第一次握手。北京時間7月29日20時54分，國際空間站上的美國宇航員菲力普斯像紳士那樣向「發現」號指令長柯林斯伸出手，以示歡迎。這是國際空間站上的宇航員自2002年底以來與太空梭宇航員的第一次太空握手。隨後的9天中，「發現」號宇航員與空間站宇航員結下深厚的友誼，9名宇航員還一同悼念了失事的「哥倫比亞」號機組乘員及其他犧牲的航天事業先驅。
圖：發射
第一次後空翻。北京時間7月29日20 時許，「發現」號飛到國際空間站下方183米處，指令長柯林斯操縱太空梭作了一次翻轉，使機腹朝向空間站。這是航天史上太空梭的第一次「太空後空翻」。這個不尋常的動作是為了讓空間站宇航員為機腹拍照，檢查太空梭表面絕熱瓦是否受到損傷。
第一次太空修理。北京時間8月3日 20時40分左右，「發現」號宇航員魯賓遜被空間站機械臂「舉」到太空梭腹部，只用了幾秒鐘就將那裡伸出的兩塊絕熱瓦縫隙填充材料「拉」了出來。這是太空梭24年飛行歷史上第一次接受太空維修。這次維修為「發現」號返航進入地球大氣層消除了一大安全隱患。
圖：進入軌道
此外，「發現」號還第一次攜帶了一根約15米長的遙控掃瞄系統來到太空。它能連接在太空梭原有的機械臂上，使其能夠伸到太空梭的腹部，讓附著在頂端的相機為太空梭拍照。
圖：發現號終於冒險凱旋，美國直播現場掌聲四起。（美聯圖）
「發現」號此次還成為航天史上截至目前 「出鏡率最高」的太空梭。「發現」號發射時，發射平臺及周圍就有攝像機和照相機107架，外挂燃料箱、固體燃料火箭助推器和軌道器上也安裝了攝像機， 「發現」號全身還安裝了110臺數字攝像機，空間站宇航員也對其進行了「拍照查體」，地面控制人員通過分析傳回的圖片檢查太空梭表面是否受到損害。「發現」號此次的「全方位出鏡」為今後的航天飛行開了一個先例，攝像監視和圖片分析成為保證太空梭安全飛行的重要安全措施之一。
圖：美國宇航局的電視照片顯示，技術人員8月9日在愛德華茲空軍基地對「發現」號太空梭進行檢查。
附：「發現號」點火下降,全球矚目盼平安返航
美東時間8月9日7時12分發現號成功點火脫離軌道，在接下來的30分鐘時間裏，發現號將處於自由降落狀態，直到重新到達返回界面，該界面位於南太平洋庫克島上空約75英里處。目前，發現號所處高度為220英里。再過1小時，發現號將正式在愛德華茲空軍基地降落。
BBC報導，NASA威廉亚洲官网 消息，「發現號」約1小時內降落加州愛德華空軍基地。此前，天氣原因，「發現號」已經多次錯過返航窗口，始終無法降落佛州宇航中心。美國宇航局表示，佛州肯尼迪航天中心上空繼續濃雲密佈，成為安全降落的妨礙。
報導說，發現號順利返航與否，過程充滿各種變數。在發現號從國際太空站啟程之前，太空總署就模擬了一連串太空梭返航時可能面對的危機。首先返航時發現號以每分鐘9公里的速度往大氣層下墜，這時發現號有如一艘沒有動力的太空船在空中漂浮。
接著發現號機腹以40度的角度往大氣層切入，一旦角度太淺，太空梭會被反彈回太空，角度太深，則有可能導致太空梭機體過熱，危害太空人生命。
進入大氣層之後，太空梭速度加快，機身溫度高達1650度。為了減速，太空梭將進行4次S型的大角度旋轉，角度最大為80度。當年哥倫比亞號就是在這裡解體爆炸的。
到了這個階段，太空梭距離降落地表只剩下10分鐘航程，速度約為時速1萬公里。之後太空人開始可以接手控制住太空梭。著陸前90秒，太空梭以時速518公里，相當於民航機20倍的速度以更陡峭的角度降落。
下降到610公尺的高空時，發現號將拉起機鼻，放下起落架準備著陸；接著減速到時速354公里，此時煞車全開，機尾釋放降落傘協助減速，直到機鼻觸地，時速持續減速到完全停止，發現號太空梭才算是降落成功。
新華網報導，9日□晨時分，加利福尼亞州中部14號高速公路邊的愛德華茲空軍基地掩藏在夜幕裡。夜空晴朗，但星星稀少，遠遠望去，只見到沙漠中點綴著依稀的燈光。□晨２點多，愛德華茲空軍基地接到宇航局最後的消息，「發現」號將在這裡著陸。
快速路上已經有不少車來往，看來都像是趕來的記者們。基地工作人員告訴記者，8月8日下午，愛德華茲空軍基地接到美宇航局的命令，為「發現」號著陸做好準備。目前,基地裡適合太空梭降落的22號跑道清理完畢，為太空梭降溫的設備也做好了準備。
「發現」號著陸的路線，將是從愛德華茲基地的南部上空「切」入大氣層，然後從南向北滑翔。到了基地上空，它又要盤旋一下，從北向南進入跑道。太空梭降落時與空氣高速摩擦，表面溫度高達1600攝氏度以上，因此它一落地就要由像消防車一樣的設備噴灑降溫劑來「去火」。
2003年「哥倫比亞」號太空梭失事過程中，解體的太空梭橫跨了3個州，從空中一路掉下殘骸碎片。為了防止類似的意外再次發生，美宇航局為「發現」號設計了新的著陸路線，太空梭在大氣層滑翔時盡量避免人口稠密的城市，將從「鄉間小路」飛到愛德華茲基地。
附：發現號太空梭進入大氣層闖過高溫期
發現號太空梭8月9日美國太平洋時間早晨4時50分（東部時間9日早晨7時50分）已經進入大氣層，闖過高溫期，進入黑障區。目前已經在離地面不到100英里高度。報導說，發現號輔助動力裝置運轉良好，作了一個左側轉。
美聯社報導，「發現號」已經飛過了哥倫比亞號解體高度，進入黑障區，開始進行第一次側轉，以降低返回大氣層時的速度。在返回大氣層時，發現號要總共將進行四次側轉。發現號第一向左側轉與地面形成74度夾角，太空梭的鼻翼向上抬起約40度。
附：「發現」號女機長柯林斯：我們很高興回到地球
中新社北京八月九日電 北京時間八月九日二十點十二分，美國發現號太空梭在經過十四天太空之旅後成功降落在愛德華茲空軍基地。
這標誌著哥倫比亞號失事後美國首次太空梭飛行劃上圓滿的句號。
據當地媒體報導，任務控制中心在發現號太空梭在跑道上滑行停下來後，通過無線電錶示：「祝賀你們完成這次真正壯觀的試驗飛行，歡迎回家，朋友們。」
而女機長柯林斯則回答道：「我們很高興回來，我們也祝賀整個團隊出色完成了這次任務。」
發現號太空梭這次穿過大氣層的飛行被認為是最危險的一段，特別是在哥倫比亞號太空梭失事之後，引起了人們更大的擔心。但是這次發現號的降落非常順利，任務控制中心沒有報告任何問題的出現。
由於天氣原因無法在佛羅里達州降落後，發現號越過太平洋和南加里福尼亞州，穿過了洛杉磯市以北的空域，進入愛德華茲空軍基地。
發現號太空梭自七月二十六日升空之後，繞地球飛行二百一十九圈，行程五百八十萬英里。
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