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Die RaumfähreDiscovery (englisch für Entdeckung) wurde am 12. August 1983 fertiggestellt und hatte ihren Jungfernflug im August/September 1984 (STS-41-D).
Die interne Bezeichnung für das Space Shuttle lautet OV-103, wobei OV für Orbiter Vehicle steht. Mit aktuell 38 Flügen hat die Discovery mehr Flüge absolviert als alle übrigen Orbiter. Außerdem wurde sie jeweils für den ersten Flug nach den Unglücken der Challenger und der Columbia ausgewählt.
Große Beachtung fand 2005 die Mission STS-114, der erste Flug eines Shuttles nach der Columbia-Katastrophe im Jahr 2003. Auch dieser Flug wurde von einigen Pannen begleitet, was erneut zur Aussetzung der Shuttle-Flüge führte.
Im Juli 2006 absolvierte die Discovery mit der Mission STS-121 erfolgreich einen weiteren Versorgungsflug zur Internationalen Raumstation.
Im Mai/Juni 2008 führte der Orbiter die Mission STS-124 durch. Das mit sieben Mann besetzte Shuttle dockte am 2. Juni 2008 an der ISS an. Hauptaufgabe der Mission war es, das japanische Labormodul Kibō zur ISS zu bringen. Außerdem brachte das Shuttle Ersatzteile zur Reparatur der defekten Weltraumtoilette in der ISS mit.
Am 29. August 2009 startete die Discovery mit dem Multi-Purpose Logistics Module Leonardo zur ISS, um dort Vorräte und Material anzuliefern.
Am 24. Februar 2011, 22.53 Uhr, ist der Shuttle nach 28 Dienstjahren zum letzten Mal gestartet. Am 26. Februar 2011, 20.14, dockte sie an der ISS an.
Die Discovery ist mit 230 Millionen Kilometern die meistgereiste Raumfähre der NASA-Shuttleflotte.