STS-135 — космический полёт MTKK «Атлантис», завершивший программу «Спейс Шаттл». Основная цель полёта — доставка оборудования и запасных частей для обеспечения продолжения функционирования Международной космической станции (МКС) и материалов для обеспечения жизнедеятельности экипажей МКС. Последняя экспедиция шаттла к МКС[1] и последний полёт шаттла «Атлантис». Старт шаттла состоялся 8 июля 2011 года. Это 37-й полёт шаттла к МКС. НАСА начало планировать полёт с 20 августа 2010, ожидая, вскоре последовавшего[2][3][4][5], одобрения финансирования Конгрессом США. В середине апреля 2011 года Конгресс США утвердил бюджет, что окончательно сняло обеспокоенность НАСА о финансировании полёта[6]. Эта миссия была выполнена экипажем из четырёх человек, в полёт был отправлен многоцелевой модуль снабжения Рафаэль и лёгкий многоцелевой Перевозчик. Полёт завершил программу «Спейс Шаттл».
Согласно планам НАСА, у этой миссии не было челнока-спасателя, и в случае невозможности возврата шаттла на Землю астронавты были бы эвакуированы с помощью российских кораблей «Союз»[7]. Именно отсутствием челнока-спасателя объясняется такой малочисленный экипаж шаттла — впервые шаттл отправился к МКС всего с 4 астронавтами на борту (последний раз экипаж из 4 человек осуществлял полёт за 28 лет до этого в апреле 1983 года при первом полёте шаттла Челленджер (STS-6)).
Во время совместного полёта «Атлантиса» и МКС осуществлён один выход в открытый космос, в котором участвовали астронавты двадцать восьмого экипажа МКС Рональд Гаран и Майкл Фоссум.
Доставка оборудования и расходуемых материалов на МКС в транспортном модуле «Рафаэль». Возвращение на землю неисправного насоса аммиака системы охлаждения станции, для исследования характера и причин поломки. В модуле «Рафаэль» размещено: научное оборудование, запасные части: для систем жизнеобеспечения, электрооборудования, электронным узлами и компьютерам общим весом 2058 кг (4538 фунтов), предметы гигиены и одежда для экипажей МКС — 362 кг (798 фунтов), продовольствие — 760 кг (1677 фунтов). Общий вес грузов размещённых в модуле «Рафаэль» составляет 3,9 тонн (8640 фунтов). Дополнительно 900 кг (2000 фунтов) грузов размещено на средней палубе шаттла. На землю в модуле «Рафаэль» возвращается около 2,7 тонн (6000 фунтов) ненужного более на станции оборудования и мусора.
Специалисты НАСА рассчитывают, что доставленного «Атлантисом» оборудования и материалов будет достаточно для продолжения работ на станции в течение одного года. НАСА не имеет своих средств доставки грузов на МКС. В последующем в распоряжении НАСА должны появиться грузовые корабли, создаваемые частными компаниями. Лидером среди нескольких частных компаний, создающих грузовые корабли, является компания SpaceX и её корабль «Дракон». Первая стыковка «Дракона» со станцией была запланирована на ноябрь 2011 года, в действительности произошла в мае 2012 года.