназначенного для создания эффекта тёмной комнаты, для улучшения условий наблюдения и фотографирования Земли. В модуле «Леонардо» размещены полезные грузы общим весом около 8,5 тонн. В грузовом отсеке шаттла также помещён бак для аммиака, который астронавтам предстоит установить на станции и включить его в систему охлаждения. Общий вес оборудования и материалов, доставленных на станцию, составляет более 10 тонн.
Подготовка к полёту
5 декабря 2008 года НАСА назначило экипаж для миссии STS-131: командир Алан Пойндекстер, пилот Джеймс Дэттон, специалисты полёта Ричард Мастраккио, Клэйтон Андерсон, Дороти Меткалф-Линдербургер, Стефани Уилсон, Наоко Ямазаки. В экипаже «Дискавери» — три новичка космических полётов: Джеймс Дэттон, Дороти Меткалф-Линдербургер и Наоко Ямазаки.
15 февраля 2010 года. Назначенная на 11 февраля перевозка шаттла «Дискавери» из ангара в здание вертикальной сборки перенесена на 22 февраля из-за низкой температуры (7 °C или 45 °F), которая установилась во Флориде. Этот перенос повлечёт за собой перенос старта на начало апреля. Если 22 февраля «Дискавери» будет в здании вертикальной сборки, то перевозка на стартовую площадку состоится 2 марта.
16 февраля. Старт шаттла «Дискавери» переносится с 18 марта на 5 апреля. Полёт «Дискавери» планировался на период с 18 по 30 марта. Недельная задержка перевозки шаттла в здание вертикальной сборки влечет за собой недельный сдвиг, что означает сдвиг возвращения на Землю на начало апреля. На 2 апреля назначен старт российского корабля «Союз ТМА-18» с очередной сменой экипажа МКС. «Союз ТМА-18» должен пристыковаться к МКС 4 апреля. Чтобы избежать пересечения на орбите «Дискавери» и «Союза», старт шаттла переносится на 5 апреля 10 часов 27 минут (6 часов 27 минут восточного летнего времени США). Возвращение на Землю должно состояться 18 апреля в 4 часа 30 минут.
22 февраля в Космическом центре Кеннеди приземлился шаттл «Индевор», который успешно завершил свою миссию STS-130. В этот же день из ангара в здание вертикальной сборки был перевезён шаттл «Дискавери», который подготавливается к следующей миссии STS-131.
В ночь на 2 марта шаттл «Дискавери» в связке с внешним топливным баком и твердотопливными ускорителями перевезён из здания вертикальной сборки на стартовую площадку 39А. Перевозка началась в 4 часа 58 минут (1 марта в 23 часа 58 минут местного времени). В 11 часов 48 минут «Дискавери» был установлен на стартовой площадке.
26 марта официально объявлено, что шаттл «Дискавери» STS-131 стартует 5 апреля в 10 часов 21 минуту по Гринвичу (6 часов 21 минуту летнего времени восточного побережья США).
1 апреля в 10 часов 48 минут на космодром мыса Канаверал прибыл экипаж «Дискавери» для непосредственной подготовки к полёту.
2 апреля в 7 часов по Гринвичу начался обратный предстартовый отсчет времени миссии STS-131. Старт «Дискавери» должен состояться 5 апреля в 10 часов 21 минуту 23 секунд (6 часов 21 минуту местного времени). Если по какой-либо причине старт не состоялся бы 5 апреля, то вторая попытка старта была бы предпринята 6 апреля в 9 часов 59 минут по Гринвичу.
Описание полёта
Старт и первый день полёта 6:21 5 апреля — 16:21 5 апреля
Прогноз погоды на время запуска шаттла с вероятностью 80 % благоприятен для старта: переменная облачность, нижняя кромка облаков на высоте 900 метров (3000 футов), скорость ветра 2,6 м/с (5 узлов), температура 18 °C (64 °F).
В 1 час 28 минут, с опозданием на 32 минуты от графика, началась закачка жидких кислорода и водорода во внешний топливный бак шаттла. Получасовая задержка не влияет на время старта. Жидкий кислород закачивается в верхнюю треть внешнего бака. Объём закачиваемого жидкого кислорода составляет 0,65 млн литров (1439000 галлонов), температура −148 °C (−298 °F). Объём закачиваемого жидкого водорода составляет 1,75 млн литров (385000 галлонов), температура −217 °C (−423 °F). Закачка топлива во внешний топливный бак закончилась в 4 часа 30 минут.
В 6 часов 49 минут экипаж в автобусе прибыл на стартовую площадку 39А, где установлен «Дискавери». В 7 часов астронавты начали размещаться в кабине шаттла. Первым занял своё место командир экипажа Алан Пойндекстер, затем Клей Андерсон, пилот Джеймс Дэттон, Стефании Уилсон, Ричард Мастраккио, японская астронавтка Наоко Ямазаки и Дороти Метклаф-Линденбургер. Посадка экипажа закончилась в 7 часов 47 минут. За два часа до старта, в 8 часов 23 минуты, был закрыт люк шаттла.
