FLIGHT DAY 3
3 dnia lotu, 18 maja wahadłowiec Endeavour zacumował do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na początku dnia astronauci przygotowali bezwładnościowe jednostki pomiarowe (Inertial Measurement Units - IMU) i skonfigurowali komputery. Ponadto wykonany został zrzut wody ściekowej. Po zacumowaniu do stacji nie powinien być przeprowadzony w celu uniknięcia zanieczyszczenia jej powierzchni.
O godzinie 06:07:27 UTC rozpoczęty został manewr NC4 ukoławiający orbitę. Silniki lewego systemu OMS zostały uruchomione na 11 sekund, co spowodowało zmianę szybkości na poziomie 5.8 mili na godzinę. Orbita po korekcie charakteryzowała się perygeum na wysokości 207 mil i apogeum 210 mil. Tym i kolejnymi manewrami zajmował się głównie Gregory Johnson. O 08:40:31 UTC za pomocą silników systemu RCS przeprowadzono manewr NCC korygujący orbitę. O godzinie 09:37:13 UTC wykonano manewr rozpoczynający procedurę cumowania (Terminal Initiation Burn - TI). Manewr ten, wykonany w odległości 9.2 mili pozwolił na wejście na kurs kolizyjny z ISS i zbliżenie się do stacji podczas następnej 1.5 orbity. Polegał na uruchomieniu silników lewego układu RCS na 10 sekund. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 5.7 mili na godzinę. Nowa orbita charakteryzowała się perygeum 214 mil i apogeum 220 mil. O godzinie 07:59 UTC wykonany został pierwszy z 4 planowanych manewrów korygujących, oznaczony jako MC1. Kolejny manewr, MC2 odbył się o 08:32:13 UTC. Korekta MC3 nie była potrzebna. Ostatnia korekta, MC4 odbyła się o 08:59:13 UTC. Trwała 8 sekund i spowodowała zmianę szybkości na poziomie 1.3 mili na godzinę. Następnie dezaktywowano wszystkie silniki kontroli orientacji skierowane w stronę stacji, co zapobiegało zanieczyszczeniu jej powierzchni. Stacja została natomiast ustawiona w orientacji przestrzennej umożliwiającej cumowanie. Silniki modułu Zvezda pozwoliły na ustawienie rosyjskiego kompleksu stacji zgodnie z wektorem ruchu orbitalnego. PMA 2 był natomiast odwrócony od kierunku ruchu. Panele słoneczne segmentów fotowoltaicznych ustawiono odpowiedniej orientacji już wcześniej.
Następnie Endeavour zajął stacjonarną względem stacji pozycję w odległości około 600 stóp od niej. Został tutaj przeprowadzony standardowy manewr obrotu wahadłowca (Rendezvous Pitch Maneuver - RPM), zastosowany po raz pierwszy podczas lotu STS-114 wahadłowca Discovery. W czasie manewru wahadłowcem ręcznie sterował Mark Kelly. RPM polegał na wykonaniu pełnego obrotu wokół osi poprzecznej promu, tak aby astronauci znajdujący się na ISS mogli wykonać zdjęcia osłony termicznej przy użyciu aparatów cyfrowych wyposażonych w obiektywy 400 i 800 milimetrów (rozdzielczość odpowiednio 3 i 1 cal). Procedura rozpoczęła się o godzinie 09:15 UTC, gdy oba statki przelatywały nad zachodnią Rosją. W czasie manewru standardowe zdjęcia wykonywali Paolo Nespoli (za pomocą obiektywu 800 mm) i Cady Coleman (z obiektywem 400 mm) stojąc przy oknie w module Zvezda. Dodatkowo Dmitry Kondratyev wykonał serię zdjęć z obiektywem 1000 mm, co wcześniej nie było stosowane. Łącznie uzyskali około 500 użytecznych zdjęć. Pozwalałaby one na wykaszanie ewentualnych uszkodzeń osłony termicznej. Obrót zakończył się o godzinie 09:24 UTC.
