STS-125 — космический полёт MTKK «Атлантис» по программе «Спейс шаттл». Кодовое обозначение полёта в НАСА: Hubble Space Telescope — Servicing Mission 04 (HST-SM04), или Hubble Servicing Mission (HSM), то есть четвёртая миссия по обслуживанию телескопа «Хаббл». На самом деле это пятый полёт к телескопу «Хаббл». Первая миссия по обслуживанию телескопа (SM1) была осуществлена в декабре 1993 года, вторая (SM2) — в феврале 1997 года. Первоначально третья миссия по обслуживанию телескопа планировалась как один полёт (SM3), но позже была разделена на два полёта. Первый полёт по программе третьей миссии (SM3А) состоялся в декабре 1999 года, второй полёт (SM3В) — в марте 2002 года. Миссия STS-125 — пятый полёт к телескопу «Хаббл».
Стоимость миссии «Атлантис» STS-125 вместе с новыми инструментами для «Хаббла» оценивается в сумму 887 миллионов долларов.
Экипаж Скотт Олтман (Scott Altman) (4-й космический полёт), командир экипажа Грегори К. Джонсон (Gregory C. Johnson) (1), пилот Майкл Гуд (Michael Good) (1), специалист полёта-1 Кэтрин Меган Мака́ртур (Megan McArthur) (1), специалист полёта-2 Джон Грансфелд (John Grunsfeld) (5), специалист полёта-3 Майкл Массимино (Michael Massimino) (2), специалист полёта-4 Эндрю Фьюстел (Andrew Feustel) (1), специалист полёта-5
Скотт Олтман совершил три космических полёта. Он был командиром последней миссии («Колумбия» STS-109) по обслуживанию телескопа «Хаббл». Джон Грансфелд совершил четыре космических полёта. Он участвовал в двух последних миссиях по обслуживанию телескопа «Хаббл» («Дискавери» STS-103 и «Колумбия» STS-109). Майкл Массимино также был участником последней миссии («Колумбия» STS-109) по обслуживанию телескопа «Хаббл».
В экипаже «Атлантис» — четыре новичка космических полётов: Грегори К. Джонсон, Майкл Гуд, Меган Макартур и Эндрю Фьюстел.
Выходы в открытый космос В ходе полёта было осуществлено пять выходов в открытый космос. Выход 1 — Грансфелд и Фьюстел Цель: обслуживание телескопа Хаббл. Начало: 14 мая 2009 — 12:52 UTC Окончание: 14 мая — 20:12 UTC Продолжительность: 7 часов 20 минуты Это 6-й выход в космос для Грансфелда и 1-й выход для Фьюстела.
Выход 2 — Массимино и Гуд Цель: замена гироскопов и 1 блока аккумуляторов. Начало: 15 мая 2009 — 12:49 UTC Окончание: 15 мая — 20:45 UTC Продолжительность: 7 часов 56 минуты Это 3-й выход в космос для Массимино и 1-й выход для Гуда.
Выход 3 — Грансфелд и Фьюстел Цель: установка нового спектрографа, ремонт электронного блока обзорной камеры. Начало: 16 мая 2009 — 9:35 UTC Окончание: 16 мая — 16:11 UTC Продолжительность: 6 часов 36 минут Это 7-й выход в космос для Грансфелда и 2-й выход для Фьюстела.
Выход 4 — Массимино и Гуд Цель: ремонт блока питания Регистрирующего спектрографа. Начало: 17 мая 2009 — 9:45 UTC Окончание: 17 мая — 17:47 UTC Продолжительность: 8 часов 2 минуты Это 4-й выход в космос для Массимино и 2-й выход для Гуда.
Выход 5 — Грансфелд и Фьюстел Цель: замена блока аккумуляторов, датчика точного наведения и теплоизоляционных панелей. Начало: 18 мая 2009 — 12:20 UTC Окончание: 18 мая — 19:22 UTC Продолжительность: 7 часов 2 минуты Это 8-й выход в космос для Грансфелда и 3-й выход для Фьюстела.
Цель
Экспедиция по обслуживанию телескопа Хаббл. Последняя миссия («Колумбия» STS-109) по обслуживанию телескопа Хаббл состоялась в марте 2002 года. По состоянию на 2009 год, специалисты оценивали, что телескоп Хаббл закончил бы свою работу к концу 2010 года. Экспедиция «Атлантис» STS-125 продлила работоспособность телескопа, по крайней мере, до 2014 года.
