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En mai 2009, la navette Atlantis, avec à son bord sept astronautes, part pour une mission de réparation et de mise à niveau du télescope spatial Hubble. D'une durée de 13 jours, cette mission permet l'installation d'une caméra à grand champ (WFC-3) et d'un spectrographe des origines cosmiques (COS). Les astronautes réparent également les instruments ACS et STIS, et remplacent les batteries, les gyroscopes ainsi que l'instrument FGS. À bord de la navette, une caméra IMAX 3D permet à l'équipe de filmer la mission.