Le succès de l'amarrage de l'ATV-2 « Johannes Kepler » donne le feu vert au lancement de la navette spatiale américaine Discovery STS-133, qui décolle de Cap Canaveral pour le vol ULF-5 le 24 février 2011 à 21h53'23" GMT.

L'équipage est constitué du commandant Steven LINDSEY, du pilote Eric BOE et des spécialistes de mission Alvin DREW, Stephen BOWEN, Michael BARRATT et Nicole STOTT. Ces deux derniers avaient récemment fait partie d'expéditions permanentes. BOWEN remplace Timothy KOPRA qui s'est blessé à la jambe quelques semaines avant le lancement.

Les deux charges utiles principales de la mission STS-133 sont le nouveau module de stockage PMM et la plate-forme externe ELC4.

Pendant que Discovery approche de la station, les quatre moteurs OCS de l'ATV-2 sont allumés le 25 février à 10h33 GMT pendant 198s (ΔV = 0,5m/s). Le but est de rehausser l'orbite de la station de 0,86km et la mettre en phase pour le lancement de Soyouz TMA-21 et l'atterrissage de Soyouz TMA-M.

Plus tard dans la journée, à 16h06 GMT, les cosmonautes ouvrent les écoutilles donnant sur l'ATV-2. Toujours le 25 février, Scott KELLY procède à la pressurisation du PMA-2, par où la navette Discovery va accoster. Par ailleurs, KALIERI range le système de contrôle de l'ATV qui avait été installé dans Zvezda pour l'amarrage. Le poste PCE Z0000 est stocké derrière les panneaux 225 et 226 du module Zaria.

Discovery STS-133 s'amarre au PMA-2 le 26 février 2011 à 19h14 GMT. Il y a maintenant douze personnes à bord du complexe orbital. La première priorité est de transférer la plate-forme ELC4 de la soute de la navette vers son emplacement définitif sur le segment S3 de la poutre centrale ITS.

Les plates-formes ELC1 et ELC2 avaient été amenées par la navette STS-129 en novembre 2009. La dernière de la série, ELC3, sera apportée par la mission suivante, STS-134. D'autre part, la station dispose de trois autres plates-formes de type ESP.

L'ELC4 n'abrite pour l'instant qu'un seul matériel : un radiateur photovoltaïque déployable du sous-système d'évacuation de la chaleur HRS (Heat Rejection Subsystem), qui fait partie du système de régulation thermique EATCS (External Active Thermal Control System). Plusieurs de ces radiateurs sont actuellement déployés, et celui qu'amène l'ELC4 servira de pièce de rechange en cas de problème avec l'un d'eux.

L'installation de l'ELC4 sur le S3 demande une manœuvre relativement complexe. Tout d'abord, à 23h08 GMT, le bras Canadarm2 de la station, accroché au module Harmony, saisit la plate-forme dans la soute. Il la transmet ensuite au bras RMS de Discovery, qui la saisit à 00h08 GMT le 27 février.

Vidéo 1 : Animation montrant l'installation de l'ELC4. Télécharger la vidéo. Crédit : NASA.

Le Canadarm2 peut alors lâcher l'ELC4 et à 00h55 GMT il va s'accrocher sur le point d'ancrage PDGF-1 de la plate-forme mobile MBS, sur la poutre ITS. Son autre extrémité se détache d'Harmony, saisit l'ELC4 et l'emmène jusque sur le point d'attache PAS4 du segment S3.

La première sortie dans l'Espace de STS-133 débute le 28 février 2011 à 15h46 GMT, quand les astronautes Stephen BOWEN et Alvin DREW passent leurs scaphandres EMU sur batteries internes.

Leur première activité consiste à installer une rallonge pour un câble appelé J612, qui relie le module Unity au sas Quest. Il avait été mis en place durant la sortie du 15 juillet 2001, lors de l'installation de Quest par la mission STS-104. Son rôle est d'assurer l'alimentation électrique de certains réchauffeurs de Quest.

Or, une fois que le nouveau module PMM sera arrimé à Unity, le J612 ne sera plus accessible, ce qui rendra d'éventuelles opérations de maintenance extrêmement délicates. Le but est donc de le prolonger afin de pourvoir le faire contourner la pièce d'amarrage du PMM. Cette activité était au programme de la sortie du 16 août 2010, mais n'avait pu être réalisée faute de temps.

BOWEN commence donc par débrancher le câble côté Unity, et à sa place il branche la rallonge. DREW connecte ensuite la rallonge au J612, et le tour est joué. Les astronautes n'ont plus qu'à attacher le câble le long de Unity, et ils peuvent passer à l'activité suivante.

Celle-ci consiste à rapatrier sur la plate-forme ESP-2 le module de pompe (PM, Pump Module) qui était tombé en panne le 31 juillet 2010, puis stocké temporairement sur le point d'ancrage POA lors de la sortie du 11 août 2010.

