Załoga :
 

Eileen M. Collins	CDR	4 lot, NASA, USA
James M. Kelly	PLT	2 lot, NASA, USA
Soichi Noguchi	MS1/EV	1 lot, JAXA, Japonia
Stephen K. Robinson	MS2/EV/FE	3 lot, NASA, USA
Andrew S. W. Thomas	MS3	4 lot, NASA, USA
Wendy B. Lawrence	MS4	4 lot, NASA, USA
Charles J. Camarda	MS5	1 lot, NASA, USA

* MS3-MS5 zostali oficjalnie dodani do składu załogi 07.11.2003.

Ładunek :
 

MPLM "Raffaello"; ESP-2 (External Stowage Platform); MISSE PEC-5 (Materials International Space Station Experiment Passive Experiment Container); MPESS (Mission Peculiar Equipment Support Structure) z żyroskopem CMG-1 dla ISS.

Podstawowym celem misji RTF-1 (Return to Flight) - pierwszej od czasu katastrofy Columbii - jest przetestowanie techniki oceny stanu powłoki termicznej orbitera przy pomocy wysięgnika OBSS (Orbiter Boom Sensor System)o długości 15,25 metra, umieszczonego na prawej burcie ładowni. Po uchwyceniu go manipulatorem RMS, dzięki zamontowanej na jego końcu kamerze przeprowadzony zostanie skan całej powierzchni osłony termicznej wahadłowca.

Orbita :

i=51,65°; h=351-355 km

Rzeczywisty przebieg lotu :

06.04.2005 o 18:04:36 rozpoczęto przesuwanie wahadłowca na wyrzutnię LC-39B. Operacja miała potrwać 6 do 8 godzin, jednak ze względu na problemy z oznaczaniem spionowania wahadłowca zakończyła się dopiero po 11 godzinach i 12 minutach - o 05:16. Tuż przed wyjechaniem z VAB odkryto na powierzchni ET (nad drzwiami dostępu do sekcji międzyzbiornikowej) niewielkie włosowate pęknięcie izolacji termicznej. Technicy orzekli, że jego naprawę można wykonać na wyrzutni.

14.04.2005 wykonano próbne tankowanie ET i przeprowadzono symulowane odliczanie do stanu T-31 sekund.

20.04.2005 oficjalnie wyznaczono datę startu na 22.05.2005.

29.04.2005 oficjalnie przełożono okres startowy na 12-31.07.2005.

04.05.2005 przeprowadzono TCDT (Terminal Countdown Demonstration Test).

20.05.205 wykonano ponowne próbne tankowanie zbiornika ET.

26.05.2005 przewieziono wahadłowiec ponownie do VAB, gdzie nastąpi wymiana zestawu ET+SRB na ten, który był uprzednio przeznaczony dla orbitera Atlantis do misji STS-121.

W dniach 03-09.06.2005 wykonano operację przełączenia orbitera do innego zestawu startowego.

15.06.2005 o 05:58 rozpoczęło się przesuwanie wahadłowca na wyrzutnię LC-39B. Operacja zakończyła się o 16:43.

30.06.2005 NASA oficjalnie wyznaczyła datę startu na 13.07.2005.

10.07.2005 o 22:00 rozpoczęto odliczanie od stanu T-43 godziny.

13.07.2005 o 09:30 wydano dyspozycję rozpoczęcia tankowania materiałów pędnych do zbiornika zewnętrznego. Jednak samo tankowanie zostało opóźnione ze względu na niesprawność jednego z dwóch grzejników położonych w sekcji międzyzbiornikowej ET. Po jej wymianie rozpoczęto o 11:23 tankowanie ET. Zakończono je o 14:05. O 16:26 astronauci przybyli na wyrzutnię i rozpoczęli zajmować miejsca na pokładzie orbitera. O 17:32 start został odwołany z powodu awarii jednego z czterech czujników poziomu ciekłego wodoru. Po zlaniu materiał pędnych ze zbiornika zewnętrznego odliczanie powróciło do stanu początkowego i zostało wstrzymane. Wielokrotne testy wykazały, że przyczyną awarii czujnika była interferencja elektromagnetyczna pomiędzy sygnałami z czujnika i źle uziemionej grzałki.

21.07.2005 NASA oficjalnie przełożyła start na 26.07.2005.

23.07.2003 o 16:00 rozpoczęto ponowne odliczanie.

