STS-109 は、NASAのスペースシャトルで行なわれたハッブル宇宙望遠鏡の補修ミッションである。2002年3月にコロンビアで打ち上げられ、5回の船外活動で機材の交換と設置を完了した。これは、コロンビアで打ち上げから着陸まで完全に実施された最後のミッションでもある。STS-109 は、ハッブル宇宙望遠鏡 (HST) の補修を目的としていた。コロンビアは、2年半に渡る広範囲の改良を受けた後の最初の飛行であった（前回の飛行はSTS-93）。ミッション中には、掃天観測用高性能カメラ (ACS) 、新しい硬式太陽電池板 (SA3) 、新しい電力制御ユニット (PCU) 、赤外線観測装置 (NICMOS) 用の新しい冷却システムなどの科学機器が取り付けられた。また、HST の高軌道へのリブーストも行なわれた。STS-109 の乗員は、5日連続で合計5回の船外活動を行ない、ハッブル宇宙望遠鏡を補修・改良した。シャトル内の乗員は、船外活動者を支援した。ミッション・スペシャリストのナンシー・キュリーは、シャトルのロボットアームを操作した。船長のスコット・アルトマンは、彼女のバックアップであった。操縦手のデュアン・カーレイとアルトマンは、ビデオと写真で船外活動を記録した。船外活動を通して、新しい太陽電池板、新しいカメラ、新しい電力制御ユニット、リアクションホイール装置、NICMOS 用の試験的な冷却システムが取り付けられた。STS-109 での船外活動は、合計で35時間55分に及んだ。HST の補修は STS-109 の他に4回のミッション（STS-61、STS-82、STS-103、STS-125）で、船外活動は合計18回、129時間10分、14人の宇宙飛行士で行なわれた。次のコロンビアのミッション STS-107 の帰還時に全乗員が死亡する空中分解事故が起きたため、このミッションはコロンビアの最後から2番目の飛行でもある。STS-109 は朝に打ち上げられたが、「夜間打ち上げ」であるとされている。それは、コロンビアの打ち上げが午前6時22分 EST で、午前6時47分の日の出の25分前だからである。

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