La navette Discovery décolle à la date prévue, c'est à dire le 23 octobre 2007 à 15h38 GMT, du centre spatial Kennedy à Cap Canaveral en Floride.

L'équipage est composé du commandant Pamela MELROY, du pilote George ZAMKA et des spécialistes de mission Scott PARAZYNSKI, Douglas WHEELOCK, Stephanie WILSON, Daniel TANI et Paolo NESPOLI. Pamela MELROY est la deuxième femme à commander une navette, après Eileen COLLINS.

De plus, comme Peggy WHITSON est à la tête de l'équipage de la station, ce sera la première fois que deux vaisseaux commandés par des femmes s'amarreront. Daniel TANI relèvera Clayton ANDERSON a la fin du vol de Discovery.

Fig. 4 : Décollage de la navette spatiale Discovery STS-120.

Pendant ce temps sur la station, MALENTCHENKO et ANDERSON s'entraînent à manipuler les appareils photo avec lesquels ils vont observer la protection thermique de Discovery lorsque celle-ci s'approchera. Peggy WHITSON, quant à elle, prépare le sas Quest et les scaphandres EMU pour les sorties dans l'Espace. Les astronautes de Discovery en effectueront quatre, et WHITSON et MALENTCHENKO effectueront la cinquième.

Le 24 octobre, le système de génération d'oxygène Elektron est arrêté afin de profiter de de qui reste dans les réservoirs de Progress M-61. Plus tard, MALENTCHENKO démonte l'une des deux pompes du groupe 4SPN2 de la boucle KOB-2 du STR et l'installe à la place de la pompe défaillante du 4SPN2 de la boucle KOB-1. Les essais sont concluants et la station dispose maintenant de deux groupes en fonctionnement.

La navette Discovery rejoint la station le 25 octobre 2007. Alors qu'elle en est à environ 180m, elle effectue la manœuvre devenue classique de RPM, afin de permettre à MALENTCHENKO et ANDERSON de photographier son bouclier thermique.

L'amarrage de Discovery au PMA-2 a lieu à 12h40 GMT, et les derniers verrous sont attachés à 12h53 GMT. Les cosmonautes des deux vaisseaux ouvrent les écoutilles à 14h38 GMT. Après de joyeuses embrassades, l'équipage MKS-16 donne aux nouveaux arrivants un rapide briefing de sécurité. Ensuite, MALENTCHENKO et TANI s'occupent de retirer le siège d'ANDERSON du Soyouz TMA-11 et de le remplacer par celui de TANI. Ce dernier devient alors de facto un membre de MKS-16.

A 17h40 GMT, le système Elektron est réactivé. MALENTCHENKO termine aussi les réparations du système de régulation thermique : la station dispose maintenant de trois groupes de pompes opérationnels. Les astronautes américains démarrent le système SSPTS qui permet à la navette de recevoir de la puissance provenant de la station. Ce sont ainsi 6,45kW qui passent dans les PTU (Power Transfer Unit) de Discovery.

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