Pour la première fois depuis le début du programme, une expédition principale a pris fin alors qu'une navette spatiale américaine était amarrée à la station. En effet, le 23 mai 2011, le vaisseau Soyouz TMA-20 ramène sur Terre les cosmonautes KONDRATIEV, NESPOLI et COLEMAN, clôturant ainsi la mission MKS-27, et amorçant MKS-28.

L'équipage de celle-ci n'est pour l'instant constitué que de trois cosmonautes : le commandant Andreï BORISSIENKO et les ingénieurs de bord Aleksandr SAMOKOUTIAÏEV et Ronald GARAN.

La navette Endeavour STS-134 s'était amarrée au PMA-2 le 18 mai. Quand MKS-28 commence, les astronautes d'Endeavour ont déjà réalisé deux sorties dans l'Espace et ils ont installé la plate-forme ELC3 et l'instrument scientifique AMS-02 sur la poutre centrale.

Les astronautes Andrew FEUSTEL et Michael FINCKE commencent la troisième sortie dans l'Espace de STS-134 le 25 mai 2011 à 05h43 GMT.

Lors de la phase de préparation de la sortie, ils utilisent un nouveau procédé de préparation appelé ISLE (In-Suit Light Exercise). Au lieu de passer une nuit complète isolés dans le module Quest dans une atmosphère dépressurisée à 10,2psi, ils se contentent de respirer de l'oxygène pur au travers d'un masque pendant 60 minutes. Ensuite, ils réalisent quelques exercices physiques avec leurs scaphandres EMU pendant 50 minutes, ce qui permet à leur métabolisme d'éliminer l'azote présent dans leur corps. Cette nouvelle procédure, qui est testée lors de cette sortie, permet d'économiser de l'oxygène.

La première activité de FEUSTEL et FINCKE consiste à aller installer un point d'attache PDGF sur l'adaptateur hermétique (GA) du module Zaria. Celui-ci est équipé depuis sa construction de trois points (fig. 1) sur lesquels les astronautes fixent un support triangulaire (fig. 2).

 

Le support avait été apporté sur la station par le vaisseau Progress M-05M. Le PDGF avait quant à lui été amené dans la soute de la navette Atlantis STS-132, puis ramené à l'intérieur de la station lors de la sortie du 21 mai 2010. Plus tard, le PDGF avait été fixé sur son support.

FEUSTEL et FINCKE doivent donc commencer par ôter les protections thermiques sur les trois points d'ancrage de Zaria. Ils retournent dans le sas récupérer le PDGF et, ils viennent le fixer. Ils installent ensuite un convertisseur vidéo (VSC, Video Signal Converter) juste à côté du PDGF, et ils connectent ses câbles d'alimentation et de transmission de données.

Les deux astronautes s'occupent ensuite de tirer des câbles entre Harmony et Zaria afin d'alimenter les deux nouveaux convertisseurs ARCU qui ont été installés en avril 2011. Les ARCU font partie du Système électrique de Zaria, et permettent de transférer de la puissance du Segment américain vers le Segment russe.

Pour finir, FEUSTEL et FINCKE installent des couvertures thermiques sur certains matériels, puis ils rentrent dans le sas. La sortie se termine à 12h37 GMT. Elle a duré 6h54.

FINCKE et CHAMITOFF commencent la quatrième et dernière sortie dans l'Espace de la mission STS-134 le 27 mai 2011 à 04h15 GMT. Pour se préparer, ils utilisent le procédé habituel, qui consiste à passer la nuit précédant la sortie dans le module Quest.

La première activité consiste à aller fixer l'extension du bras de la navette, appelée OBSS (Orbiter Boom Sensor System), sur la poutre de la station. Comme la carrière d'Endeavour touche à sa fin, son OBSS ne sera plus utilisé, et il est donc préférable de le laisser sur la station, où il pourra éventuellement servir. Dans sa nouvelle fonction, il est rebaptisé EIBA (Enhanced ISS Boom Assembly).

Avant la sortie, le bras RMS de la navette avait saisit l'OBSS et l'avait transmis au Canadarm2. Ce dernier l'emmène jusqu'au segment S1 de la poutre centrale, et le pose sur des cales. Quand FINCKE et CHAMITOFF arrivent sur place, ils n'ont plus qu'à verrouiller les cales, et à brancher deux connecteurs de mise à la terre.

 

Pendant que FINCKE termine cette activité, CHAMITOFF installe un cale-pieds APFR sur le Canadarm2. Les deux astronautes se rendent ensuite sur le P6 pour y démonter un PDGF (celui qui avait été monté lors de la sortie du 9 juin 2002, pendant STS-111).

CHAMITOFF monte sur le Canadarm2 et emmène le PDGF sur l'OBSS. Il installe le PDGF à la place de l'EFGF qui occupait jusqu'à présent l'extrémité de l'OBSS. Le PDGF est fixé au moyen d'un adaptateur appelé PAA (PDGF Adapter Assembly). Ils devaient déposer l'EFGF dans la soute d'Endeavour, mais faute de temps ils le ramènent dans le sas de Quest. Il sera (peut-être) rapatrié sur Terre lors de STS-135.

L'objectif suivant est d'aller s'assurer que le dispositif OTP du manipulateur Dextre est bien attaché sur le S0. Il y avait été déposé par les astronautes de STS-130 lors de la sortie du 12 février 2010. FINCKE doit donc vérifier que la sangle LDTD (Long-Duration Tie-Down) est bien serrée.

Pendant ce temps, CHAMITOFF se dirige vers la plate-forme ELC3 qui a été installée quelques jours plus tôt sur le P3. Là, il démonte trois attaches EDF (Expandable Diameter Fastener) qui maintenaient en place le bras de rechange du Dextre pendant le lancement. Il en profite pour prendre des photos de l'instrument STP-H3, situé lui aussi sur l'ELC3.

Après cela, les astronautes rentrent dans le sas. La sortie se termine à 11h39 GMT. Elle a duré 7h24. Il s'agissait de la toute dernière sortie réalisée dans le cadre du programme de la navette spatiale.

Le 28 mai, environ 4,5kg d'oxygène sont transférés des réserves d'Endeavour vers celles de Quest. De leur côté, CHAMITOFF et FINCKE réparent le système CDRA d'élimination du gaz carbonique. Il est redémarré avec succès le 29 mai.

Toujours le 29 mai, à 05h01 GMT, les moteurs VCRS d'Endeavour sont allumés pour corriger l'orbite de la station. Ils fournissent un ΔV de 0,57m/s, relevant l'altitude moyenne de 1,04km.

Quelques heures plus tard, à 11h23 GMT, les écoutilles entre Endeavour et la station sont fermées. La navette se sépare du PMA-2 le 30 mai 2011 à 03h55'26" GMT. Ensuite, GARAN procède à la dépressurisation du PMA-2.

Les moteurs OCS de l'ATV-2 sont allumés le 2 juin 2011 à 22h30 GMT pendant 1 011s pour rehausser l'orbite de la station de 4,36km (ΔV = 2,52m/s). Le vaisseau européen utilise 331kg d'ergols pour cette manœuvre, et 35kg supplémentaires sont nécessaires pour assurer le contrôle de l'orientation.

Le 6 juin 2011 a lieu une purge et un éventage des canalisation d'ergols de l'ATV-2, qui doit quitter la station dans deux semaines. Le Canadarm2 est utilisé après cette opération pour inspecter l'extérieur du vaisseau.

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