בתוך כך, בדיקות של צילומי השיגור גילו שמעט פחות מדקה לאחר השיגור ניתקה מן השפה האחורית של מייצב הכיוון שבזנב המעבורת, פיסה ממגן החום. מגן החום באזור זה מגן על המעבורת מחום המנועים בעת השיגור, ואינו בעל חשיבות בעת החדירה לאטמוספירה, אך הערכת הנזק תימשך בהמשך המשימה.
יום טיסה שלישי.
המעבורת עגנה ללא בעיות מיוחדות בתחנת החלל הבינלאומית, בשעה 3:44 בבוקר שעון קיץ מזרח ארה״ב.
יום טיסה רביעי.
בעוד צוות הקרקע שוקל כיצד ישפיע אובדן אנטנת ה-Ku על המשימה, הוציאו האסטרונאוטים את המודול הלוגיסטי מתא המטען של המעבורת בעזרת הזרוע הרובוטית של התחנה, וחיברו אותו אל אחד מפתחי העגינה של התחנה. לאחר מכן, צוות האסטרונאוטים החל לפרוק את המטען מן המודול, ולהטעין אותו בציוד שיש להחזיר אל כדור הארץ. בנוסף, התראיינו אלן פוינדקסטר, סטפני וילסון וריק מסטרקיו לתחנות רדיו וטלוויזיה אמריקאיות מקומיות. ריק מסטרקיו וקליי אנדרסון בילו את הלילה במנעל האוויר "קווסט", באטמוספירה עשירה בחמצן, כדי לנקות עודפי חנקן מדמם לקראת הליכת החלל למחרת.
יום טיסה חמישי.
במהלך הליכת חלל שנמשכה שש שעות וחצי, התקינו מסטרקיו ואנדרסון מכל אמוניה חדש בצדה החיצוני של התחנה, והסירו את המכל הישן. תחילה התקשו לחלץ את המכל החדש מתא המטען של המעבורת, אך לבסוף הצליחו בעזרת מעין לום משוטח. האמוניה משמשת את התחנה לקירור מתקני האלקטרוניקה הרבים שעליה. בנוסף, החליפו האסטרונאוטים גלאי לקוי של גירוסקופ בצדה החיצוני של התחנה, והחזירו ניסוי יפני שהיה מוצמד לתחנה.
האסטרונאוטים היו אמורים גם להחליף סוללות ליד מערך הקולטים הסולאריים שבצדה השמאלי של התחנה, אך צוות הקרקע גילה שבמצב מסוים, עלולים האסטרונאוטים להתחשמל, ולכן המשימה בוטלה עד שיפותחו כלי עבודה עם בידוד טוב יותר, במשימות הבאות.
בתוך כך, בתוך התחנה פרקו שני האסטרונאוטים היפנים, נאוקו ימזאקי וסואיצ'י נוגוצ'י, ארונות ניסויים בגודל מקררים כפולי דלת (ובעלי מסה דומה) מתוך המודול הלוגיסטי שהביאה המעבורת, והתקינו אותם בתוך התחנה.
יום טיסה שישי ושביעי.
היום השישי החל עם אזעקת עשן שהתבררה כאזעקת שווא. בהמשך היום, נמשכה פריקת ארונות הניסויים מתוך המודול הלוגיסטי אל התחנה. בנוסף, התראיינו האסטרונאוטים של המעבורת לאמצעי תקשורת אמריקאיים, ושוחחו עם תלמידי בית ספר.
בינתיים, צוות הקרקע החליט סופית על הארכת המשימה ביום נוסף, כדי לבצע את סריקות מגן החום בעוד המעבורת עוגנת בתחנה.
ביום השביעי יצאו מסטרקיו ואנדרסון להליכת חלל שנייה, כדי להמשיך את תהליך החלפת מכל האמוניה. בהליכת החלל, שנמשכה שבע שעות וחצי, הוצמד מכל האמוניה אל דופן התחנה. עקב בורג עיקש, התעכבה העבודה, והאסטרונאוטים לא הספיקו לחבר צינורות בין המכל למערכות התחנה. הם חיברו את המכל הישן אל עגלת כלים באופן זמני, עד שיותקן בתא המטען של המעבורת בהליכת החלל הבאה.
בנוסף, הצוות תיקן את מערכת מיחזור המים שבתוך התחנה, בעזרת חלק חלופי שהובא במעבורת.
יום טיסה שמיני ותשיעי.
