La misión STS-115 es la primera en la construcción de la Estación Espacial Internacional después del desastre del Columbia, siguiendo con las dos misiones "Retorno al Vuelo", STS-114 y STS-121. Esta misión está destinada al Transbordador espacial Atlantis el cual despegó el 9 de septiembre del 2006 desde el Complejo de lanzamiento 39B ubicado en el Centro Espacial Kennedy del estado de Florida tal y como estaba previsto a las 11:45:55 a.m. EDT (15:45:55 UTC).
La misión también está referida como ISS-12A por el programa de la EEI. La misión entregó el segundo segmento (P3/P4), un par de paneles solares (2A y 4A) y baterías. Un total de tres paseos espaciales fueron realizados, durante el cual la tripulación conectó los sistemas en los segmentos, preparándolo para el despliegue, e hicieron otros trabajos de mantenimiento en la estación.
La misión fue planeada originalmente para abril del 2003. Sin embargo, el desastre del Columbia en febrero del 2003 atrasó el lanzamiento hasta el 27 de agosto del 2006, donde fue pospuesto nuevamente por varias razones, incluido la amenaza del Huracán Ernesto, y el rayo más fuerte que ha golpeado en la historia la plataforma de lanzamiento.
Si, durante la misión se necesitara una misión de rescate, habría sido designada la misión STS-301 y hubiera sido realizada por el Transbordador espacial Discovery el 11 de noviembre.
Tripulación La tripulación, la cual fue seleccionada en el 2002, tuvo que esperar el lapso de tiempo más largo entre la selección de los astronautas hasta el vuelo real.
Brent Jett (4), Comandante Christopher Ferguson (1), Piloto Joseph Tanner (4), Especialista de misión Daniel Burbank (2), Ingeniero de vuelo Heidemarie Stefanyshyn-Piper (1), Especialista de misión Steven MacLean (2), Especialista de misión
( ) El número ente paréntesis indica el número de vuelos espaciales incluyendo la misión STS-115.
Parámetros de la Misión Masa:≈2000 toneladas métricas (al lanzamiento) Perigeo: 157,4 km Apogeo: 226,6 km Inclinación: 51,6º Período: 91,6 minutos
La misión thumb|200px|El Atlantis se acerca a la estación junto con el segmento P3/P4 y los paneles solares en su bodega de carga. El objetivo primario de la misión es trasladar e instalar el segundo segmento izquierda/lado (left/side) P3/P4, un par de paneles solares y sus baterías.
El astronauta de la Agencia Espacial Canadiense Steven MacLean es el primer canadiense en operar el brazo robótico Canadarm2 y su Base Móvil en el espacio y él instaló el nuevo set de paneles solares desde el brazo robótico Canadarm, el cual controlaba Tanner. MacLean realizó un paseo espacial, siendo el segundo canadiense en realizarlo, después de Chris Hadfield.
Objetivos de la Misión Entregar e instalar los dos segmentos (P3 y P4) Entregar y desplegar los dos nuevos paneles solares (4A y 2A) Realizar tres paseos espaciales para conectar los segmentos, remover los alojamientos de los paneles solares, y preparar la estación para la siguiente misión de construcción (STS-116)
Pre-Misión 27 de agosto hasta 7 de septiembre (aplazos) El Atlantis fue trasladado desde la Instalación para el Procesamiento del Orbitador al Edificio de Ensamblado el día 24 de julio del 2006. Fue puesto sobre la Plataforma Lanzadora Móvil el 26 de julio y llevado a la plataforma de lanzamiento 39B a primeras horas de la mañana del 2 de agosto. El desplazamiento fue planeado para el 31 de julio, pero una tormenta en la vecinidad del Centro Espacial Kennedy provocó un retraso de 2 días por los miedos que existían de que un rayo golpeara al transbordador, el cual causaría un daño inmenso. thumb|180px|El Atlantis moviéndose hacía el VAB.
