La navette spatiale américaine Endeavour STS-127 (vol 2J/A) décolle finalement lors de sa sixième tentative le 15 juillet 2009 à 22h03 GMT.

L'équipage est constitué du commandant Mark POLANSKY, du pilote Doug HURLEY et des spécialistes de mission David WOLF, Christopher CASSIDY, Julie PAYETTE (Canada), Tom MARSHBURN et Timothy KOPRA. Ce dernier restera à bord de la station en remplacement de Koichi WAKATA.

L'objectif principal de la mission d'Endeavour est d'ajouter le dernier élément du module japonais Kibo : la plate-forme EF (Exposed Facility). Les astronautes apportent également une plate-forme ICC-VLD chargée d'une grosse quantité de matériel de rechange qui permettront à la station de parer à de nombreuses pannes après le retrait des navettes, en 2011.

Le 16 juillet, BARRATT assiste le JSC dans l'opération de pressurisation du PMA-2, auquel Endeavour va s'amarrer. La jonction a lieu le 17 juillet 2009 à 17h47 GMT. Lors de sa phase finale d'approche, la navette a réalisé la manœuvre de RPM qui a permis à PADALKA et BARRATT de photographier sa protection thermique.

Peu après l'ouverture des écoutilles, Timothy KOPRA installe sa couchette Kazbek-UM dans le vaisseau Soyouz TMA-14, à la place de celle de WAKATA. Il est donc maintenant officiellement membre de l'équipage MKS-20.

Le 18 juillet, à 15h05 GMT, le bras Canadarm2 saisit la JEM-EF dans la soute, en vue de sa prochaine extraction. Les astronautes David WOLF et Timothy KOPRA commencent la première sortie dans l'Espace le 18 juillet 2009 à 16h19 GMT.

Dès le début, les deux hommes se séparent. KOPRA se dirige vers la soute d'Endeavour afin de travailler sur la JEM-EF. Il doit ôter des protections thermiques sur la partie passive de la pièce d'amarrage EFBM, afin de permettre la liaison. Pendant ce temps, WOLF réalise la même opération sur la partie active de l'EFBM, qui se trouve sur le module pressurisé du laboratoire Kibo (JPM).

Chaque protection thermique est retenue par quatre attaches. KOPRA les démonte et stocke la protection. WOLF les démonte, mais il jette la protection dans le vide. Ces protections étaient nécessaires pour isoler thermiquement les mécanismes d'amarrage, mais ils doivent être enlevés pour permettre la liaison.

Quand il a terminé, KOPRA démonte des câbles LTA (Launch to Activation) qui relient la JEM-EF à la soute de la navette. Ces câbles étaient nécessaires durant les premiers jours de la mission pour fournir de l'électricité à la plate-forme japonaise, sans laquelle elle n'aurait pas pu réguler sa température. Après cela, il va enlever d'autres câbles LTA qui relient la soute à la plate-forme ICC-VLD, qui sera déplacée plus tard dans la mission.

WOLF, quant à lui, est toujours sur le JPM. Il déplace deux attaches qui étaient dans le champ de vision de l'une des caméras qui permettent de manœuvrer le bras robotisé JEMRMS.

Le Canadarm2 soulève la JEM-EF à 17h59 GMT et la passe au bras de la navette à 18h30 GMT.

Pendant le transfert, WOLF va sur le P1 pour retirer quatre boulons retenant le réservoir d'ammoniac ATA (Ammonia Tank Assembly) qui sera ultérieurement ramené sur Terre. Dans la soute, KOPRA enlève la protection thermique de l'expérience MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image), qui se trouve sur l'ICC-VLD.

Ensuite, KOPRA monte sur le module Harmony (au-dessus), puis sur Unity (bâbord). Il enlève les protections thermiques sur les hublots du CBCS (Centerline Berthing Camera System). En effet, ces pièces d'amarrage seront bientôt utilisées et les systèmes d'amarrage doivent donc être opérationnels. Unity va recevoir le PMA-3 et Harmony est le point d'attache de secours du vaisseau HTV.

WOLF travaille sur le chariot CETA1, qui se trouve à bâbord, sur le P1. Il enlève un cale-pieds et d'autres dispositifs qui pourraient gêner la rotation du SARJ.

Les deux astronautes se rejoignent ensuite sur le P3 pour travailler sur la structure UCCAS du dessous. Lors de la précédente mission de la navette, STS-119, il n'avait pas été possible de la déployer complètement.