ביום השמיני, שהוא יום השנה ה-49 לטיסתו ההיסטורית של יורי גגארין לחלל בטיסת החלל המאוישת הראשונה בהיסטוריה, שוחח צוות התחנה עם נשיא רוסיה, דימיטרי מדבדב. צוות התחנה מונה כעת, בין היתר, שלושה קוסמונאוטים רוסים, ביניהם גם מפקד התחנה אולג קוטוב. בנוסף, התראיינו האסטרונאוטים לאמצעי התקשורת. זהו גם יום השנה ה-29 לטיסת המעבורת הראשונה, STS-1. האסטרונאוטים היפנים, נאוקו ימזאקי וסואיצ'י נוגוצ'י, שוחחו עם בכירים בתוכנית החלל היפנית, ועם ילדי בית ספר. הם אף מצאו זמן לדקלם שירי האיקו ולנגן בחליל עץ וכלי מיתר יפניים מסורתיים.
ביום התשיעי יצאו אנדרסון ומסטרקיו להליכת חלל שלישית, שארכה כשש שעות וחצי, במהלכה חוברו צינורות מן המכל החדש אל מערכות התחנה, והושלמה התקנת מכל האמוניה הריק שפורק מן התחנה בתא המטען של המעבורת. גם הפעם בורג שלא היה מיושר במקומו עיכב את הפעולה, עד שבורג אחר שוחרר ואיפשר להזיז מעט את המכל הריק, כך שכל הברגים המחזקים אותו למקומו יהיו במקומם. כאשר ניסה צוות הקרקע להפעיל את המכל, התברר ששסתום האמור לאפשר זרימת חנקן, המווסת את זרימת האמוניה מן המכל, נתקע, ולא מאפשר זרימה תקינה. אם לא יתוקן השסתום, יהיה צורך להשבית חצי ממערכות התחנה, כדי למנוע התחממות יתר. בנוסף, האסטרונאוטים גם החזירו מגינים מפני אשפת חלל שלא היה בהם יותר צורך וכן מכשיר לוכד אבק. בגלל קוצר הזמן, בוטלה החזרת ניסוי מצידו החיצוני של המודול האירופי "קולומבוס" של התחנה, ובמקום זאת אנדרסון הכין מספר כלי עבודה, שישמשו את משימת המעבורת הבאה במאי. מסטרקיו הכין אנטנה שתותקן במשימת מעבורת חלל עתידית, ובדק קורה שצוות הקרקע הבחין שהיא רופפת מדי.
יום טיסה עשירי ואחד עשר.
במהלך היום העשירי ניסה צוות הקרקע להפעיל את השסתום הלקוי, תוך כדי שהוא שוקל אם להאריך את המשימה ביום נוסף, מעבר ליום שכבר נוסף עקב התקלה באנטנת ה-Ku, לצורך הליכת חלל רביעית בה יוחלף מכל החנקן עם השסתום בתוכו. האפשרות השנייה היא שצוות התחנה יבצע את התיקון בעצמו, לאחר עזיבת המעבורת. בתחנה, המשיכו האסטרונאוטים לפרוק ציוד מן המודול הלוגיסטי, והתראיינו לאמצעי התקשורת.
באופן סמלי, יום זה הוא גם יום השנה ה-40 לתקלה שאירעה במהלך אפולו 13, שגרמה לביטול אותה משימה.
למחרת, צוות הקרקע הגיע למסקנה שהתקלה בשסתום החנקן אינה חמורה דיה כדי להצדיק את עיכוב המעבורת ביום נוסף, וניתן לדחות את תיקונה בעוד חודש.
יום טיסה שנים עשר ושלושה עשר.
בתחילת היום השנים עשר נותק המודול הלוגיסטי הרב תכליתי לאונרדו מתחנת החלל ובתוכו 2.5 טונות של תוצאות ניסויים ואשפה, והוחזר אל תא המטען של המעבורת בעזרת הזרוע הרובוטית של התחנה. זוהי הפעם האחרונה שלאונרדו חוזר אל כדור הארץ. בטיסה הבאה של דיסקברי, הוא יושאר בתחנה ויהפוך לחלק ממנה.
לאחר מכן, בעזרת הזרוע הרובוטית של המעבורת, סרק צוות המעבורת את מגן החום שלה כדי לוודא שלא נפגע במהלך השהות בתחנה, לפני הנחיתה. בדרך כלל סריקה זאת מתבצעת לאחר הניתוק מן התחנה, אך עקב התקלה באנטנת ה-Ku של המעבורת, המשדרת את תוצאות הסריקה אל הקרקע, הסריקה בוצעה בעוד המעבורת עוגנת בתחנה, כדי שניתן יהיה להשתמש באנטנת ה-Ku של התחנה.
למחרת, נפרדה המעבורת מן התחנה, והחלה בהנמכה לקראת נחיתה.
יום טיסה ארבעה עשר וחמישה עשר.