BOWEN monte sur le bras Canadarm2 au moyen d'un cale-pieds APFR qu'il a trouvé sur l'ESP-2, il se dirige vers le POA, saisit le PM défaillant et le ramène sur l'ESP-2. Là, il le range dans un casier (FSE) et le fixe au moyen de quatre boulons. Il doit également démonter l'attache AGB qui avait permis d'accrocher le PM au POA (ils la fixent sur le FHRC qui est présent sur l'ESP-2 depuis son lancement).

Le transfert à l'aide du Canadarm2 prend plus de temps que prévu, car le poste de pilotage (RWS) de la Cupola tombe en panne, et les astronautes doivent donc utiliser celui de Destiny.

Pendant que BOWEN réalisait son aller-retour, DREW s'est rendu sur le chariot CETA situé à bâbord, et il a récupéré une soupape d'évent qu'il ramène à son tour sur l'ESP-2. Elle sera utilisé lors de la prochaine sortie. Quand tout cela est terminé, BOWEN descend du bras.

L'activité suivante consiste à aller sur l'élément Z1 pour y récupérer le cale-pieds APFR n°4. Celui-ci a la particularité d'être le dernier APFR présent sur la station à être équipé d'une protection thermique qui l'empêche d'être installé à certains endroits. Il faut donc le ramener à l'intérieur de la station pour lui ôter cette protection.

Seul problème : un support d'outils TS (Tool Stanchion) est fixée sur l'APFR n°4. DREW emmène donc avec lui un autre APFR, qu'il trouve sur l'ESP-2, et l'installe sur le flanc bâbord du Z1. Il démonte le TS et le remonte sur cet APFR, libérant ainsi l'APFR n°4.

Il peut alors démonter l'APFR n°4. Avant d'aller le déposer dans le sas, il ouvre le couvercle de deux compartiments qui contiennent en tout quatre modules électriques RPCM, de manière à permettre l'accès au robot SPDM en cas de besoin.

Sur le segment S1, une caméra (CP3) est maintenant trop proche de la plate-forme ELC4 qui vient d'être installée, ce qui posera problème dans l'avenir. Il faut donc déplacer la caméra (montée sur un mât) et la tourner un peu pour laisser suffisamment de place autour de l'ELC4. Pour pouvoir fixer la caméra, les astronautes doivent d'abord installer un petit support.

Ils vont ensuite à l'extrémité du S3 pour installer deux butées qui bloqueront l'accès aux charriots CETA. Avec cette protection, ceux-ci pourront donc maintenant se rendre jusqu'au bout du S3.

Pendant qu'ils sont sur le S3, ils débloquent deux crans d'arrêt qui servaient à bloquer le MT et les câbles de sécurité des scaphandres. Leur toute dernière activité est une opération de communication de l'agence spatiale japonaise, appelée Message in a Bottle.

La sortie se termine à 22h20 GMT. Elle aura duré 6h34. Pendant ce temps, dans le module Unity, Catherine COLEMAN a remplacé le module RPCM N14B_C.

Le 1^er mars 2011, à 15h05 GMT, le module PMM est amarré au nadir de Unity à l'aide du bras Canadarm2, piloté par BARRATT et STOTT. Une fois la jonction sécurisée, COLEMAN démonte le système CBCS et KELLY pressurise le vestibule qui mène au PMM.

Toujours le 1^er mars, KONDRATIEV et KALIERI se lance dans le grand chantier du remplacement du panneau de vannes BOA du système Vozdoukh. Utilisé pour l'élimination du dioxyde de carbone, Vozdoukh est situé dans le module Zvezda.

Les deux cosmonautes doivent d'abord débrancher les câbles d'alimentation et déconnecter le système de télémesure BITS2-12 et couper son mode VD-SU (Выдачи Данных - Синхронизирующее Устройство). Le VD-SU est le mode de fonctionnement du BITS2-12 qui permet d'échanger des données avec le système informatique BVS, afin de les transmettre au sol (bande S).

Or, comme le système de production d'oxygène Elektron-VM est lui aussi contrôlé par le mode VD-SU, il faut le mettre hors-service avant de pouvoir démonter le Vozdoukh. Quand l'Elektron est éteint, les cosmonautes peuvent démonter le BOA, puis ils reconnectent le BITS2-12, remettent en service le VD-SU et réactivent Elektron.

Plus tard dans la journée, KALIERI, SKRIPOTCHKA et KELLY enfilent leurs scaphandres Sokol et vérifient l'ajustement de leurs couchettes Kazbek-UM dans le vaisseau Soyouz TMA-M, qui doit les ramener sur Terre dans deux semaines.

Plus tard dans la soirée du 1^er mars, vers 23h15 GMT, KELLY et LINDSEY pénètrent dans le PMM pour la première fois.

Les cosmonautes Stephen BOWEN et Alvin DREW débutent la seconde sortie dans l'Espace de STS-133 le 2 mars 2011 à 15h42 GMT. Leur première activité consiste à éventer l'ammoniac encore présent dans le vieux module de pompe (PM) qu'ils ont déposé sur l'ESP-2.

