L'équipage de Discovery STS 120 est commandé par Pam  Melroy (3eme vol), second commandant femme après E Collins, George  Zamka, les Mission Specialist Scott  Parazynski, Stephanie Wilson (STS 121), Doug  Wheelock, Paulo  Nespoli de l'ESA et Daniel  Tani qui remplacera Clay Anderson sur ISS. La mise en orbite est réalisé après un magnifique décollage de jour à 15h 38 TU le 23 octobre 2007.

Après la mise en orbite, les portes de la soute sont ouvertes sur la charge utile. Discovery emporte le Node 2 Harmony. C'est le premier module pressurisé envoyé vers ISS depuis le sas Pirs en septembre 2001.  Discovery emporte aussi le Power and Data Grapple Fixture (PDGF) pour le bras robot SSRMS et le Shuttle Power Distribution Unit (SPDU). Au cours de la mission, les astronautes déplaceront le panneau P6 vers l'extrémité de P5. 

Node 2 est un module type MPLM fabriqué par Thalès-Alénia Space en Italie pour la NASA dans le cadre d'un accord d'échange bilatéral. L'accord de 1997 prévoit que l'ESA fabrique les Node 2 et 3 sur les fonds de l'ESA et paye en dolars le lancement de Columbus par le Shuttle et délivre le réfrigérateur MELFI. Boeing a fournit quelques éléments de sous systèmes et les sas CBM. Il mesure 7,2 m de long pour 4,4 m de diamètre et pèse 12,5 tonnes. C'est un "hub" chargé d'assurer l'approvisionnement en air et électricité, eau et système vie dans la station et de la redistribuer au module Destiny, Columbus et Kibo qui seront ajouter par la suite. Un poste permet aussi de contrôler et piloter le bras robot de la station. Il embarque  4 racks DC-to-DC Converter Unit (DDCU) et 3 racks Zero-g Stowage Racks (ZSR). Node 2 a été renommé harmony en mars 2007 suite à un concours organisé avec les écoles US.

L'inspection de la protection thermique de l'Orbiter à l'aide du bras OBSS est au programme de leur seconde  journée de vol après un réveil matinal le 24 à 5h 39 TU. Depuis le retour en vol de 2005, cette inspection fait désormais partie du "rituel" des astronautes avant l'amarrage à ISS. Elle commencent par l'aile droite, le nez puis l'aile gauche. Dans l'après midi, un premier rapport indique le bon état du bouclier thermique de Discovery. Les  panneaux RCC suspectés avant l'envol par les responsables de l'agence ont bien supporté le décollage. La photographie du réservoir externe après sa séparation par les astronaute ne révèle d'anormal ou d'inquiétant. 

En regardant la vidéo de l'ascension, 6 petits morceaux de mousse sont aperçu se détachant du réservoir sans toucher le ventre de Discovery. Comme prévu, un morceau s'est détaché de la canalisation de carburant au moment du décollage et un autre de 15 cm par 20 s'est détaché de la base du pied support de l'attache avant du réservoir comme lors des vols précédents. 