Po zakończeniu obrotu i ustawieniu wahadłowca w odpowiednim punkcie wzdłuż wektora szybkości (+V), załoga promu skierowała wahadłowiec wprost na stację. Wahadłowiec następnie powoli zbliżał się do ISS, a jego orientacja przestrzenna była ręcznie kontrolowana przez Kellyego w celu odpowiedniego ustawienia mechanizm cumowniczy względem PMA 2. Następnie rozpoczęto procedurę ostatecznego cumowania do ISS. Końcowa szybkość zbliżania się do stacji wyniosła 0.10 stopy na sekundę. Z dolnym węzłem cumowniczym łącznika ciśnieniowego PMA 2 znajdującego się przy przednim węźle cumowniczym modułu Harmony zetknął się pierścień cumowniczy systemu dokowania orbitera ODS. Odpowiednio uruchomione silniki RCS docisnęły też wahadłowiec do PMA 2. Cumowanie zostało odnotowane o godzinie 10:14 UTC, w czasie nocy orbitalnej. Było to 12 i ostatnie już cumowanie wahadłowca Endeavour do ISS. W tym czasie oba statki kosmiczne przelatywały na wysokości 220 mil ponad południowym Pacyfikiem. Po fizycznym połączeniu za pomocą rygli mocujących uzyskano połączenie hermetyczne. Cała procedura przebiegła bez komplikacji. Następnie za pomocą silników wahadłowca zmieniona została orientacja kompleksu. Dolna powierzchnia orbitera została odwrócona od kierunku ruchu po orbicie, co zmniejszało ryzyka zderzenia z odłamkami orbitalnymi. W dalsze kolejności astronauci wykonali testy szczelności połączenia.
Włazy pomiędzy wahadłowcem Endeavour a Międzynarodową Stacją Kosmiczna zostały otwarte o godzinie 11:38 UTC. Wtedy też w module Harmony po raz pierwszy spotkały się obie załogi - astronauci z wahadłowca oraz członkowie 27 stałej załogi ISS, czyli Ekspedycji 27 (Dmitri Kondratyev, Catherine Coleman, Paolo Nespoli, Andrey Borisenko, Alexander Samokutyaev i Ronald Garan). Kondratyev, Coleman i Nespoli przybyli na ISS statkiem Soyuz TMA-20 w ramach misji 25S, jako część Ekspedycji 26. Po opuszczeniu ISS przez pozostałych członków Ekspedycji 26 (Alexandra Kaleriego, Olega Skripochkę i Scotta Kellyego statkiem Soyuz TMA-01M zacumowanym przy ISS od czasu misji 24S) stali się oficjalnie Ekspedycją 27. Borisenko, Samokutyaev i Garan na stację dotarli pojazdem Soyuz TMA-21 w ramach lotu 26S. W czasie długoterminowej misji Ekspedycji 26 i Ekspedycji 27 od stacji cumowały statki HTV-2 (misja HTV 2 rozpoczęta starem 22 stycznia 2011r, pojazd odcumowany 28 marca), Progress M-09M (misja 41P rozpoczęta starem 28 stycznia 2011r, pojazd odcumowany 22 kwietnia), ATV-2 (misja ATV 2 rozpoczęta startem 16 lutego 2011r), oraz Progress M-10M (misja 42P rozpoczęta startem 27 kwietnia 2011r). Ponadto odbyła się misja STS-133 wahadłowca Discovery (rozpoczęta starem 24 kutego 2011r).
Po ceremonii powitania i odprawie bezpieczeństwa astronauci przystąpili do procedury montażu zewnętrznej palety ładunkowej ELC3. Była to czwarta i ostania taka paleta instalowana na ISS. Dwie pierwsze palety tego typu - ELC 1 i ELC 2 zostały dostarczone na stację w trakcie misji STS-139 wahadłowca Atlantis. Trzecia, oznaczona jako ELC 4 została zamontowana na ISS podczas lotu STS-133 wahadłowca Discovery. Na ELC 3 umieszczono następujące elementy: system zbiornika amoniaku (Ammonia Tank Assembly - ATA); kontener transportowy dla małych ładunków (Cargo Transportation Container - CTC); zbiornik gazu pod wysokim ciśnieniem (High-Pressure Gas Tank - HPGT); system wspierający antenę pasma S 2 (S-Band Antenna Support Assembly 2 - SASA-2); system wspierający antenę pasma S 3 (S-Band Antenna Support Assembly 2 - SASA-3); ramię dla systemu manipulatorów Dextre (SPDM Arm); oraz pakiet programu testów w kosmosie (Space Test Program - Houston 3 - STP-H3). Ponadto na palecie znajdował się jeden wolny pasywny, otwieralny w czasie lotu mechanizm montażu ładunku (Passive Flight Releasable Attachment Mechanism - PFRAM).