Во время экспедиции астронавты установили на телескопе Хаббл шесть новых гироскопов стабилизации, шесть новых никель-водородных аккумуляторов, новый компьютер, отвечающий за обработку данных, новую широкоугольную камеру (Wide Field Camera 3) и новый спектрограф космического излучения (Cosmic Origins Spectrograph). Стоимость новой широкоугольной камеры — 126 миллионов долларов, стоимость спектрографа — 81 миллион долларов. Астронавты «Атлантиса» также восстановили работоспособность регистрирующего спектрографа (Space Telescope Imaging Spectrograph), у которого в 2007 году вышла из строя система электропитания и усовершенствованную обзорную камеру (Advanced Camera for Surveys), которая вышла из строя в 2007 году. Астронавты также установили на телескопе усовершенствованный датчик точного наведения (fine guidance sensor).
На телескопе был установлен захват, к которому в будущем, когда телескоп Хаббл окончательно выйдет из строя, будет подсоединён спутник, который спустит телескоп с орбиты.
STS-400
Миссия STS-125 считалась самой сложной и опасной из всех оставшихся для шаттлов. В миссии по обслуживанию телескопа «Хаббл» астронавты, в случае повреждения шаттла, не имели бы возможности ждать спасательного корабля на МКС. Если бы шаттл «Атлантис» был повреждён и не мог самостоятельно вернуться на Землю, то к нему была бы отправлена спасательная экспедиция «Индевор» STS-400.
Телескоп «Хаббл» находится на более высокой (до 570 км) орбите по сравнению с орбитой МКС, поэтому шаттл «Атлантис» был подвержен большему риску столкновения с космическим мусором. Особенно эта опасность возросла после столкновения двух спутников 10 февраля 2009 г. Обломки столкнувшихся спутников могут достигать орбиты, на которой находится телескоп. Специалисты НАСА оценивают вероятность столкновения шаттла с космическим мусором при полёте к телескопу «Хаббл» как 1 к 229. Вероятность столкновения с обломками на высоте МКС составляет 1 к 330.
Если на второй день полёта шаттла «Атлантис» STS-125, во время обследования теплозащитного покрытия, было бы обнаружено повреждение, то все системы «Атлантиса» были бы переведены в режим энергосбережения. В таком режиме ресурсов жизнеобеспечения экипажа будет всё ещё достаточно для 24 суток полёта. Если повреждение теплозащитного покрытия было бы обнаружено во время последнего обследования, на десятый день полёта, то ресурсов жизнеобеспечения экипажа было бы достаточно для 16,5 суток полёта. За это время должна быть организована спасательная экспедиция «Индевор» STS-400. «Индевор» должен был подойти к «Атлантису» не позже чем через 15 суток и 16 часов с момента обнаружения повреждения «Атлантиса».
Шаттл «Индевор» будет находиться на стартовой позиции одновременно с шаттлом «Атлантис». «Индевор» будет находиться в готовности к старту через семь дней после старта «Атлантиса». Экипаж спасательной экспедиции «Индевора» состоял из четырёх астронавтов: командир Крис Фергюсон (), пилот Эрик Боу () и два специалиста полёта Шейн Кимбро () и Стив Боуэн (). В грузовом отсеке «Индевора» не было бы полезной нагрузки, поэтому шаттл был бы необычно лёгким. Поэтому в случае нештатной работы двигателей шаттла на участке выведения «Индевор» смог бы после отделения твердотопливных ускорителей развернуться и приземлиться на взлётно-посадочной полосе космодрома космического центра Кеннеди. В случае падения давления в кабине шаттла или сбоев в системе управления «Индевор» мог бы приземлиться на одном из Бермудских островов или в районе города Банжул в Гамбии. Для обычных запусков шаттлов на случай аварийной ситуации предусматриваются возможности приземления во Франции на базе «Истр» (Istres) возле Марселя или в Испании на базе Морон (Moron) возле Сарагосы.
При сближении «Индевора» и «Атлантиса» в космосе «Атлантис» располагался бы днищем (вверх) в сторону открытого космоса и с раскрытым грузовым отсеком к земле. «Индевор» же располагался бы днищем к земле и подходил бы к «Атлантису» снизу. После сближения на расстояние 13 метров (44 фута), астронавты «Индевора» с помощью робота-манипулятора захватили бы шаттл «Атлантис».