	Paolo Nespoli accomplira avec cette mission son premier vol spatial, mais il n'est pas le premier Italien à séjourner à bord de l'ISS depuis le début de sa construction en 1998. Deux de ses compatriotes, également astronautes de l'ESA, l'ont en effet précédé : Umberto Guidoni  en 2001 (STS 100), premier vol ISA et Roberto Vittori en 2002 et 2006.   Baptisée Esperia, du nom mythique par lequel les Grecs désignaient la péninsule italienne dans l'Antiquité, la mission de Paolo Nespoli est l'une des six occasions de vol (3 vols courts et 3 vols long séjours) obtenues par l'Agence spatiale italienne (ASI) en contrepartie de la fourniture à la NASA, en vertu d'un accord bilatéral, de trois conteneurs de fret pressurisés, les MPLM (modules logistiques polyvalents) un vol tous les deux ans.
L'étroite coopération entre l'ESA et l'ASI a conduit au choix de Paolo Nespoli, membre du Corps des astronautes européens, pour cette première occasion de vol de l'ASI. Pendant cette mission d'assemblage complexe, Nespoli jouera un rôle essentiel de responsable d'activité intravéhiculaire (IVA), coordonnant depuis l'intérieur de la Station les activités conduites au cours de trois des cinq sorties prévues dans l'espace, y compris celle destinée à l'installation de l'élément de jonction n°2. Il participera également aux préparatifs de ces sorties, notamment en configurant et en testant les combinaisons spatiales et les outils, en aidant les astronautes à enfiler leur combinaison, ou encore en effectuant la dépressurisation et la repressurisation du sas.   Les autres responsabilités de Nespoli durant la mission Esperia couvrent la conduite d'un programme conjoint ESA/ASI d'expériences de physiologie humaine et de biologie et un certain nombre d'activités éducatives.
LES EUROPEENS DANS L'ESPACE En 1978, un cosmonaute de la RDA (ex Allemagne de l'Est) avait volé sur Soyouz 31-Saliout 6 dans le cadre d'une mission Intercosmos. En 1982, le français Jean Loup Chrétien vole une semaine sur Soyouz T6-Saliout 7. Chrétien fait partie de la sélection du Cnes de 1980 au coté de Patrick Baudry. Ulf Merbold est le premier européen ESA dans l'espace en novembre 1983 à bord du laboratoire européen, Spacelab 1. Merbolt fait partie de la première sélection ESA de 1978 au coté de l'hollandais Wubbo Ockels et le suisse Claude Nicolier et l'italien Franco E. Malerba.  Entre 1983 et 1998, le module volera 22 fois dont 7 fois avec un astronaute européen. L'hollandais Wubbo Ockel et les allemands Reinhard Furrer et Ernst Messerschmid volent en 1985 sur Spacelab D1. Merbolt revole en janvier 1992 (STS 42-IML 1) suivit du belge Dick Frimout (STS 45 Atlas 1). Les Allemand Hans Schlegel et Ulrich Walter volent en 1993 sur Spacelab D2 suivit du français Jean François Clervoy (STS 46). Jean Jacques Favier (Cnes) vole en 1996 (STS 78-LM 1). Il est le dernier européen à voler sur Spacelab. Parallèlement aux vols Spacelab, les différents pays européens sélectionnent et font voler leur propre candidat astronaute à) bord de Soyouz soviétique et Shuttle américain.  