System zbiornika amoniaku ATA zawierał amoniak używany w zewnętrznym systemie chłodzenia (External Thermal Control System - ETCS). Zawierał on dwa zbiorniki aminku, zawory, sensory ciśnienia i stopnia wypełnienia zbiorników, oraz grzejniki. Zbiorniki takie znajdowały się na kratownicach ITS S1 (pętla chłodzenia A) i ITS P1 (pętla chłodzenia B), na ich ścianach skierowanych w stronę zenitu. Pozwalały na wypełnienie pętli chłodzących i przechowywanie amoniaku używanego do uzupełniania ubytków. Ponadto razem z akumulatorem amoniaku modułów pomp (Pump Module - PM) brały udział w zarządzaniu objętością amoniaku w systemie chłodzącym.. Zbiornik miał wymiary 57 x 80 x 45 cali. Nowy ATA, zawierający 600 funtów amoniaku miał masę 1 702 funtów.
Kontener transportowy CTC był pojemnikiem w którym umieszczono 10 bezpieczników nazywanych zdalnymi kontrolerami mocy (Remote Power Control Module - RPCM). Były one utrzymywane we wnętrzu CTC przez zestaw klamer nazywanych zestawem adapterów ORU (ORU Adapter Kit - OAK). CTC zawierał też wolny mechanizm OAK. Pozwalał on na szybką wymianę bezpieczników za pomocą Dextre. Procedura taka polegałaby na wyciągnięciu zużytego RPCM za pomocą Dextre, otworzeniu wieka CTC, umieszczeniu starego RPCM w wolnym OAK i wyciągnięciu nowego RPCM. W CTC umieszczono też zapasową jednostkę komputerową dla manipulatora (Arm Computer Unit - ACU). Była to centralna część systemu sterowania CanadArm2, pozwalająca na wykonywanie komend astronautów albo obsługi naziemnej. Łącznie wyprodukowano 5 egzemplarzy CTC tego typu. Zostały one dostarczone przez Orbital Sciences Corporation. Każde takie urządzenie miało wymiary 4 x 3 x 3 stopy i masę 680 funtów. Maksymalna masa wraz z wyposażeniem wewnętrznym może wynosić do 1 300 funtów. CTC użyty w tej misji miał całościową masę 1 050 funtów. Elementy umieszczone w CTC mogły być wyjmowane za pomocą manipulatorów lub przez astronautów podczas EVA.
Zbiornik gazu pod wysokim ciśnieniem HPGT był wyposażeniem śluzy Quest. Służył do przechowywania tlenu pod wysokim ciśnieniem zużywanego w trakcie działania Quest podczas EVA oraz pozwalającego na uzupełnianie atmosfery we wnętrzu ISS w miarę potrzeb. Tlen mógł być uzupełniany przez wahadłowce. Mógł być przepompowywany za pośrednictwem kompresora dopełniania tlenu (Oxygen Recharge Compressor Assembly - ORCA). Ilość tlenu którą mógł dostarczyć wahadłowiec była jednak uzależniona od ograniczeń masy startowej, opóźnienia startu, wymagania zasilania podczas lotu orbitalnego wahadłowca, ilości spacerów kosmicznych wykonanych podczas misji wahadłowca, oraz typu protokołu przygotowań dom EVA. HPGT umieszczony na ELC 3 był przeznaczony do przeniesienia na śluzę Quest w nieokreślonej przyszłości, po zużyciu zapasu tlenu, po zakończeniu lotów wahadłowców. Miał wymiary 5 x 6.2 x 4.5 stopy i masę 1 240 funtów z czego tlen stanowi 220 funtów. Gaz był utrzymywany pod ciśnieniem 2 450 funtów na cal kwadratowy. Element ten został dostarczony przez Boeinga.
