La STS-120 è una missione spaziale del Programma Space Shuttle decollata il 23 ottobre 2007, la 23ª missione verso la Stazione spaziale internazionale e il volo di assemblaggio 10A. La missione originariamente doveva essere effettuata con lo Space Shuttle Atlantis, ma i ritardi della sua precedente missione (la STS-117) hanno costretto a cambiare navetta con Space Shuttle Discovery.
Scopi La STS-120 ha installato un nodo di scambio (denominato Harmony) costruito dall'italiana Alenia Spazio. Questo nodo è un modulo abitativo che si va ad aggiungere a quelli precedentemente installati. Questa missione ha visto il ritorno sulla Stazione spaziale internazionale (ISS) di un astronauta italiano, lo specialista di missione Paolo Nespoli.
Equipaggio
Equipaggio ISS Expedition 16 in partenza Daniel Tani (2) - ISS Ingegnere di volo - NASA
Equipaggio ISS Expedition 16 in ritorno Clayton Anderson (1) - ISS Ingegnere di volo - NASA
Tra parentesi il numero di voli spaziali completati da ogni membro dell'equipaggio, più questa missione.
Statistiche della missione 151ª missione umana Americana nello spazio 120ª missione Shuttle 95ª missione dopo il disastro del Challenger 7ª missione dopo il disastro del Columbia 34ª missione del Discovery 23ª missione di assemblaggio della ISS
Stemma Nello stemma della missione è raffigurato lo Shuttle con le linee della scia e il nastro oro che rappresentano il simbolo del Astronaut Office; il nastro d'oro crea nel suo disegno il numero 6 che rappresenta il numero dei componenti dell'equipaggio primario della missione; sempre il nastro indica il percorso che seguirà lo Shuttle, dalla Terra alla ISS che è rappresentata da una grande stella bianca la quale sarà ancora più luminosa dopo il riposizionamento del P6; il contorno rosso e oro della stella bianca indicano il riposizionamento da parte dell'equipaggio del P6; sullo sfondo è visibile la costellazione di Orione che sta sorgendo sopra l'orizzonte, insieme alla Luna e a Marte come auspicio per la futura generazione di veicoli spaziali.
Missione Carico della missione
Durante la missione, sono stati spostati i pannelli solari P6 dal segmento Z1 situato sopra il modulo Unity alla loro posizione definitiva.
Il carico 10A dedicato alla Stazione spaziale internazionale era costituito dal modulo Harmony (detto anche Node 2), un Power and Data Grapple Fixture per il braccio robotico della stazione e uno Shuttle Power Distribution Unit. Harmony è il primo modulo abitabile pressurizzato inviato sulla stazione dal giugno 2001, quando venne installato il Joint Airlock.
Con la connessione del secondo modulo alla ISS, potranno essere connessi successivamente il modulo Columbus europeo e il modulo Kibō giapponese, che useranno i portelli di Harmony. Verranno inseriti tra il portello anteriore del modulo Destiny e il Pressurized Mating Adapter (PMA-2). Quest'ultimo sarà utilizzato dallo Shuttle durante la missione per l'attracco. Per questo motivo, l'installazione del modulo Harmony è stata effettuata in due fasi. Inizialmente è stato installato sul modulo Unity e dopo lo sganciamento dello Shuttle, il braccio robotico della stazione ha staccato il PMA-2 dal laboratorio Destiny e lo ha spostato nella porta anteriore di Harmony. Successivamente il braccio robotico ha spostato il modulo Harmony dalla sua posizione iniziale verso la sua destinazione finale sulla porta posteriore di Destiny.
Missione Esperia Paolo Nespoli, oltre alla partecipazione all'assemblaggio della stazione spaziale, ha condotto ricerche scientifiche che fanno parte della missione ESA Esperia. Tra i numerosi esperimenti che sono stati effettuati sono presenti i progetti Chromosome-2 e Neocytolysis sponsorizzati dall'ESA, mentre HPA, FRTL-5 e SPORE dall'Agenzia Spaziale Italiana. Mentre gli ultimi due sono esperimenti nel campo della biologia, gli altri tre sono dedicati alla fisiologia umana.