En 1982, l'Allemagne et le DLR sélectionnent deux astronautes physicien Reinhard A. Furrer et Ernst W. Messerschmid. Ils voleront tout deux sur Spacelab D1 en 1985. L'Italie et l'ASI sélectionnent trois astronautes en 1984, Franco Rossitto, Cristiano Batalli-Cosmovici et Andrea Lorenzoni. Aucun ne volera. La doublure de Chrétien, Patrick Baudry vole en juin 1984 à bord de Discovery STS 41G. Le CNES sélectionne de nouveaux astronautes en 1985, deux pilotes (Jean-Pierre Haigneré et Michel Tognini) un ingénieur (Jean-François Clervoy) et quatre scientifiques (Claudie André-Deshays, Jean-Jacques Favier, Frédéric Patat et Michel Viso), en prévision de futurs vols avec les Soviétiques mais aussi de la préparation des programmes d’avion spatial Hermès et du laboratoire Columbus de la future station spatiale internationale.  En 1987, le DLR Allemand sélectionne 5 nouveaux astronautes, Hans W. Schlegel, Gerhard P.J. Thiele, Ulrich Walter, Renate L. Brümmer et Heike Walpot. Schlegel et Walter voleront sur Spacelab D2 en 1993. Jean Loup Chrétien revole sur Soyouz TM7 en décembre 1988 pour rejoindre la station MIR (Aragatz).  La Grande Bretagne sélectionne une astronaute pour voler dans la station MIR, mis en orbite en 1986. Helen Sharman vole sur Soyouz TM12 (mission Juno) en mai 1991. la même année, le cosmonaute autrichien F Viehböck vole sur Soyouz TM 13. En 1989, l'ASI italienne sélectionne Cristiano Batalli-Cosmovici, Franco E. Malerba et Umberto Guidoni. Malerba vole sur STS 46 en 1992 (TSS 1) et Guidoni sur STS 75 en 1996 (TSS 2). Un troisième groupe d'astronaute CNES, composé exclusivement de pilotes en vue du programme Hermès, est sélectionné en 1990 (Léopold Eyharts, Jean-Marc Gasparini, Philippe Perrin et Benoît Sylve). De son coté, la DLR sélectionne deux astronautes Klaus-Dietrich Flade et Reinhold Ewald qui voleront sur Soyouz TM14 en 1992 et TM 25 en 1997. Une seconde sélection ESA a lieu en 1992 avec le français Jean-Francois Clervoy (le seul à provenir d'un corps national d'astronaute, l'allemand Thomas Reiter, l'italien Maurizio Cheli, l'espagnol Pedro Duque, le suédois Christer Fuglesang et la belge Marianne Merchez. Cheli et Merchez démissioneront.  Cette année 1992 voit un très grand nombre d'européen partir pour l'espace. En janvier, Ulf Merbold revole sur STS 42 (mission ESA Spacelab IML 1). L'Allemand Flade vole en mars dans Mir (Soyouz TM14), le belge Dick Frimout vole sur STS 45 (mission bilatérale Atlas 1), le français Tognini dans Mir (Soyouz TM 15 mission Antares) en juillet et Marbela avec le Suisse Nicolier sur STS 46 (mission ESA EURECA 1-TSS 1).  En 1993, l'Allemand Schlegel et Walter vole sur STS 64 (mission ESA Spacelab D2 STS 64) en avril, suivit du français Haigneré dans Mir (Soyouz TM 17, Altair) en juillet. La 5eme mission ESA permet au Suisse Nicolier de voler sur STS 61 pour réparer le tékescope Hubble en décembre. 1994, deux missions ESA permettent de faire voler l'Allemand Merbold sur Soyouz TM20 pour la mission EUROMIR 94 en novembre et le français Clervoy sur STS 66 (mission Atlas 3). L'ASI sélectionne Luca Urbani en 1995 comme doublure du canadien Thirsk Robert pour STS 78. L'allemand Reiter vole sur Mir en septembre avec Soyouz TM 22 (mission ESA EUROMIR 95). Le suisse Nicolier vole en mars 1996 sur STS 75 avec l'italien Maurizio Cheli (ESA) et Umberto Guidoni pour une mission ESA ISA. Le français Favier termine l'exploitation du Spacelab et vole sur STS 78 en juillet (mission LMS 1). La française Claudie André-Deshays vole sur Soyouz TM 24 pour une mission Cassiopée de deux semaines dans Mir en août 1996. Février 1997, l'allemand Ewald vole sur Soyouz TM 25 pour la mission MIR 97. Les français Clervoy et Chrétien vole sur STS 84 (mission ESA) et STS 86 en mai et septembre pour rejoindre la station