Dwa zapasowe systemy wspierające antenę pasma S - SASA-2 i SASA-3 były elementami systemu komunikacyjnego stacji. Użytkowane są dwa systemy tego typu, na kratownicach ITS P1 i ITS S1. Pierwszy zapasowy SASA został dostarczony i zainstalowany na ITS Z1 podczas misji STS-129 wahadłowca Atlantis. W skład tego systemu wchodziły następujące komponenty: system radiowy (Assembly Contingency Radio Frequency Group - ACRFG, syn. RFG); wysięgnik SASA (SASA Boom); oraz okablowania (Avionics Wire Harness). RFG służył do odbioru sygnału radiowego z transpondera, wzmacniania go do poziomu w którym sygnał może być odebrany przez satelity TDRS i nadawania go przez wybraną antenę. RFG mógł też otrzymywać sygnały z TDRS odebrane przez antenę, wzmacniać je i wysyłać do demodulacji. RFG składał się z 3 części: transmitera/odbiornika pasma S (Transmitter/Receiver Assembly - ACTRA); anteny wysokiego zysku (High Gain Antenna - HGA); oraz anteny niskiego zysku (Low Gain Antenna - LGA). Wysięgnik SASA składał się z masztu, uchwytu używanego podczas EVA, panelu przyłączeniowego, powierzchni na której zainstalowano RFG, oraz płyty podstawowej. Ta ostatnia pozwala na przyłączenie SASA do kratownicy stacji. Okablowanie pozwalało na dostarczanie zasilania, przyjmowanie komend i wysyłanie danych, a także przesyłanie danych przeznaczonych do transmisji radiowej. Jednostka RFG miała wymiary 36 x 59 x x33 cale. Wysięgnik SASA miał natomiast wymiary 61 x 30 1/4 x 43 cale. Masa całego systemu SASA wynosi ł256 funtów. System ten został dostarczony przez firmę MacDonald Dettwiler and Associates Ltd. (MDA) na mocy kontraktu z Boeingiem.
Zapasowe ramię Dextre miało długość 3.51 m. Dextre posiadał dwa manipulatory tego typu. Były wyposażone w 7 "stawów". Mogły wykonywać precyzyjne prace na zewnątrz ISS, takie jak wymiany bezpieczników. 7 przegubów pozwało na pozyskiwanie obiektów trudnych do pochwycenia. Udźwig wynosił 600 kg. Na końcu manipulatorów znajdował się mechanizm wymiany narzędzi (Orbital Tool Changeout Mechanism - OTCM) pozwalający na wykorzystywanie różnorodnych urządzeń w trakcie prac. Chwytanie narzędzi albo przenoszonych elementów ORU umożliwiał standardowy uchwyt (Standard Dexterous Grasp Fixture - SDGF) przymocowany do chwytanego elementu. Dodatkowym wyposażeniem manipulatora była też kamera oraz oświetlenie.
Pakiet testowy STP-H3 został przygotowany w ramach DoD Space Test Program w Houston. Zawierał 4 niezależne eksperymenty. Pierwszym z nich był eksperyment masowego przenoszenia ciepła (Massive Heat Transfer Experiment - MHTEX) opracowany przez Laboratorium Sił Powietrznych USA (Air Force Research Lab - AFRL). Jego celem było wypróbowanie zaawansowanego systemu chłodzącego wykorzystującego przepływ cieczy w kapilarach. Był on wyposażony w ewaporatory równoległe, pompę startową oraz zaawansowany ewaporator hybrydowy. Eksperyment pozwalał na wykonanie testów działania tego systemu w warunkach mikrograwitacji i ich skorelowanie z testami naziemnymi. Drugim eksperymentem był pakiet testów izolacji termicznej z aerożelu (Variable Emissivity Device Aerogel Insulation Blanket Dual Zone Thermal Control Experiment Suite for Responsive Space - VADER). Był sponsorowany przez AFRL. Pozwalał na testy konfigurowalnego systemu kontroli temperatury głównie dla małych misji kosmicznych. Za jego pomocą testowano nowy rodzaj wielowarstwowej izolacji termicznej (Multi-Layer Insulation - MLI) z aerożelem. Była ona trwalsza, lżejsza i tańsza od normalnych izolacji MLI. Trzecim eksperymentem była kamera elektroniczna do fotografowania gwiazd (Digital Imaging Star Camera - DISC). Została opracowana przez Laboratorium Marynarki Wojennej (Naval Research Laboratory - NRL). Był to test małego, lekkiego i energooszczędnego sensora nawigacyjnego pozwalającego na pozycjonowanie z dokładnością lepszą od 0.02 stopnia. Ostatni eksperyment, Canary (nazwa własna) został dostarczony przez U.S. Air Force Academy. Pozwalał na badania wpływu statków kosmicznych dokujących do ISS na otoczenie plazmowe stacji.
Wolny, pasywny, otwierany w czasie lotu mechanizm montażu ładunku PFRAM pozwalał na przyłączenie do ELC 3 dodatkowej jednostki wymienialnych na orbicie (Orbital Replacement Units - ORU) w czasie przyszłych prac na stacji. PFRAM pozwala na przyłączenie elementu ORU za pośrednictwem aktywnego mechanizmu FRAM (Acitve Flight Releasable Attachment Mechanism - AFRAM) połączonego z przyłączanym elementem. AFRAM zawiera ruchome komponenty (szpile mocujące i zatrzaski) które są przyłączane do PFRAM przez astronautów za pomocą odpowiedniego narzędzia (Pistol Grip Tool) lub działają automatycznie podczas użytkowania ramienia CanadArm2. PFRAM był połączony z platformą ELC 3 za pośrednictwem płyt mocujących (Passive Flight Releasable Attachment Mechanism Adapter Plate Assemblies - PFAPs). Pozwala na dostarczenie zasilania do przyłączanego za pośrednictwem PFRAM ładunku jeśli było to wymagane.