Start 26.07.2005 o 14:39:00,070 z wyrzutni LC-39B w KSC. W T+2,5" czubek ET zderzył się z myszołowem, lecz nie pociągnęło to za sobą żadnych uszkodzeń. Na zdjęciach uzyskanych podczas wzlotu widać brak fragmentu płytki zlokalizowanej w pobliżu drzwi przedniego podwozia (odpadła pod wpływem drgań w T+1' 05"). W T+2' 10" nastąpiło oddzielenie SRB, chwilę później od ET oderwał się spory element, który odpadł od ET i przeleciał w pobliżu orbitera, nie dotykając go. W T+8' 34" nastąpiło MECO, w T+8' 48" oddzielenie ET - orbiter wszedł na nietrwałą orbitę z parametrami: hp=58 km, ha=221 km. W T+38' 20" wykonano manewr OMS-2 (t=70"). Nowa orbita miała parametry: hp=158 km, ha=229 km. Tuż przed 19:45 wykonano manewr NC-1.

27.07.2005 o 06:55 wykonano manewr NC-2, następnie wykonano badanie stanu powłoki termicznej RCC orbitera za pomocą RMS i OBSS - nie wykazało ono żadnych uszkodzeń. Tymczasem analiza przekazanych na Ziemię podczas wzlotu zdjęć zbiornika zewnętrznego ET wykazała, że odpadł od niego co najmniej jeden duży element (60-75 cm), znacznie większy od tego, który spowodował fatalne w skutkach uszkodzenia promu Columbia podczas misji STS-107, oraz co najmniej jeden mniejszy (~15 cm). Element ten, zwany w skrócie PAL (Protuberance Air Load) służy do ochrony okablowania i przewodów pneumatycznych ET przed turbulencjami powietrza podczas wzlotu. Kolejne zbliżenia miejsca w którym odpadł fragment izolacji:  1  |  2  |  3  |  4 .

28.07.2005 o 10:15 orbiter zawisł w odległości około 200 metrów od ISS, której załoga w ciągu 93 sekund wykonała zdjęcia osłony termicznej wahadłowca (w ciągu 9 minut wykonał on pełen obrót wokół swej osi). O 11:17 orbiter połączył się z ISS .

29.07.2005 przy pomocy SSRMS wyjęto MPLM z ładowni orbitera i przyłączono go do modułu Unity. Kontynuowano też badanie powłoki orbitera w sześciu wybranych miejscach.

30.07.2005 o 09:46 rozpoczęła się EVA-1 z udziałem astronautów Noguchiego i Robinsona. W jej trakcie testowano techniki reperacji płytek ochrony termicznej orbitera, zainstalowano na module Quest przyłącze platformy-magazynu ESP-2, wymieniono antenę systemu GPS, zainstalowano okablowanie żyroskopu i zdjęto jeden z eksperymentów materiałowych z powierzchni stacji. EVA zakończyła się o 16:36 i trwała 6 godzin i 50 minut. Tego dnia NASA przedłużyla lot wahadłowca o 1 dzień, aby pomóc załodze ISS w operacjach logistycznych. W późnych godzinach wieczornych wykonano manewr podniesienia orbity o około 1,22 km.

01.08.2005 o 08:42 rozpoczęła się EVA-2 z udziałem astronautów Noguchiego i Robinsona. Jej jedynym celem była wymiana uszkodzonego żyroskopu CMG-2 Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Prócz tego astronauci wykonali kilka drobnych prac przygotowawczych do usunięcia dwóch fragmentów uszczelki (wypełniacza) pomiędzy płytkami w dolnej części osłony termicznej orbitera, która ma być wykonana podczas EVA-3. EVA trwała 7 godzin i 14 minut i zakończyła się o 15:56.

03.08.2005 o 08:48 rozpoczęła się EVA-3 z udziałem astronautów Noguchiego i Robinsona. W jej trakcie do przyłącza została zainstalowana i podłączona ESP-2 (były drobne kłopoty z jej zamocowaniem), zainstalowano eksperyment materiałowy MISSE PEC-5, zdjęto eksperymenty MISSE 1 i 2 oraz usunięto dwa wystające fragmenty uszczelki (wypełniacza) pomiędzy płytkami w dolnej części osłony termicznej orbitera. Wyciągnięcie ich samymi palcami zostało wykonane bez najmniejszego wysiłku. EVA trwała 6 godzin 1 minutę i zakończyła się o 14:49.

05.08.2005 MPLM został ponownie umieszczony w ładowni orbitera.

06.08.2005 o 07:24 orbiter odłączył się od ISS.

08.08.2005 NASA przeniosła lądowanie Discovery o 24h z powodu złych warunków meteorologicznych na Florydzie.

09.08.2005 NASA przeniosła lądowanie Discovery z KSC do Kaliforni. O 11:06:18 rozpoczęto manewr deorbitacji. Silniki OMS włączono na 219 okrążeniu na 162 sekundy, co zmniejszyło prędkość o 95 m/s. Lądowanie nastąpiło na pasie 22 Edwards AFB o 12:11:22. Czas trwania lotu wyniósł : 13d 21h 32m 22s.

19.08 i 21.08.2005 orbiter został przetransportowany z powrotem na Florydę.