מכיוון שסריקת מגיני החום של המעבורת כבר בוצעה לפני עזיבת התחנה, יום הטיסה הארבעה עשר הוקדש להכנות אחרונות לנחיתה, ולראיונות עם תחנות רדיו ועם סוכנות הידיעות אסושיאטד פרס. זאת, בין היתר, בגלל שאובדן אנטנת ה-Ku מנע תקשורת וידאו עם התחנה.
המעבורת הייתה אמורה לנחות ביום החמישה עשר, אך ממטרים באזור מרכז החלל קנדי, בו היא הייתה אמורה לנחות, מנעו שני ניסיונות נחיתה, והנחיתה נדחתה למחרת.
יום טיסה שישה עשר.
לאחר שדילגה על הזדמנות הנחיתה הראשונה, עקב תנאי מזג האוויר, נחתה המעבורת בשעה 9:08 בבוקר שעון קיץ מזרח ארה״ב במרכז החלל קנדי בפלורידה.
STS-132
STS-132, הייתה משימה בתוכנית מעבורות החלל של נאס"א, ששוגרה ב־14 מאי 2010. זוהי המשימה ה-32 של מעבורת החלל אטלנטיס.
מכיוון שתוכננה להיות הטיסה האחרונה של האטלנטיס, היא נשאה עמה מזכרות שונות לציון המאורע. בהם 3,600 דגלוני מזכרת, שנארזו במארזי כלים שהותאמו לכך במיוחד, בתא המטען של המעבורת. בנוסף, הכילו המארזים 700 סיכות בדמות המעבורת, שני רדידי זהב מגולגלים באורך כחצי מטר, 3,000 סימניות, 1,200 דגלוני מעבורת, 1,312 דגלוני תחנת החלל, מאות תגי משימה רקומים ו-16 מטילי מתכת, ששימשו מאוחר יותר ליציקת מטבעות. מזכרות אלה חולקו לעובדי נאס"א ואח"מים לאחר הנחיתה. מאוחר יותר, הוחלט להציב את אטלנטיס לטיסה נוספת, STS-135.
המשימה.
משימה זו נועדה להביא אל תחנת החלל הבינלאומית חלקי חילוף בעזרת מנשא מטען משולב. בנוסף, מביאה המעבורת "מודול מחקר זעיר", מודול רוסי בשם "ראסווט", שיוצמד לחלקו התחתון של מודול זאריה. למודול זה יוצמדו מבחוץ רדיאטור, תא חיבור לוויסות אוויר ליוצאים לחלל, וזרוע רובוטית נוספת, של סוכנות החלל האירופית, המתוכננת להעביר ניסויים ממנעל אוויר רוסי ולהניח אותם בצד החיצוני של התחנה. היא מצוידת גם במצלמות באור תת-אדום המיועדות לסריקה חיצונית של התחנה, והיא תוכל גם להעביר אסטרונאוטים ממקום למקום בזמן פעילות חוץ רכבית. מתוכננות 3 יציאות לחלל לצורך עבודות.
יום טיסה ראשון.
המעבורת המריאה ללא תקלות בשעה 14:20 שעון קיץ מזרח ארצות הברית, ונכנסה למסלול כעבור כעשר דקות. פיסת פסולת חלל שנתגלתה במסלול התנגשות אפשרי עם תחנת החלל, תאלץ את התחנה לשנות את מיקומה, והדבר ישפיע על התמרון שתבצע המעבורת כדי להגיע אליה.
יום טיסה שני.
הצוות הושכם לצלילי השיר You're my Home של בילי ג'ואל, שנבחר עבור האסטרונאוט קן האם. כאשר הצוות התכונן לסריקת מגיני החום של המעבורת, התברר שאחד הכבלים המחוברים לסורק הלייזר נתפס במצלמה, והוא מגביל את תנועתה. לאחר מספר ניסיונות לשחרר את הכבל, הוחלט לבצע בשלב זה סריקה בעזרת מצלמות דיגיטליות בהפרדה גבוהה, הנמצאות במקום אחר על מוט ההארכה של הזרוע הרובוטית, במקום בסורק הלייזר. מצלמות אלה משמשות בדרך כלל לסריקה בסוף המשימה, לפני החזרה לכדור הארץ. מכיוון שבניגוד לסורק הלייזר, למצלמה אין מקור אור משלה, הסריקה התארכה משום שהיא הוגבלה לחצי המסלול של המעבורת העובר מעל החלק המואר של כדור הארץ, כאשר גם המעבורת מוארת על ידי השמש. שחרור הכבל בעזרת הליכת חלל תישקל בהמשך המשימה, כנראה כחלק מהליכות החלל המתוכננות למשימה זו.