В 10 часов 21 минуту шаттл «Дискавери» стартовал. Через 90 секунд после старта вес комплекса спейс шаттл составляет половину от того, что было перед стартом. Твердотопливные ускорители сжигают 5 тонн топлива в секунду (11000 фунтов в секунду), а основные двигатели шаттла потребляют полтонны в секунду жидкого топлива из внешнего бака. Через 2 минуты и 10 секунд были отстреляны отработавшие твердотопливные ускорители. Через четыре с половиной минуты «Дискавери» был на высоте 100 км (63 мили), удаление от точки старта — 290 км (181 миля). Через 8 минут 31 секунду шаттл вышел на орбиту, двигатели шаттла были выключены, шаттл отсоединился от внешнего топливного бака.
После старта «Дискавери» вышел на орбиту с параметрами: апогей 219 км (136 миль) и перигей 58 км (36 миль), через полчаса после старта была проведена корректировка орбиты, параметры которой стали: апогей 259 км (161 миля) и перигей 227 км (141 миля).
В 11 часов 53 минут был раскрыт грузовой отсек шаттла. В 12 часов была раскрыта антенна Ku диапазона. Эта антенна находится в переднем правом углу грузового отсека шаттла. Однако активация и тестирование работоспособности антенны показали, что антенна не функционирует. Антенна Ku диапазона используется как радар во время сближения и стыковки с МКС, а также для высокоскоростной передачи информации (в том числе телевизионного изображения) через спутник на Землю. Хотя антенна отслеживает направление на коммуникационный спутник, но передача команд и информации через антенну не проходит. По-видимому, вышел из строя электронный блок, отвечающий за передачу информации через антенну. Тем не менее, стыковка со станцией может быть осуществлена с применением других средств шаттла.
Неработоспособность антенны означает невозможность передачи телевизионного изображения теплозащитного покрытия шаттла во время обследования, которое состоится во второй день полёта. В этом случае телевизионное изображение будет записано и позже передано на Землю через антенну Ku диапазона станции. При этом специалисты на Земле, которые занимаются анализом результатов обследования теплозащитного покрытия, будут иметь существенно меньше времени для своей работы. Если неисправность антенны не будет устранена, то вторая инспекция теплозащитного покрытия, которая обычно проводится после расстыковки со станцией, будет проведена до расстыковки, и телевизионное изображение инспекции будет вновь передано на Землю через антенну МКС.
В 13 часов 8 минут была проведена вторая корректировка орбиты. Параметры орбиты шаттла после корректировки: перигей 228 км (142 мили), апогей 335 км (208 миль).
Астронавты переводят системы шаттла в режим работы на орбите. Подготавливают удлинитель манипулятора для предстоящей на следующий день инспекции теплозащитного покрытия шаттла.
Во время старта «Дискавери» Международная космическая станция находилась над Атлантическим океаном, юго-западнее Ирландии.
Второй день полёта 00:21 6 апреля — 16:21 6 апреля
В 3 часа «Дискавери» находился на расстоянии 2700 км (1700 миль) от станции и приближался к ней со скоростью 185 км за каждый виток вокруг Земли (115 миль за виток).
С помощью лазерного сканера и высокоразрешающей камеры, установленных на удлинителе робота-манипулятора станции, астронавты проводят обследование теплозащитного покрытия днища и кромок крыльев шаттла. Роботом-манипулятором шаттла управляли, сменяя друг друга, Алан Пойндекстер, Джеймс Дэттон, Наоко Ямазаки, Дороти Метклаф-Линденбургер и Стефани Уилсон. Из-за неисправности антенны для высокоскоростной передачи данных, телевизионное изображение, объём которого составляет 40 гигабайт, запоминается в компьютере шаттла. После стыковки со станцией и подсоединения компьютера шаттла к беспроводной сети станции, изображение будет передано через антенну МКС на Землю.
Обследование правого крыла началось в 5 часов 40 минут и продолжалось около полутора часов. Далее были обследованы нос и покрытие передней части шаттла, и затем левого крыла. Обследование было закончено в 10 часов 48 минут. В 11 часов 55 минут удлинитель манипулятора, на котором установлены лазерный сканер и высокоразрешающая камера, был сложен в грузовом отсеке шаттла.
Было проведено несколько корректировок орбиты шаттла с целью сближения со станцией. Параметры орбиты «Дискавери» составляют: перигей 320 км (199 миль), апогей 335 км (208 миль).
Астронавты подготавливали оборудование для предстоящей стыковки с МКС. Ричард Мастраккио и Клей Андерсон проверяли свои скафандры для предстоящих выходов в открытый космос.
В 11 часов «Дискавери» находился на расстоянии 1600 км (1000 миль) от станции и приближался к ней со скоростью 160 км за каждый виток вокруг Земли (97 миль за виток).
Третий день полёта 00:21 7 апреля — 16:21 7 апреля
День стыковки с Международной космической станцией.
Астронавты предприняли очередную безуспешную попытку активации вышедшей из строя антенны Ku диапазона.
В 3 часа 36 минут была проведена очередная корректировка орбиты. В 3 часа 57 минут «Дискавери» находился на расстоянии 68 км (223000 фут) от станции и приближался к ней со скоростью 9 м/с (31 фут/с).