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STS-118ミッションでは船外活動が3回行われます。第1回、第2回船外活動は、EV(Extra Vehicular)1のリチャード・マストラキオ宇宙飛行士とEV2のダフィッド(デイブ)・ウィリアムズ宇宙飛行士が担当します。第3回船外活動は、EV1のマストラキオ宇宙飛行士と国際宇宙ステーション(ISS)に滞在している第15次長期滞在クルーのフライトエンジニアであるクレイトン・アンダーソン宇宙飛行士が担当します。
なお、ISSからスペースシャトルへの電力供給装置(Station-Shuttle Power Transfer System: SSPTS)が正常に動作することが確認されたため、ドッキング期間を延長し、第4回船外活動が実施されることになりました。第4回船外活動は、ウィリアムズ宇宙飛行士とアンダーソン宇宙飛行士が担当します。
S5トラスのS4トラスへの取付けを行います。
故障したコントロール・モーメント・ジャイロ(Control Moment Gyro: CMG)1基の交換を行います。
Sバンド通信システムをアップグレードするための作業やCETA(Crew and Equipment Translation Aid)カートの移設などを行います。
センサ付き検査用延長ブーム(Orbiter Boom Sensor System: OBSS)を固定するための機構やワイヤレスビデオ送信機(Wireless Video System External Transceiver Assembly: WETA)などの設置を行います。
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