Астронавты «Атлантиса» через открытый космос перейдут в шаттл «Индевор». Переход должен осуществляться в такой последовательности: Макартур и Фьюстел, затем Грансфелд и Джонсон и затем Массимино, Гуд и Олттман.
После того как экипаж покинет «Атлантис», контроль над ним будет передан наземному центру управления. По команде с земли «Атлантис» будет сведён с орбиты и затоплен в Тихом океане.
Пятый полёт к телескопу Хаббл был запланирован ещё до катастрофы шаттла «Колумбия». После катастрофы тогдашний директор НАСА Шон О’Киф отменил эту миссию по причине слишком большого риска для астронавтов. Однако сменивший О’Кифа на посту директора НАСА Майкл Гриффин восстановил эту миссию. При этом Гриффин сказал, что НАСА сделает абсолютно всё, что необходимо, для обеспечения безопасности экипажа, в том числе и отправку спасательной экспедиции.
Вероятность того, что миссия «Индевор» STS-400 состоится, очень мала. Если она всё же произойдет, то это будут последние полёты шаттлов. После потери «Атлантиса» у НАСА осталось бы только два шаттла. Кроме того, потребовалось бы длительная процедура расследования, устранения причин, проведения разного рода модификаций и улучшений, на что у НАСА уже не было бы ни средств, ни времени.
21 мая 2009 года шаттл «Индевор», который находился в состоянии готовности к старту с миссией спасения STS-400, был снят с предстартовой готовности. Это решение было принято в связи с тем, что шаттл «Атлантис» находился в хорошем состоянии и был способен самостоятельно вернуться на Землю. Шаттл «Индевор» начал готовиться к своей плановой миссии, полёт к МКС, STS-127, старт которой назначен на 13 июня.
Подготовка к полёту
2006—2007 годы 31 октября 2006 года НАСА объявило, что полёт шаттла для обслуживания космического телескопа «Хаббл» состоится весной 2008 года. Это будет последняя миссия по обслуживанию телескопа. После ремонта телескоп будет продолжать работу до 2013 года.
Планируется, что для возможной спасательной миссии будет зарезервирована стартовая площадка 39-B в космическом центре Кеннеди.
Руководитель НАСА Майкл Гриффин также объявил состав экипажа для будущего полёта: Скотт Альтман — командир, Грегори Джонсон — пилот, Джон Грансфелд, Майкл Массимино, Эндрю Фьюстел, Майкл Гуд, Меган Макартур.
Из семи членов экипажа трое имеют опыт космических полётов.
Астронавты установят на телескопе два новых прибора: чувствительный ультрафиолетовый спектрограф (Cosmic Origins Spectrograph) и широкоугольную камеру (Wide Field Camera 3). С помощью спектрографа будут исследоваться крупномасштабная структура вселенной, скрытая масса вселенной, пространственное распределение галактик и межгалактического газа.
Новая широкоугольная камера, чувствительная в широком диапазоне длин волн, включая инфракрасный, видимый, и ультрафиолетовый свет.
Будут также установлены датчик ориентации и датчик контроля за положением телескопа. Будет предпринята попытка ремонта спектрографа, который был установлен на телескопе в 1997 году и вышел из строя в 2004 году.
Полёт шаттла планируется на 11 суток. Шаттл достигнет телескопа на третьи сутки полёта. Телескоп будет захвачен с помощью робота-манипулятора и помещён в грузовой отсек шаттла. Для выполнения всех поставленных задач потребуется пять выходов в открытый космос.
16 апреля 2007 года, из-за задержки старта миссии «Атлантис» STS-117, руководство НАСА приняло решение о некоторых перестановках в очерёдности полётов шаттлов. Планировавшийся ранее для миссии STS-125 шаттл «Дискавери» заменён на шаттл «Атлантис». Предварительная дата старта миссии — 11 апреля 2008 года. Затем дата старта была сдвинута на май 2008 года. В связи с задержками в изготовлении внешних топливных баков старт переносился на август 2008 года.
2008 год
По состоянию на 26 июля, Старт «Атлантиса», который должен был отправиться к космическому телескопу «Хаббл» 28 августа, был назначен на 5 октября 2008 года в 07:02:18 по Гринвичу. Захват телескопа «Хаббл» планировался на 7 октября, возвращение шаттла на Землю на 16 октября 2008 года.