C'est DREW qui s'en charge. Le plus dur a été fait lors de la précédente sortie : il s'agissait d'installer sur le PM un système d'éventage spécial, qui assure à l'astronaute de ne pas voir son scaphandre contaminé par l'ammoniac. Une fois l'éventage terminé, DREW démonte le système et le ramène dans le sas.

Pendant ce temps, BOWEN grimpe sur le Canadarm2 au moyen d'un cale-pieds APFR, et il se dirige vers l'extrémité du module européen Columbus. Là, il démonte la petite plate-forme LWAPA qui avait été installée par l'équipage de STS-123, lors de la sortie du 17 mars 2008.

Elle n'est plus utilisée, mais comme elle occupe un précieux emplacement sur le système d'accroche EPF de Columbus, il est préférable de la ramener. Cette tâche était d'ailleurs au programme de la mission STS-131, mais elle n'avait pu être réalisée faute de temps lors de la sortie du 13 avril 2010. BOWEN va donc fixer la LWAPA dans la soute de Discovery.

Ensuite, DREW part retirer des couvertures thermiques sur le boîtier électronique (ExPCA) de l'ELC4, et il récupère des sacs d'outils qui avaient été laissés sur le CETA tribord lors des sorties d'août 2010.

BOWEN, de son côté, se rend sur le robot Dextre au moyen du bras Canadarm2 pour lui installer une nouvelle caméra, appelée CLPA1. Une caméra identique, la CLPA2, avait été mise en place lors de STS-123, le 17 mars 2008. BOWEN profite de l'occasion pour ôter une couverture thermique présent sur le boîtier électronique EP1.

DREW est quant à lui sur le segment P3 pour installer une nouvelle lampe sur le chariot CETA bâbord. Ensuite, il va sur le segment P1 pour réparer la couverture thermique de l'un des ensembles de vannes (RBVM) des radiateurs photovoltaïques.

Toujours sur le P1, il resserre les boulons d'une petite cale (RGFSB, Radiator Grapple Fixture Stowage Beam) destinée à stocker temporairement le matériel qui serait nécessaire en cas de réparation d'un des radiateurs.

Elle avait été installée le 11 avril 2010 lors de STS-131, mais les astronautes l'avaient alors trouvée un peu trop desserrée. Une première réparation par STS-132 lors de la sortie du 21 mai 2010 n'avait pas aboutie.

 

DREW part ensuite sur le module Tranquility pour ôter une couverture thermique sur un câble d'alimentation. BOWEN installe de capuchons sur les caméras CLPA de Dextre, ainsi que sur celle du POA et du Canadarm2.

Et pour finir, BOWEN récupère l'adaptateur du mât de charge russe GStM-2, qui avait été déposé sur le PMA-3 lors de la sortie du 3 février 2006. Il emmène l'adaptateur sur le point d'attache EFGF du module Zaria. La sortie se termine à 21h56 GMT. Elle a duré 6h14.

Toujours le 2 mars, après la sortie, KONDRATIEV et KALIERI poursuivent les travaux sur le système Vozdoukh. Ils installent une nouvelle unité BOA et vérifient son étanchéité. En attendant, c'est le système américain CDRA qui assure l'élimination du gaz carbonique.

Les derniers branchements sont réalisés le 3 mars. Mais pour rebrancher la télémétrie, le système BITS2-12 et son mode VD-SU doivent à nouveau être arrêtés, ce qui nécessite une fois encore de mettre hors-service le système Elektron.

Quand cette grande opération de maintenance est terminée, KELLY et COLEMAN travaillent à leur tour sur le système américain CDRA, équivalent du Vozdoukh situé dans le module Harmony.

Les moteurs RCS de Discovery sont allumés le 3 mars 2011 à 14h03 GMT pendant 26 minutes afin d'apporter un ΔV de 1,0m/s, ce qui conduit à une augmentation de l'altitude moyenne de 1,7km.

Le Vozdoukh est réactivé le 4 mars, et il fonctionne maintenant sur ses trois lits cationiques, alors qu'il ne pouvait en utiliser que deux avant l'opération de maintenance. Mais dans la nuit du 3 au 4 mars, le système Elektron tombe en panne. Il fonctionnait sur sa pompe de secours, car sa pompe principale était tombée en panne il y a plusieurs mois. Une autre unité BZh est disponible à bord, mais elle contient des pièces qui ont été récupérées sur des unités défaillantes, et son bon fonctionnement n'est donc pas assuré.

Toujours le 4 mars, les astronautes transfèrent l'armoire ExPrESS Rack-8 (ER-8) du PMM vers le module Destiny. Le système Vozdoukh, qui vient d'être modifié, tombe en panne dans la nuit du 4 au 5 mars à cause d'une surchauffe de la pompe. Les cosmonautes le redémarrent dans la foulée.

La navette Discovery se sépare du PMA-2 le 7 mars 2011 à 12h00 GMT. Elle effectue une rotation de 360° autour de la station afin de la prendre en photos.

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