Mir. 1998, un virage est pris par l'ESA en mars avec la création d'un corps unique des astronautes ESA réunissant les astronautes européens de toute nationalité. Les astronautes de chaque pays France (Haigneré Cnes), Allemagne (DLR) et Italie (ISA) rejoindront les astronautes de l'ESA Jean François Clervoy (France), Pedro Duque (Espagne), Chris Fuglesang (Suéde), Claude Nicollier (Suisse) et Thomas Reiter (Allemagne). Ils auront l'opportunité de voler sur la station orbitale internationale. Les pays membres conservent cependant la possibilité d’avoir recours à un ou plusieurs astronautes du corps européen pour leurs missions nationales. Si joignent les allemands Gerhard Thiele et Hans Schlegel, les italiens Umberto Guidoni, Paolo Nespoli Roberto Vittori et les français Léopold Eyharts et Jean-Pierre Haigneré. Ce dernier quittera le corps des astronaute après son second vol en 1999, la mission ESA Perséus. Duque, Fuglesang, Guidoni et Thiele ont été "prété" à la NASA en 1996. Nicollier, Clervoy et Tognini sont devenus des MSP.  Haigneré, Schlegel, Fuglesang, Eyharts, Reiter, Duque, Ewald, Tognini, André-Deshays et Kuipers ont obtenu leur certification du TsPK russe. Quatre d'entre eux (André-Deshays, Fuglesang, Reiter et Kuipers) sont capable de commander un Soyouz en cas d'atterrissage en urgence. Le corps ainsi constitué comprend 16 astronautes dont quatre Allemands (Reiter, Schlegel, Thiele et Ewald), quatre Français (Haigneré, Clervoy, Tognini et Eyhats) et trois Italiens (Guidoni, Nespoli, Vittori) et cinq participants des autres pays membres (Nicolier, Fluglesang, Duque, Kuipers et DeWine) ainsi que leur intégration d’ici à juin 2000 parallèlement à la dissolution des corps nationaux.  Cette année là vole le français Eyharts sur Soyouz TM27 (mission Pegase) et l'italien Duque (mission ESA STS 95) en janvier et octobre. Un second groupe d'astronaute rejoint les astronautes ESA en 1999, l'allemand Reinhold Ewald, l'hollandais André Kuipers et les français Claudie Haigneré (anciennement André-Deshays) et Michel Tognini. Le belge Frank De Winne rejoindra le corps en 2000. Volent cette année là trois français et un suisse, Haigneré sur Soyouz TM 29 (mission CNES-ESA Perseus) en août, Tognini sur STS 93 (mission CNES Chandra) en juillet et Clervoy-Nicolier sur STS 103 (mission ESA vers Hubble) en décembre. Gerhard Thiele devient le premier astronaute européen du corps des astronaute ESA a voler dans le Shuttle en ce début de nouveau siécle en février 2000, (mission DLR ESA STS 99).  L'ESA et Rosaviakosmos signe en mai 2001 un accord pour des places dans les Soyouz Taxi pour des durées de 3 semaines à 4 mois. Umberto Guidoni devient le premier européen ESA dans ISS (STS 100 MPLM 1). Claudie Haigneré devient la première européenne ESA à visiter ISS en octobre 2001 (Soyouz TM 33 Andromède). En avril 2002 Roberto Vitori effectue un vol de 10  jours dans ISS dans le cadre d'un accord entre les russes et ASI  (Soyouz TM 34 mission ESA ASI Marco Polo). En juin le français Phillipe Perrin est sur STS 111 et réalise 3 EVA pour assembler ISS (mission CNES NASA). Il rejoint le corps des astronautes ESA en décembre. En octobre 2002, De Wine vole 10 jours dans ISS (Soyouz TMA 1 mission ESA Odessea). Le corps des astronautes ESA avril 2003 En haut de gauche à droite, Paolo Nespoli, Thomas Reiter, Christer Fuglesang, Frank De Winne, Michel Tognini*, Hans Schlegel, Philippe Perrin, André