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在“阿特蘭蒂斯”號航天飛機預定在佛羅里達降落前一天，航天飛機項目主管認定，在它重返地球着陸的過程中，其機身隔熱板足夠安全。然而，天氣預報稱航天飛機降落期間有雷暴天氣，這可能成爲降落過程中的主要障礙。
據美國媒體報道，美國東部時間19日10時42分(北京時間22時42分)，“阿特蘭蒂斯”號航天飛機機組7名宇航員告別國際空間站，開始返航之旅。它預定於美國東部時間21日13時55分(北京時間22日凌晨1時55分)在佛羅里達州肯尼迪航天中心降落。
天氣預報顯示，在預定降落時間，降落地點34英里(約54.4公里)範圍內有雷暴天氣，着陸點上空的雲層低於8000英尺，而這些都違反了相關的規定。
“阿特蘭蒂斯”號6月8日發射升空，10日抵達空間站。航天飛機機組9日在飛行中對機身隔熱板等進行“體檢”時發現了一條細微裂痕。6月15日，國際空間站的宇航員在臨時增加的太空行走中，成功修復了這道裂痕。
在“哥倫比亞”號失事後的幾次航天飛機飛行中，美國宇航局都要求宇航員在升空後和返航前檢查機身隔熱板，以便及時發現隔熱板上的損傷，避免“哥倫比亞”號返航解體之類的悲劇。
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