STS-125 (englisch Space Transportation System) war die Missionsbezeichnung für einen Flug des US-amerikanischen Space Shuttles Atlantis (OV-104) der NASA. Es war die 126. Space-Shuttle-Mission und der 30. Flug der Raumfähre Atlantis. Der Start erfolgte am 11. Mai 2009 um 18:01:56 UTC.
STS-125 war der fünfte Wartungsflug zum Hubble-Weltraumteleskop. Er war der einzige Flug des Space Shuttles seit dem Columbia-Unglück, der nicht zur Internationalen Raumstation (ISS) führte.
Während der Wartungsmission SM4 (Service Mission 4) wurden im Rahmen von fünf Weltraumausstiegen alle drei Rate Sensor Units mit je zwei Gyroskopen (Einrichtungen zur Lageregelung des Teleskops) sowie die zwei Akkus ausgewechselt. Außerdem wurde ein neuer Sensor zur genauen Ausrichtung des Teleskops auf Himmelsobjekte installiert. An verbesserten Forschungsgeräten wurden eine neue Kamera und ein neues Spektrometer eingebaut. Durch den Erfolg dieses Reparaturfluges galt der Betrieb des Hubble-Teleskops bis mindestens ins Jahr 2014 als gesichert.
Mannschaft Scott Altman (4. Raumflug), Kommandant Gregory C. Johnson (1. Raumflug), Pilot John Grunsfeld (5. Raumflug), Missionsspezialist Michael Massimino (2. Raumflug), Missionsspezialist Andrew Feustel (1. Raumflug), Missionsspezialist Michael Good (1. Raumflug), Missionsspezialist Megan McArthur (1. Raumflug), Missionsspezialistin
Altman, Grunsfeld und Massimo waren bereits an der vierten Wartungsmission für das Hubble-Teleskop (STS-109) beteiligt gewesen, Grunsfeld zudem an der dritten (STS-103).
Nutzlasten Diverse Module befanden sich in der Nutzlastbucht der Atlantis, um im Hubble installiert zu werden. Hierbei handelte es sich um: Zwei Akku-Batteriemodule, in denen die durch die Solarzellen erzeugte elektrische Energie gespeichert wird, die zum Betrieb des Teleskops nötig ist. Sie ersetzten die nach 19 Jahren Einsatz verschlissenen und veralteten Originalbatterien. Den Cosmic Origins Spectrograph (COS), ein Spektrograf, der einfallendes Licht nach Wellenlänge aufteilt und so quantitative Daten über das beobachtete Objekt ermittelt. Das Gerät arbeitet im Bereich des ultravioletten Lichts und ergänzt damit die Kompetenzen des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), der während dieser Mission repariert werden sollte. Der COS wurde an Stelle der Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement Unit (COSTAR) montiert, die seit der ersten Wartungsmission den Fehler des Hauptspiegels für die axialen Geräte Hubbles korrigierte. Da alle später hinzugefügten Module seither mit einer eingebauten Korrektur konstruiert wurden, wurde COSTAR nicht mehr benötigt und zur Erde zurückgebracht. mini|Wide Field Camera 3 Ein Fine Guidance Sensor (FGS), der zusammen mit den zwei an Bord befindlichen Lagesensoren zur Ausrichtung des Teleskops und zur Positionsbestimmung von Sternen verwendet wird. Mehrere New Outer Blanket Layers (NOBL), Isoliermatten, die die Temperatur des Teleskops stabilisieren sollen. Sie wurden an Stellen des Teleskops angebracht, an denen sich die äußerste Isolierschicht bereits teilweise abgelöst hatte. Drei Rate Sensor Units (RSU), die jeweils zwei Gyroskope enthalten und für die präzise Ausrichtung des Teleskops sorgen. Da die Hälfte der Gyroskope Hubbles nicht mehr funktionsfähig war, wurden alle drei RSUs ersetzt. Eine Science Instrument Command and Data Handling Unit (SIC&DH), die für die Kodierung bzw. Dekodierung der Daten für den Transfer oder zur Ausführung verantwortlich ist. Es ersetzte ein baugleiches Modell, das seit Oktober 2008 einen Defekt aufwies. Einen Soft Capture Mechanism (SCM), ein Kopplungsmechanismus, an dem später ein unbemanntes Raumfahrzeug anlegen kann, um Hubble zum Absturz und damit zum Verglühen zu bringen. Die Wide Field Camera 3 (WFC-3), eine Kamera, die im infrarotnahen, sichtbaren und verstärkt im ultravioletten Lichtspektrum Aufnahmen macht. Sie sollte die Kompetenzen der zu reparierenden Advanced Camera for Surveys (ACS) ergänzen und die Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC-2) ersetzen, die seit der ersten Wartungsmission aktiv war. Das neue Modell hat eine höhere Auflösung und deckt einen größeren Beobachtungswinkel ab als sein Vorgänger.