Cette fois, WOLF et KOPRA y parviennent. En revanche, pour des raisons d'emploi du temps, le déploiement du PAS, une autre structure quasiment identique à l'UCCAS, est reporté.

Pendant ce temps, le ballet des bras robotisés continue. La JEM-EF est toujours aux main du RMS d'Endeavour, et le Canadarm2 quitte le module Harmony où il était précédemment attaché pour aller s'accrocher à la MBS (PDGF3). Celle-ci se déplace alors jusqu'à l'emplacement WS6. De là, le Canadarm2 reprend la JEM-EF.

WOLF et KOPRA n'attendent pas la fin de la capture pour rentrer dans le sas de Quest, et la sortie se termine à 21h51 GMT. La JEM-EF est rattachée avec succès au JPM à 23h29 GMT.

Le lendemain, 19 juillet, à 13h47 GMT, le bras d'Endeavour capture l'ICC-VLD dans la soute et reste dans une position d'attente. L'ICC-VLD est une plate-forme de stockage d'éléments qui sera déchargée lors de la prochaine sortie dans l'Espace, puis chargée de matériel usagé et ramenée sur Terre.

Elle a une masse totale au lancement de 3 778kg. Il contient six batteries de rechange pour le P6, l'antenne SGANT, le système de pompe PMA et le système de motorisation LDU.

Durant ces opérations, les toilettes américaines de la station sont tombées en panne. C'est un réel problème, car les treize personnes présentes à bord n'ont plus que les toilettes de Zvezda. Celles de la navette ne peuvent en effet être utilisées, car les déchets qu'elles éjecteraient iraient droit sur la plate-forme JEM-EF nouvellement installée.

Le bras Canadarm2 de la station saisit l'ICC-VLD et le dépose sur la MBS (attache POA, Payload and Orbit Replaceable Unit Accommodation), près de la plate-forme ESP-3, qui est installée sur le segment P3, du côté bâbord de l'ITS. Le problème avec les toilettes est réglé peu de temps après.

WOLF et MARSHBURN commencent la deuxième sortie dans l'Espace de STS-127 le 20 juillet 2009 à 15h27 GMT. MARSHBURN va sur la plate-forme ESP-2 (près du sas) chercher une poignée qu'il attache sur le réservoir d'azote ATA du segment P1. Les astronautes de la prochaine mission, STS-128, devront démonter ce réservoir, et la poignée leur sera d'une grande aide.

Pendant ce temps, WOLF part attacher un cale-pieds APFR sur l'extrémité du bras Canadarm2. Cela lui permet de se fixer sur le bras, qui l'emmène vers l'ICC-VLD. Là, il commence par récupérer l'antenne SGANT (Space-to-Ground ANTenna) de rechange. La SGANT est fixée sur le Z1, elle sert à relayer les communications en bande Ku entre la station et les satellites relai TDRS.

Pendant que WOLF attache l'antenne sur l'ESP-3, MARSHBURN commence à dévisser les boulons qui maintiennent les deux autres dispositifs. Quand WOLF à terminé avec la SGANT, il revient chercher le système PMA (Pump Module Assembly) de rechange.

Il s'agit d'un ensemble de pompes qui permettent de faire circuler l'ammoniac dans les canalisations du système de régulation thermique ATCS (Active Thermal Control System). WOLF et MARSHBURN vont installer le PMA sur l'ESP-3 et reviennent cherche le LDU (Linear Drive Unit).

C'est le système qui permet au MT de se déplacer le long du rail qui relie le S3 au P3. WOLF et MARSHBURN fixent le LDU de rechange sur l'ESP-3. Ensuite, WOLF démonte l'APFR du Canadarm2 et MARSHBURN fixent des protection thermiques sur des câbles du système SSPTS, qui permet de transférer de la puissance électrique de la station vers la navette.

Il n'a le temps d'installer que deux des quatre protections, et ensuite les deux astronautes rentrent dans le sas du module Quest. La sortie se termine à 22h20 GMT, elle a duré 6h53.

Le 21 juillet 2009, à 12h33 GMT, le bras de la navette saisit la plate-forme japonaise JLE (Japanese Logistics Module - Exposed Section) dans la soute et la passe au bras Canadarm2, qui la fixe ensuite sur la JEF à 14h03 GMT.

Plus tard, à 15h53 GMT, le Canadarm2 récupère l'ICC-VLD et reste dans une position d'attente.

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