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  2006年9月9日美國東部時間(下同)11時15分,阿特蘭蒂斯號太空梭搭載6名機組人員從肯尼迪航天中心39B發射臺成功升空。9月11日6時48分,太空梭順利抵達國際空間站,完成對接。9月12日5時17分至11時43分,機組的兩名宇航員進行升空後首次太空行走,任務主要是在被安裝的結構元件之間鋪設動力和資料電纜。9月13日,太空梭的兩名宇航員任務專家丹尼爾·伯班克和史蒂文·麥克萊恩順利完成第二次太空行走,他們在國際空間站的新結構元件上安裝了一個關鍵裝置太陽阿爾法旋轉接頭。9月14日,太空梭宇航員在空間站內遙控操作,成功地把新的太陽能電池板完全展開,鋪設在新安裝的結構元件上。9月15日6時至12時42分,太空梭宇航員任務專家約瑟夫·坦納和海德馬裡·斯特凡尼斯海寧-皮珀完成了第三次也是此次飛行的最後一次太空行走,在新的結構元件上安裝了一個散熱器和一根新的電視天線。9月21日6時21分,阿特蘭蒂斯號太空梭在肯尼迪航天中心著陸。
英語:STS-115是歷史上第一百一十九次太空梭任務,阿特蘭蒂斯號太空梭的第二十七次太空飛行,也是自2003年哥倫比亞號失事後美國太空梭的第三次太空飛行。這次任務被認為是迄今為止難度最大的航天任務之一,任務目標是恢復國際空間站的建設。在前後三次太空行走中,阿特蘭蒂斯號機組人員安裝了重達將近16噸的3、4號艙之間的(P3/P4)桁架和第二套太陽能電池板,兩者將使空間站的太陽能發電能力翻番並得以追蹤太陽。