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“发现”号航天飞机于美国东部时间4日下午2时38分顺利升空，此次飞行任务代号为“STS-121”，任务预计持续12天，以下是日程表：
第一天：发射升空，进入预定轨道飞行；有效载荷舱门打开；开始向机械臂供电。
第二天：检测航天飞机机械臂、热防护系统及宇航服；将机械臂钩到“轨道器遥控臂传感器系统”上；检查与空间站对接所需工具。
第三天：准备对接，空间站宇航员从站上给“发现”号拍照；与国际空间站对接，舱门打开；机组人员托马斯·赖特尔开始“搬家”，加入站上的长期考察组；充氧口环绕组件检查；空间站机械臂钩到“轨道器遥控臂传感器系统”上，与“发现”号上的机械臂“手拉手”。
第四天：空间站机械臂将“发现”号装载的“莱昂纳多”号多功能后勤舱钩住，安置到站上的“团结”号节点舱；空间站机械臂从“命运”号实验舱分离，连接到移动基座系统上；开始将“莱昂纳多”号上的货物卸载到站上。
第五天：第一次太空行走；继续卸载货物。
第六天：继续卸载货物；空间站宇航员和机组人员举行新闻发布会。
第七天：第二次太空行走；空间站机械臂从移动基座系统返回到“命运”号实验舱；继续卸载货物。第八天：继续卸载货物。
第九天：宇航员休息。
第十天：最后一次卸载货物；“莱昂纳多”号关闭，利用空间站机械臂将其从“团结”号节点舱拆离，运回“发现”号有效载荷舱。
第十一天：机组人员和空间站宇航员最后道别，“发现”号舱门关闭；与空间站分离。
第十二天：飞行控制系统检查。
第十三天：脱轨准备；有效载荷舱门关闭；点火脱轨；在肯尼迪航天中心着陆。
美宇航局说，如果增加第三次太空行走，前面七天的安排仍保持不变，后面几天的活动将进行调整。
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