Prelancio
La missione era prevista inizialmente per il 26 agosto 2007, successivamente rimandata al 7 settembre, ed infine al 23 ottobre. Dopo la STS-118, la NASA ha deciso di effettuare delle modifiche al serbatoio esterno usato nella missione STS-120 e di cambiare i bracci di alimentazione dell'ossigeno per ridurre le perdite di rivestimento che sono state notate fino dalla missione STS-114 che ha segnato il ritorno al volo degli Space Shuttle. Durante il lancio della missione STS-118 un frammento di rivestimento ha colpito la parte inferiore dell'orbiter nell'agosto 2007.
Nella settimana del 17 settembre il rollout del Discovery sulla piattaforma di lancio è stato rinviato di qualche giorno a causa della perdita di fluido idraulico del supporto destro del carrello di atterraggio. La riparazione è stata completata il 19 settembre.
Alla luce dei problemi dellEndeavour, potrebbe essere aggiunta una quinta passeggiata spaziale per effettuare i test di uno strumento per la riparazione dello scudo termico. La tecnica di riparazione era stata inizialmente programmata per il 2008, ma dopo la missione STS-118 si è deciso di anticipare i tempi. Lo strumento, detto Thermal Protection System Repair Ablator Dispenser (T-RAD) non è stato mai usato nello spazio, quindi la passeggiata spaziale permetterà di valutare la sua efficacia in ambienti a bassa gravità.
Il 9 ottobre 2007 il NASA Engineering and Safety Center, un team indipendente costituito dopo l'incidente del Columbia nel 2003, ha consigliato la sostituzione di tre mattonelle rinforzate carbonio-carbonio situate nel bordo anteriore dell'ala a causa della perdita di piccole quantità di rivestimento protettivo. Il problema dell'ossidazione delle mattonelle è stato analizzato per diversi mesi con metodi specifici di test, tra i quali la termografia. Questi studi hanno mostrato che le mattonelle non si sono deteriorate durante gli ultimi due voli del Discovery, e ad agosto gli ingegneri dell'orbiter hanno concluso che lo Shuttle può essere lanciato in sicurezza senza ulteriori riparazioni.
Il 16 ottobre i responsabili NASA hanno completato il Flight Readiness Review e hanno tenuto una conferenza stampa per annunciare il programma della missione. Il problema delle mattonelle RCC è stato considerato poco significativo, poiché gli studi hanno comparato i dati termografici dellEndeavour con quelli del Discovery, ma i due veicoli hanno poco in comune nel loro passato. Le ricerche hanno dimostrato che non esistono differenze significative nelle mattonelle prima della missione STS-114 e quelle odierne, quindi non è presente deterioramento. La NASA ha annunciato nella sua pagina web dedicata allo Shuttle che "il programma Space Shuttle ha determinato che gli astronauti del Discovery possono affrontare la loro missione in sicurezza senza dover sostituire le mattonelle"Originale: "The Space Shuttle Program has determined that Discovery's astronauts can safely carry out their mission without having to replace the panels."
Cronologia Martedì 23 ottobre (1º giorno, lancio)
Alle 11:38 EDT, (15:38 UTC, 17:38 italiane), lo Space Shuttle Discovery è decollato regolarmente, sebbene le previsioni meteorologiche indicavano il 60% di incontrare condizioni negative per il lancio. Negli ultimi minuti prima del lancio è stato avvistato un frammento di ghiaccio nelle connessioni tra l'orbiter e il serbatoio esterno. I controllori di volo lo hanno considerato tuttavia troppo piccolo per essere un problema e il conto alla rovescia è proseguito senza interruzioni. I responsabili NASA hanno notato qualche "evento" avvenuto durante il decollo riguardante dei detriti, ma sono avvenuti dopo il punto di massima pressione aerodinamica e non sono stati considerati pericolosi.
