沃尔科夫打开空间站码头号对接舱舱门，开始了舱外任务。他们手动发射了“雪松”号微型卫星，并为星辰号服务舱表面安装了新的激光通信终端设备。任务中，萨莫库佳耶夫负责从码头号对接舱上拆卸起重臂，而沃尔科夫则临时充当“起重机驾驶员”。此外，他们还把装有微生物和蘑菇孢子的容器从码头号对接舱运至星辰号服务舱，最后以地球为背景，拍摄了尤里·加加林、谢尔盖·科罗廖夫和康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基3人的肖像照片，以纪念人类载人航天50周年。协调世界时2011年9月16日0时38分，联盟TMA-21飞船与国际空间站俄罗斯探索号实