Paleta ELC 3 znajdowała się w środkowej części ładowni. Od poprzedniego dnia była utrzymywana przez ramię RMS wahadłowca. Około 13:20 UTC Mike Fincke zwolnił zatrzaski mocujące ją w ładowni (Payload Retention Latch Assemblies - PRLAs). Służył do tego panel sterowniczy w kokpicie. O 13:27 UTC paleta została podniesiona z ładowni za pomocą wysięgnika RMS. Sterowali nim Mike Fincke i Roberto Vittori za pomocą stacji sterowniczej w tylnej części pokładu środkowego. Następnie za pomocą RMS została przeniesiona nad lewą połową wahadłowca w pozycję parkingową. Tam też o godzinie 14:43 UTC została pochwycona za pomocą ramienia CanadArm2 stacji. Jego bazą był interfejs danych i mocy (Power and Data Grapple Fixture - PDGF) na MBS. Ramieniem sterowali Greg Johnson i Greg Chamitoff za pomocą stacji znajdującej się w module Cupola. Po odłączeniu końcówki RMS manipulator CanadArm2 przeniósł paletę w miejsce montażu - na sekcję P3 kratownicy ITS P3/P4. Jej przyłączenie umożliwiał interfejs montażu nieciśnieniowego nosiciela ładunku (Unpressurized Cargo Carrier Attach System - UCCAS) znajdujący się na stronie kratownicy zwróconej w stronę zenitu. Przyłączenie mechaniczne, a także połączenie linii zasilania i wymiany danych przebiegło całkowicie automatycznie. Procedura montażu zakończyła się o godzinie 15:59 UTC. Tym samym na ISS znalazł się ostatni z 6 elementów umożliwiających przechowywanie większych ładunków zewnętrznych. Po zakończeniu montażu końcówka CanadArm2 została odłączona od ELC3. Paleta została aktywowana i z powodzeniem przeszła wstępne testy.
W trakcie dnia Kelly rozpoczął przepompowywanie tlenu z wahadłowca do zbiorników śluzy Quest. Ponadto rozpoczął przenoszenie wyposażenia z pokładu środkowego wahadłowca na stację. Ponadto Fincke i Feustel przenieśli do śluzy Quest skafandry EMU przeznaczone do wykonania 4 spacerów kosmicznych. Było to już ostatnie zadanie dnia.
W nocy kontrola misji zdalnie przesunęła MBS z CanadArm2 z lewej połowy głównej kratownicy stacji na połowę prawą. Były to przygotowania do montażu spektrometru AMS-02 następnego dnia. Zakończyły się też analizy danych zebranych podczas skanowania krawędzi skrzydeł za pomocą OBSS. Nie znaleziono wyraźniejszych uszkodzeń. Natomiast wstępna analiza zdjęć uzyskanych podczas fotografowania wahadłowca podczas manewru RPM pozwoliła na znalezienie 7 miejsc w których doszło do uszkodzenia powierzchni płytek. Znajdowały się na spodzie orbitera, nie badanym za pomocą sensorów OBSS. 3 z tych stref mogły wymagać dodatkowego przeglądu za pomocą OBSS. Zauważone uszkodzenia miały postać dołków i wyżłobień. Znajdowały się na płytkach 600-1-01 (wgłębienie o wymiarach 5.9 x 1.23 cala), 600-2-01 (wgłębienie o wymiarach 3.28 x 2.43 cala) i 651RIL_001 (wgłębienie o wymiarach 6.52 x 2.32 cala). Dodatkowego przeglądu na pewno nie wymagały płytki 600-2-02, 600-2-05, 600-2-03 i 600-2-04. Wszystkie uszkodzone miejsca znajdowały się po prawej stronie orbitera i ciągnęły się od głównego podwozia do sterolotki prawego skrzydła. W przypadku uszkodzeń wymagających dalszej analizy chodziło o określenie ich dokładnej głębokości i oszacowanie ich nagrzewania w trakcie lądowania z uwzględnieniem grubości płytek w danym miejscu.