Zudem war der für Wartungsmissionen übliche Container mit Ersatzteilen in der Nutzlastbucht montiert. Weiterhin war in der Ladebucht eine IMAX-3D-Kamera angebracht, die Aufnahmen von der Wartungsmission und von der Erde für eine spätere Dokumentation unter dem Namen „Hubble 3D“ erstellte.
Besonderheiten STS-125 ist aufgrund mehrerer spezieller Faktoren einzigartig in der Geschichte des Shuttleprogramms. Sie unterscheidet sich unabhängig von der Nutzlast in mehreren Punkten sowohl von den jüngsten Missionen zur Internationalen Raumstation als auch von früheren Missionen in der Umlaufbahn des Teleskops.
STS-400 Nach der Columbia-Katastrophe wurden Pläne für die Rettung einer Besatzung entwickelt, deren Shuttle nicht länger zum Wiedereintritt fähig war. Es wurde ein als Contingency Shuttle Crew Support (CSCS) bezeichnetes Profil mit der allgemeinen Missionsbezeichnung STS-3xx entwickelt, bei dem die Crew auf die Internationale Raumstation evakuiert wird und dort auf ein Rettungsshuttle wartet. Dieses Profil setzt jedoch voraus, dass die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation, die eine Bahnneigung von 51,6° hat, das Flugziel der zu rettenden Mission ist. Diese Voraussetzung ist für eine Hubble-Wartungsmission mit einer Bahnneigung von 28,5° nicht gegeben und lässt sich auch nicht nachträglich durch Bahnmanöver erreichen. Entsprechend ließ die NASA weitere Hubble-Flüge vorerst fallen. Nachdem jedoch Wissenschaftler Druck auf die NASA ausübten, Hubble erneut anzusteuern, begann man nach einer ISS-unabhängigen Alternative zu suchen. Man entwickelte einen auf mehreren Weltraumausstiegen in ein rasch gestartetes Rettungsshuttle basierenden Plan, der als STS-400 den Missionsregeln für STS-125 beigefügt wurde. STS-125 ist somit die einzige Mission, für die ein spezieller Rettungsplan erarbeitet wurde. Die Rolle des Rettungsshuttles hätte die Endeavour übernommen.
TAL-Abbruchmöglichkeiten STS-125 war die erste Shuttle-Mission überhaupt, die mit nur einem einzigen Notlandeplatz auf der Ostseite des Atlantiks im Fall eines TAL-Startabbruchs auskommen musste. Bei diesem handelte es sich um den in Spanien gelegenen Militärflugplatz Morón, der auch bei früheren Hubble-Missionen zum Einsatz kam. Entsprechend nahm Morón in den Startregeln eine wichtige Rolle ein, da ein Shuttle allgemein nur dann starten durfte, wenn wenigstens ein TAL-Landeplatz gutes Wetter für eine Notlandung hatte.
Während früherer Hubble-Missionen wurden der Banjul International Airport in Gambia und die Ben Guerir Air Base in Marokko als weitere TAL-Notlandeplätze verwendet, die jedoch als solche deaktiviert waren. Dennoch wurde der Abbruchzeitpunkt für Banjul während des Startes durchgegeben.
Vorbereitungen Schäden an der Startanlage Während des Starts der STS-124 Mission hatte die Startrampe starke Schäden davongetragen. So wurden, wie bei mehreren anderen Starts, Betonplatten, die die Startanlage bedecken, herausgedrückt. Ungewöhnlich war jedoch, dass mehrere Schamottsteine in einem Feuerschacht der Startanlage beim Start zerstört wurden und als Trümmerregen einen Trennzaun zerstörten. Während der Vorbereitungsphase auf STS-125 wurden Tests durchgeführt, die helfen sollten, herauszufinden, was genau den Zwischenfall ausgelöst hatte. Zudem wurden die notwendigen Reparaturen vorgenommen. Dazu wurden die Reste der Schamottsteine von der Wand entfernt und durch neue ersetzt. Das Auftragen eines Hitzeschutzmittels wurde am 1. August 2008 beendet, die Startanlage wurde fünf Tage später wieder freigegeben.