En el fin de semana del 5 de agosto hasta el 6 de agosto, los ingenieros completaron una "preparación del vuelo", donde comprobaron los motores principales del transbordador, los cuales estaban listos para el lanzamiento. La tripulación arribó al Centro Espacial Kennedy el 7 de agosto para los 4 días de ensayo del lanzamiento, incluido un ensayo de la cuenta atrás el 10 de agosto.
thumb|left|150px|El Atlantis en la rampa de lanzamiento 39B, el 2 de agosto.
Por primera vez, los managers de la NASA decidieron adelantar la fecha de lanzamiento para el día 27 de agosto para obtener mejores niveles de luminosidad para fotografiar el tanque externo del transbordador. La ventana de lanzamiento se coordina con el lanzamiento de la Soyuz TMA-9 a mediados de septiembre, el cual llevaría una nueva tripulación y nuevos suministros a la EEI. La nave Soyuz no puede acoplarse a la estación si está aún el Transbordador espacial.
Los mánager de la NASA sostuvieron una Revisión de la Preparación del Vuelo (Flight Readiness Review) entre los días 15 de agosto y 16 de agosto para finalizar la fecha de lanzamiento. La pérdida de espuma aislante del tanque externo fue un asunto clave en esta reunión porque el 13 de agosto, la NASA anunció que había pocas probabilidades de pérdida en el tanque externo de la anterior misión STS-121. La desintegración del Columbia fue a causa de una pieza de espuma aislante, que cayó del tanque externo durante el lanzamiento, la cual golpeó el ala del transbordador causando un agujero que fue abriendo una abertura más grande durante la reentrada.
En la reunión también discutieron el problema de la seguridad del perno en la antena de banda Ku del transbordador el cual no se pudo haber colocado correctamente. La instalación había estado así por varios vuelos sin haber presentado problemas. Al final de los dos días de reuniones, la NASA decidió proceder con el lanzamiento el 27 de agosto del 2006. Sin embargo, el 18 de agosto, la NASA decidió reemplazar los tornillos de la antena estando el Atlantis en la plataforma de lanzamiento. La NASA no tenía ningún procedimiento para reemplazar estos pernos, pero el trabajo fue completado el 20 de agosto, sin afectar la fecha de lanzamiento.
thumb|140px|Imagen del rayo.
El 25 de agosto, el rayo más fuerte jamás registrado en el Centro espacial Kennedy golpeó la plataforma de lanzamiento 39B. Como resultado, el 26 de agosto los responsables de la misión pospusieron el lanzamiento 24 horas para determinar el daño a la plataforma. El 27 de agosto nuevamente pospusieron el lanzamiento 24 horas, dejando como posible fecha de lanzamiento el 29 de agosto e informando que no sabían aún si había daños por el rayo y considerando la posible amenaza del Huracán Ernesto.
El 28 de agosto la NASA decidió cancelar el lanzamiento y trasladar al Atlantis al VAB después de que, informes actualizados del clima proyectaban que el Huracán Ernesto recuperaría su fuerza y pasaría por el Centro Espacial Kennedy. La NASA comenzó el rollback el 29 de agosto en la mañana, pero en la tarde, la decisión de hacer una vuelta atrás fue cancelada y ordenaron llevar al Atlantis a la rampa de lanzamiento nuevamente (algo que nunca se había realizado). El cambio se produjo cuando los meteorólogos determinaron que la tormenta tropical no golpearía al Centro Espacial Kennedy tan fuerte como se pensaba. Ya que sus vientos se esperaban que fueran menos que 79 mph (126 km/h), alcanzando el límite de la fuerza del viento que el transbordador podía resistir.