Mercoledì 24 ottobre (2º giorno) L'equipaggio ha trascorso il loro primo vero giorno nello spazio usando il Canadarm e lOrbiter Boom Sensor System. Sono state ispezionate le tute spaziali (Extravehicular Mobility Unit) che saranno utilizzati per le attività extraveicolare e sono iniziati i preparativi per l'aggancio alla stazione spaziale di giovedì. Il vice Shuttle Program Manager (a capo del Mission Management Team) John Shannon ha rilevato durante il briefing che i dati preliminari non mostrano elementi di preoccupazione e le immagini del decollo non mostrano perdite significative di materiali prima della separazione dei razzi a combustibile solido. Shannon ha aggiunto che è stata avvistata una scia di vapore proveniente dal serbatoio esterno presente per diversi secondi durante il lancio, ma un tale fenomeno era stato già notato durante le missioni STS-114 e STS-121. A causa dell'angolo di incidenza della luce solare, l'effetto ottico del vapore appare rilevante, ma in realtà è stato considerato come una "condizione prevista" e non preoccupante.
Giovedì 25 ottobre (3º giorno)
L'equipaggio ha effettuato la Rendezvous pitch maneuver alle 11:34 UTC, e il Discovery ha attraccato alla stazione spaziale alle 12:40 UTC. Dopo l'incontro tra i due equipaggi, è terminata ufficialmente la partecipazione di Anderson alla Expedition 16 ed è iniziata quella di Tani. Prima del riposo, gli astronauti hanno ricevuto le analisi preliminari delle immagini riprese durante la rendevous pitch maneuver e sono stati informati che non sarà necessaria l'ispezione dello scudo termico del Discovery. Shannon ha infatti confermato che lo Shuttle è in ordine; il frammento di ghiaccio presente prima del lancio avrebbe sfiorato la parte inferiore dell'orbiter ma la zona di impatto è in buone condizioni e non sono presenti danni.
Venerdì 26 ottobre (4º giorno)
Gli equipaggi hanno iniziato la giornata con i preparativi per la prima passeggiata spaziale, che è iniziata alle 10:02 UTC ed è terminata alle 16:16. Parazynski e Wheelock hanno completato tutte le attività previste con successo, tra cui la preparazione del modulo Harmony per la rimozione dalla stiva di carico, mentre Wilson, Tani e Anderson controllavano il braccio robotico della stazione spaziale per spostare il modulo e agganciarlo alla parte sinistra del modulo Unity.. Questa espansione della stazione aumenta il volume abitabile interno di . Nespoli ha coordinato le attività della passeggiata spaziale. Tra le altre attività, Wheelock ha manualmente rimosso un'antenna in banda S malfunzionante per riportarla a terra con lo Shuttle e assieme a Parazynski ha lavorato sul segmento Z1 per preparare lo spostamento di un gruppo di pannelli solari. Shannon ha annunciato che i responsabili hanno deciso di aggiungere alla seconda passeggiata spaziale il compito di ispezionare visualmente il Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), che ha presentato alcune vibrazioni nello scorso mese e mezzo. Anche se la frizione non è costante o intensa, è stato indicato a Parazynski e a Tani di rimuovere le coperture isolanti per fotografare i perni.
Sabato 27 ottobre (5º giorno) I due equipaggi hanno preparato il modulo Harmony per potervi entrare nella mattinata, collegando i cavi per i dati e l'alimentazione. Il portello è stato aperto alle 12:24 UTC. I primi ad entrare sono stati Whitson e Nespoli che, indossando delle maschere, hanno installato un condotto per permettere la circolazione dell'aria attraverso i filtri della stazione. Finché l'aria non fosse stata completamente scambiata è stato limitato l'accesso al modulo ad un ristretto numero di astronauti alla volta e per un periodo non prolungato. Dopo il funzionamento del sistema di ventilazione di diverse ore i due equipaggi hanno partecipato a varie conferenze stampa dall'interno del modulo Harmony.
Domenica 28 ottobre (6º giorno)