Vorbereitungen des Orbiters Nach dem Ende ihrer letzten Mission, STS-122, wurde die Atlantis zur Orbiter Processing Facility (OPF) gerollt, wo die Nachuntersuchung stattfand. Gleichzeitig wurde auch der Kopplungsadapter entfernt, da er auf dieser Mission nicht benötigt wurde.
Am 15. Juli wurde der externe Tank angeliefert, der nach einer Untersuchung am 3. August zwischen die Solid Rocket Booster montiert wurde. Wenige Tage nach der Anlieferung wurden drei der vier Frachtcontainer angeliefert. In ihnen lagerten die neuen Komponenten, die während der Mission eingebaut werden sollen. Der letzte Container erreichte das Kennedy Space Center Anfang August.
mini|links|Atlantis (vorne) und Endeavour auf den Startanlagen. Bedingt durch den tropischen Sturm Fay wurde der Transfer der Atlantis zum Vehicle Assembly Building (VAB) um mehrere Tage verzögert und fand schließlich am 23. August (UTC) statt. Dort wurde sie am externen Tank befestigt und nach Verzögerungen durch einen kleinen Defekt an einem Verbindungspunkt des Tanks sowie dem Stufe-1-Hurrikan Hanna am 4. September zur Startrampe 39-A gerollt. Wegen diverser Probleme mit der Nutzlast, bei der unter anderem eine Verseuchung durch Bakterien festgestellt wurde, die beseitigt werden musste, wurde der Nutzlastcontainer mit den Frachtgütern erst am 21. September zur Startanlage gefahren und in die Rotating Service Structure gezogen. Sein Inhalt wurde am 26. September in der Nutzlastbucht montiert.
Am 21. September kam die Mannschaft am Kennedy Space Center zum Terminal Countdown Demonstration Test (TCDT) an, um sich dort mit dem Vor-Ort-Training der Rettungsmittel zu befassen und die Hardware für den Flug zu inspizieren. Nach einer Startsimulation flog die Besatzung für weitere Trainingseinheiten am 22. September zurück zum Johnson Space Center.
Planänderungen Am 29. September 2008 gab die NASA bekannt, dass an Bord des Hubble-Weltraumteleskops der primäre Science Instrument Command and Data Handler (SIC&DH) ausgefallen war, eine Hardwarekomponente, die für das Zwischenspeichern und das Senden der wissenschaftlichen Daten zur Erde verantwortlich ist. Da der Fehler dieser Einheit nicht behoben werden konnte, versuchten NASA-Wissenschaftler erfolgreich, das Reservesystem (backup system) hochzufahren, das seit den Testphasen in den späten 1980ern nicht mehr verwendet worden war, weshalb ungewiss war, ob diese Komponente überhaupt noch korrekt arbeiten würde. Infolge dieses Ausfalls wurde der Einbau eines Ersatzmoduls in den Flugplan aufgenommen. Da ein solches Modul jedoch nicht vor April 2009 verfügbar war und die Besatzung Vorbereitungszeit brauchte, wurde STS-125 verschoben und der Start von STS-126 vorgezogen. So wurde die Atlantis ab dem 13. Oktober entladen und am 20. Oktober von der Startanlage 39A ins VAB zurückgerollt, um Platz für die Endeavour zu machen, die von der Startanlage 39B, wo sie als Rettungsshuttle für die Atlantis bereitstand, am 25. Oktober dorthin gerollt wurde. Die Aufgabe des Rettungsshuttles sollte fortan die Discovery übernehmen.
Um die Planungen sowohl für das Shuttleprogramm als auch für das Constellation-Programm aufrechtzuerhalten, wurde die Atlantis am 11. November 2008 von ihrem externen Tank demontiert und in die Orbiter Processing Facility zurückgebracht, um dort einer Generalwartung (Orbiter Major Down Period) unterzogen zu werden. Der externe Tank und seine Booster wurden von der Discovery während der STS-119-Mission verwendet.
Der zweite Aufbau Anfang Januar 2009 wurde mit der Montage der SRBs für den zweiten Aufbau begonnen. Einen Monat später wurde auch der externe Tank installiert. Die Atlantis verließ am 23. März ihre OPF erneut Richtung VAB und wurde am Folgetag am externen Tank montiert. Bei dieser Operation fiel ein Stück Hardware hinunter und beschädigte den Hitzeschild. Der Schaden wurde anschließend begutachtet, und es wurde entschieden, den Schaden im VAB zu beheben. Die Atlantis kehrte am 31. März zur Startanlage 39A zurück.