Temprano en la mañana del 31 de agosto, la tormenta pasó y los equipos de inspección comenzaron una inspección para buscar daños en las instalaciones. Solo tres problemas se encontraron, pero se necesitó de una simple reparación. La posible fecha de lanzamiento fue el 6 de septiembre con la opción de lanzamiento por otros 2 días, ya que la NASA y la agencia espacial Rusa tuvieron un acuerdo para extender la ventana de lanzamiento por un día. En la mañana del 3 de septiembre, la cuenta atrás oficial marchaba con la marca T-43 horas, junto con 30 horas de paradas planeadas. En la mañana del 6 de septiembre los ingenieros observaron un aparente cortocircuito interno cuando una de las tres células de combustibles fueron activadas. Cuando los ingenieros no podían calcular donde estaba el problema a tiempo, el lanzamiento fue postergado un día para que los ingenieros tuvieran más tiempo de analizar más el problema. La tarde del miércoles los managers de la NASA decidieron no lanzar al transbordador el jueves, informando una nueva fecha de lanzamiento: el 8 de agosto. Originalmente, habían eliminado como fecha de lanzamiento el 9 de septiembre, debido a un conflicto con la misión Soyuz TMA-9 de la nave rusa Soyuz, que sería lanzada el 18 de septiembre. Esto causó que varios medios de comunicación informaran que el viernes era la última oportunidad para no lanzar el Atlantis en octubre.
Día a Día 8 de septiembre (Intento de lanzamiento 1) thumb|180px|El lanzamiento el 9 de septiembre. En la mañana del 8 de septiembre se reportó que uno de los sensores ECO en el tanque externo había fallado. Cerca de media hora antes de la hora planeada de lanzamiento, la NASA anunció un retraso de 24 horas mientras el combustible del tanque externo se drenaba y se investigaba el problema. El sensor en cuestión, el sensor ECO N.º3, demostró ser el culpable cuando indicó que había hidrógeno líquido en el tanque cuando este se había drenado. Los otros sensores ECO funcionaban correctamente indicando el tanque seco, pero mientras los otros no comenzarán a funcionar correctamente, la NASA podría permitir el lanzamiento con tres de los 4 sensores ECO operacionales.
9 de septiembre (Lanzamiento y día 1) thumb|200px|Despegue.
El 9 de septiembre, todos los sensores ECO (engine cut-off; apagado de motor) funcionaban correctamente, y siguiendo con una perfecta cuenta atrás, a las 15:15 UTC (11:15 EDT), el Atlantis se lanzaba desde la plataforma de lanzamiento hacia la Estación Espacial Internacional. Cuando el Atlantis se lanzaba, la estación se encontraba a 220 millas sobre el norte del Océano Atlántico entre Groenlandia e Islandia.
Durante el lanzamiento a la órbita, el Control de Misión le preguntó a la tripulación si podían reconfigurar un sistema de enfriamiento que al parecer tenía hielo acumulado. La reconfiguración limpio el sistema, llamado Flash Evaporator System (Sistema de evaporación flash), y este operó normalmente. El hielo temporal en esa unidad de refresco es frecuente y ha ocurrido en misiones anteriores.
Un momento después del apagado de los motores, 8.5 minutos después del despegue, Tanner y MacLenan usaron una cámara de vídeo y cámaras digitales para documentar al tanque externo después de haberse separado del transbordador. Las imágenes, buenas como las imágenes recolectadas por cámaras en el panza del transbordador cuando el transbordador aún estaba conectado al tanque externo, fueron enviadas a tierra para su revisión.
thumb|Despegue del Transbordador Atlantis en la misión STS-115. (852 KB).
thumb|Tanque externo regresando a la Tierra. (822 KB).
10 de septiembre (día 2) Día 2: Animación de la inspección del transbordador<noinclude> thumb|left|200px|La nariz y las losetas térmicas del Atlantis, durante una inspección en el Día 3, tomada por la Estación Espacial Internacional.
Durante su primer día en órbita, la tripulación del Atlantis examinó a fondo el transbordador con el Orbiter Boom Sensor System, una extensión del brazo robótico de 50 pies de largo que contiene cámaras y láseres para examinar la protección térmica del transbordador. El piloto Chris Fergurson y los especialistas de misión Dan Burbank y Steve MacLean realizaron una lenta y minuciosa revisión de los paneles de carbón reforzado en toda la panza del transbordador, las alas, la nariz, etc.