Kuipers. En bas, Pedro Duque, Gerhard Thiele, Jean-Francois Clervoy, Umberto Guidoni, Leopold Eyharts, Reinhold Ewald, Roberto Vittori, Claude Nicollier. En 2003, Claudie Haigneré quitte le corps des astronautes et devient ministre de la recherche en France. Michel Tognini suit JP Haigneré à la tête de la division des astronautes européen à Cologne. Suite à l'accident de Columbia et à l'arrêt des vols Shuttle, les européens restent au sol. Seul l'espagnol Pedro Duque rejoint ISS en octobre 2003 pour un vol de 10 jours sur Soyouz TMA3 (mission ESA Cervantes). En 2004 Philippe Perin quitte le corps des astronautes pour devenir pilote chez Airbus à Toulouse. Guidoni quitte le corps des astronaute en juin 2004. En avril, Andre Kuipers vole sur le Soyouz TMA 4 (mission ESA Delta).  En avril 2005, c'est au tour de Roberto Vitori de voler sur ISS (Soyouz TMA 6 mission ESA ASI Eneide). En juillet 2006, Thomas Reiter part sur STS 121 (mission RFS ESA Astrolab) vers ISS. Il est le premier européen et astronaute ESA à réaliser un vol longue durée sur la station pendant 6 mois. Le suédois Christer Fuglesang sur STS 116 (mission ESA NASA Celsius) est le dernier européen à voler jusqu'à aujourd'hui.     Planning des missions ESA prévues en 1998 et réalisé Après le retrait de Thomas Reiter, il ne reste plus que 6 astronautes européens actifs (moyenne d'age 50 ans) :  DeWinne (Doublure ISS1E), Eyharts (ISS1E), Fuglesang (post Celsius), Kuipers, Nespoli, Schlegel (STS122). Clervoy actuellement sur l'ATV et Novespace est réserviste et Vittori est retourné à l'Armée de l'Air italienne. Après Eyharts sur STS 122 ISS 1E, c'est le belge Frank De Wine qui devrait voler sur ISS fin 2010. En 2008, l'ESA doit lancer une nouvelle sélection après les missions Columbus et ATV. VOLS HABITES DU CNES PVH Chrétien 1982 Station Saliout-7 51-G Baudry 1985 Navette Discovery Aragatz Chrétien 1988 Station Mir Antarès Tognini 1992 Station Mir Altair JP HAigneré 1993 Station Mir LMS-STS-78 Favier 1996 Navette Columbia Cassiopée André-Deshays 1996 Station Mir STS-86 Chrétien 1997 Navette Atlantis Pegase Eyharts 1998 Station Mir Perseus JP Haigneré 1999 Station Mir STS-93 Tognini 1999 Navette Columbia Andromède C Hagneré 2001 ISS STS-111 Perrin 2002 ISS   VOLS HABITES ESA  ESA-DLR (Allemagne) ESA-ASI (Italie) ESA-CNES (france) ESA-RFS (Russie) ESA-NASA (USA) STS 9 SL 1 Merbold 1983 Shuttle Columbia 61 A SL D1 Furrer,  Messerschmid et Ockels 1985 Shuttle  STS 42 IML 1 Merbold 1992 Shuttle STS 46 Malerba et Nicollier 1992 Shuttle STS 61 Nicolier  1993 Shuttle EUROMIR 94 Merbold 1994 Soyouz TM 20 MIR STS 66 Clervoy 1994 Shuttle Atlantis EUROMIR 95 Reiter 1995  Soyouz TM 22 MIR STS 75 Nicolier Cheli et Guidoni  1996 Shuttle STS 84 Clervoy 1996 Shuttle Atlantis MIR STS 95 Duque 1998 Shuttle Discovery MIR Perseus Haigneré 1999 Soyouz TM 29 MIR STS 103 Clervoy 1999 Shuttle Discovery STS 99 Thiele 2000 Shuttle Endeavour STS 100 Guidoni 2001 ISS  Andromede Haigneré 2001 Soyouz TM 33 ISS Marco polo Vittori 2002 Soyouz TM 34 ISS Odyssea DeWine 2002 Soyouz TMA 1 ISS Cervantes Duque 2003 Soyouz TMA 3 ISS Delta Kuipers 2004 Soyouz ISS Eneide Vittori 2005 Soyouz ISS Astrolab Reiter 2006 STS 121 ISS Celcius Fluglesang 2006 STS 116 ISS Esperia Nespoli 2006 STS 120 ISS Tous les astronautes européens qui ont volé dans ISS sont tous de l'ESA, excepté Philippe Perrin qui lors de sa mission STS 111 n'était pas encore membre du corps EAC.

