La navette spatiale Atlantis décolle de Cap Canaveral le 8 juin 2007 à 23h38 GMT pour la mission STS-117. Sa principale charge utile est la structure S3/S4 qui abrite de nouveaux panneaux solaires. Elle est similaire au P3/P4 qui avait été apporté par STS-115 au mois de septembre 2006.

L'équipage d'Atlantis comprend le commandant STURCKOW, le pilote ARCHAMBAULT et les spécialistes de mission REILLY, SWANSON, FORRESTER, OLIVAS et ANDERSON. Ce dernier restera à bord de la station en tant que nouvel ingénieur de bord, en remplacement de Sunita WILLIAMS qui va retourner sur Terre avec Atlantis.

Deux jours après son lancement, la navette arrive en vue de la station. Comme c'est maintenant la coutume, elle effectue une manœuvre de rotation sur elle-même pour permettre à KOTOV et YOURTCHIKHINE de photographier son bouclier thermique. Atlantis s'amarre à la station le 10 juin 2007 à 19h36 GMT.

Peu de temps après, ARCHAMBAULT et FORRESTER saisissent la structure S3/S4 à l'aide du bras manipulateur de la navette (RMS) et le placent dans une position d'attente.

Les écoutilles du PMA-2 sont ouvertes à 21h04 GMT et les deux équipages se retrouvent dans le module Destiny. Plus tard, Sunita WILLIAMS prend les commandes du bras manipulateur de la station (Canadarm2) et saisit le S3/S4 que lui tend le bras de la navette. Elle le place ensuite en vis-à-vis de la structure S1, à quelques centimètres de sa position finale, prêt à être installé lors de la sortie dans l'Espace du lendemain.

L'opération de prépositionnement prend fin à 00h28 GMT le 11 juin. Après cela, les cosmonautes vont se coucher. En prévision de la première sortie, REILLY et OLIVAS dorment enfermés dans le module Quest afin de se préparer à respirer dans une atmosphère moins pressurisée.

Le 11 juin, peu après 15h00 GMT, ARCHAMBAULT, FORRESTER et KOTOV manœuvrent le bras Canadarm2 afin d'attacher le S3/S4 au S1. Deux paires de boulons sont alors actionnées et le nouvel élément fait désormais partie intégrante de la station. Cet ajout provoque un important déplacement du centre de gravité et les gyroscopes CMG saturent. Les moteurs verniers de la navette Atlantis sont alors utilisés pour les faire revenir à leur point de fonctionnement nominal.

La première sortie dans l'Espace commence ensuite avec une heure de retard. Les astronautes REILLY et OLIVAS sortent du module Quest le 11 juin 2007 à 20h02 GMT et se dirigent immédiatement vers le S3.

Alors qu'il se positionne en dessous de la structure, REILLY connecte plusieurs câbles électriques reliant le S3 au S1. Il donne ensuite le feu vert aux ingénieurs au sol pour commencer l'activation des nouveaux segments, et il réalise quelques tâches visant à préparer une prochaine sortie, tel que le déplacement d'un cale-pieds. Il remonte ensuite au-dessus du S3 pour procéder à la connexion d'autres câbles électriques, puis se dirige vers le S4 où il libère les BGA (Beta Gimbal Assembly), qui sont les systèmes permettant aux panneaux solaires de tourner suivant leur axe longitudinal. Ils avaient été bloqués le temps de la mise en orbite.

Pendant ce temps, OLIVAS s'attèle à enlever les cales des SABB (Solar Array Blanket Box), les boîtes qui renferment les panneaux solaires encore repliés en accordéon, et à retirer les sangles qui retiennent le radiateur photovoltaïque PVR (Photovoltaic Radiator).

Il doit ensuite déployer et rigidifier les quatre AJIS (Alpha Joint Interface Structure), les structures qui font la transition entre le S3 et le S4. Ensuite, OLIVAS et REILLY se retrouvent et ensemble ils ouvrent les deux SABB.

Cela étant fait, REILLY se rend près du SARJ (Solar Alpha Rotary Joint), le dispositif qui permet aux panneaux solaires de tourner, et installe deux des quatre systèmes qui servent de transmission pour le contrôler (DLA, Drive Lock Assembly).

Simultanément, OLIVAS retire les protections de l'unité de distribution de l'électricité générée par les panneaux solaires (SSU, Sequential Shunt Unit). Puis les deux astronautes se retrouvent à nouveau et ils commencent à ôter les cales du SARJ. Ils rentrent ensuite dans le module Quest, qu'ils repressurisent à 02h17 GMT le 12 juin. La sortie aura duré 6h15.

Alors que les astronautes s'apprêtaient à rentrer, ARCHAMBAULT et SWANSON ont procédé au déploiement du radiateur PVR. Après la sortie, les ingénieurs de Houston activent le S4 et vérifient que tous ses systèmes fonctionnent correctement. Le 12 juin, à 15h43 GMT, le JSC commande le début du déploiement des deux ailes solaires du S3/S4. La première aile est intégralement déployée à 16h29 GMT, et la seconde à 17h58 GMT.

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