25 octobre, FD 3, les astronautes de Discovery se rapproche d'ISS. A 9h 56 TU intervient la manoeuvre Terminal Initiation burn, l'Orbiter allumant durant 12 secondes le moteur gauche OMS pour se mettre en approche finale de la station. La trajectoire va couper celle d'ISS au bout d'une révolution et demi pour la jonction prévue à 12h 33.

A 11h 34 a lieu la manoeuvre de pitch, rendezvous pitch maneuver, RPM, un 360° qui permet aux occupants de la station de photographier avec précision le ventre de l'Orbiter (images de 2,5 et 7 cm de résolution).

A 12h, la station est à 120 m. Le "go" est donné pour la jonction. Piloté par Pamela Melroy, Discovery arrive "sous" la station et s'amarre au PMA 2 à 12h 40. Rétraction des anneaux et équilibrage de la pression, le sas peut être ouvert à 14h 40. Pour la première fois, deux commandants de mission se retrouvent dans l'espace, Pam Melroy, Discovery et  Peggy Whitson, ISS 16. Après l'amarrage avec ISS, l'équipage se prépare pour les 4 EVA. 

26 octobre, FD 4, Parazynski et Wheelock sortent du sas Quest à 10h 02 TU. Ils vont préparer la mise en place d'Harmony. Wilson, Tani et Anderson positionnent le bras robot de la station devant le sas Quest. Wheelock et Parazynski démontent l'antenne bande S (S band  Antenna  Structural  Assembly) sur Z1. Wheelock sur le bras la ramène dans la soute pour être ramenée sur terre aidé par Parazynski. Chacun des astronautes travaillent dans la soute pour préparer la mise en place d'Harmony. Le Payload  and  Data  Grapple  Fixture est positionné sur le devant du module, il servira de poignée pour le bras robot. Les caches et couvercles de protection sont enlevés et les ombilicaux d'alimentation avec l'Orbiter déconnectés.

Le bras de la station piloté par Wilson, Tani et Anderson agrippe Harmony et le place contre le Node 1, Unity sur le port latéral CBM. Pendant ce temps là, en prévision du déplacement de P6, Parazynsky déconnecte les 4 prises ombilicaux fluides (ammoniaque) du panneau et les pluggent sur Z1. Wheelock, de son coté prépare les caches pour les radiateurs arrière de P6. Les deux hommes travaillent ensemble pour installer les caches et deux boîtiers électrique sur P6. Les caches serviront à rigidifier la structure de P6 pendant son déplacement. Harmony est fermement attaché au module Unity à 15h 57. Trois minutes après, les astronautes rentrent dans le sas et le referme à 16h 15, la sortie a duré 6h 41.

27 octobre, FD 5. à 12h 05, Whitson et Nespoli pénètrent dans Harmony. 3 EVA seront réalisé par la suite par l'expédition 16 pour le déplacer au bout d'Unity. Le PMA 2 sera d'abord positionné sur le Node 2 deux jours après le départ de Discovery puis l'ensemble Node 2-PMA 2 placé au bout du module Destiny deux jours après.  

28 octobre, FD 6. une tache a été rajouté lors de la seconde EVA, examiner de plus près le joint rotatif des panneaux solaire sur la poutre droite de la station. Les astronautes Parazynski et Tani sortent du sas à 9h 32. Le bras robot de la station piloté par Wilson, Wheelock et Anderson a déjà agrippé la poutre P6 quand les deux hommes arrivent. Ils déconnectent les 9 câbles de puissance et de données l'alimentant puis dévissent les 4 boulons qui la maintiennent attachée à Z1. A 11h 00, le "go" est donné pour commencer délicatement le déplacement de la poutre. P6 lancé fin 2000 a permit d'alimenter la station "provisoirement" durant près de 7 ans. Il va maintenant "migrer" à l'autre bout de la station, vers P5 et y être attaché. Les panneaux solaire seront déployés lors de la 3eme EVA. Le bras robot marque une pause avec sa "charge" juste à coté du flanc droit de Discovery. La poutre restera là jusqu'à demain.  Zamka  et  Melroy la récupéreront avec le bras du Shuttle, le temps de déplacer le SSRMS à l'autre bout des poutres ITS. La mise en place finale sera faite le jour 8 lors de la 3eme EVA.

Tani se dirige vers le joint rotatif des poutres S3-S4 et découvre des copeaux de métal indiquant un frottement inhabituel du joint. Des photos et des échantillons sont pris pour être examinés. Par précaution, les panneaux du côté gauche vont être orientés de manière à optimiser la production électrique, puis le joint rotatif stoppé dans cette position, afin d'éviter le risque de le voir se bloquer dans une position défavorable. La station peut actuellement se contenter de l'électricité fournie par les panneaux du côté gauche fixes (poutre S4) et ceux du côté droite rotatifs (poutre P4 et bientôt P6). Après avoir remis les couvertures de protection, Tani configure sur S0-S1 les connecteurs qui permettront le déploiement des radiateurs et des panneaux solaire. De son coté, Parazynski commencent à travailler sur la coque d'Harmony en installant les rampes extérieures, les interfaces de travail et les dernières connections électrique. La sortie se termine à 16h 06, elle a duré 6h 33.

29 octobre, FD 7, les radiateurs 1 et 3 de la poutre S1 sont déployés. Le bras SSRMS donne la main au SRMS  en tenant P6, tandis que le transporter MT se dirige vers son poste de travail 8 sur P1. Le bras SSRMS reprend de nouveau P6. Les responsables au sol annonce qu'une inspection du joint SARJ de P4 sera faite lors de la 3eme EVA, les astronautes devront comparer son état à celui de S4 (prise de photos et d'échantillons)). L'échantillon pris par les astronautes sur du ruban adhésif est partiellement magnétique, ce qui éloigne la possibilité ce que les copeaux soient issues des couvertures de protection du joint.

Le planning de la 4eme EVA est changé. L'expérience DTO 848 Detailed Test Objective visant à démontrer les techniques de réparation de la protection thermique TPS des Orbiters en orbite est repoussée à une date ultérieure. Les astronautes devront retirer les 22 couvertures protégeant le joint de S4 et l'examiner de près. Le vol est rallongé d'une journée décalant la 5eme EVA au 3 novembre pour laisser une journée entre l'EVA 4 et l'EVA 5. Discovery se séparera de la station le 5 pour un retour sur terre le 7 à 10h 11 TU.

Fligh Day 8, 30 octobre, Tani et Wilson mettent P6 en place au bout du Spacer P5 assistés par Parazynski et Wheelock en scaphandre. Les astronautes sortent du sas à 8h 45 et se dirigent vers P6 tenu par le bras de la station SSRMS. La poutre mis en place et boulonnée à 11h 12. Les panneaux solaire seront déployés dans la journée. Ils avaient été replié lors des vols STS-116 et 117. Les connections sont faites et les caches de protection enlevés. Parazynski s'approche de P4 et enlevant une couverture de protection constate qu'aucune contamination n'est visible sur le joint SARJ du panneau. Avant de rentrer, une unité de commande de puissance MBPU est attachée sur la plateforme externe ESP 2. Elle servira de secours. A 15h, le sol envoie la commande pour déployer le premier panneau de P6, l'aile 2B qui se termine 30 minutes plus tard. A 15h42, les astronautes rentrent, le sas est refermé. Cette 3eme sortie a duré 7h 08 mn. Le déploiement de la seconde aile, 4B commence puis s'arrête alors que 25 sections sur 31 sont dehors. L'aile vient de se déchirer. Des photos sont prises et transmises au sol. Dans leur hâte, les astronautes ont oublié leur appareil photo "dehors".

Tani inspecte le SARJ de S4. Vue de l'aile 4B endommagé sur P6

	Les deux rails de guidage de l'articulation rotative de P4 (en haut). Le rail de gauche est solidaire de P3 et celui de droite de P4 (ci contre). Le support et la rotation se font sur l'extérieur du joint rotatif. 12 supports sont fixés sur la partie fixe du joint et maintiennent la partie rotative par le bien d'une interface rotative (trois rouleaux chacun). La rotation se fait via deux systèmes motorisés indépendants (DLA) qui peuvent chacun avoir trois positions: libre, en prise ou en blocage. La prise et le blocage se font sur l'intérieur denté des deux parties du joint. Les systèmes moteurs sont contrôlés par les unités RJMC. Au centre, par l'interface UTA transitent, via des anneaux en cuivre, la puissance électrique venant des panneaux et tous les signaux de contrôle et de mesure.
Bien que P6 soit identique à S6, P4 et S4, il est plus lourds (15600 kg contre 12000) . P6 comporte en effet un radiateur PVR (panneau photovoltaique) et deux radiateurs EEATCS (Early External  Active  Thermal  Control  System) tandis que les autres poutres n'ont qu'un PVR. Les panneaux EEATCS ont été désactivés et pourront servir de rechange pour S6.

31 octobre, FD 9, la NASA décide de repousser la 5eme EVA que devait réaliser Whitson et Malentchenko après le départ de Discovery et de s'occuper du panneau solaire P6 au cours de la prochaine sortie. Cette 4eme EVA est repoussée de 24 puis 48 heures au 3 novembre (FD 12). La réparation du joint SARJ de S4 sera reporter à une mission ultérieure. Pour la NASA, la réparation de l'aile P6 est la priorité des priorité. Scott Parazynski sera amené au plus près du panneau monté sur l'extension OBSS elle même tenue par le bras SSRMS. Doug Wheelock restera à la base du panneau pour l'assister. Dans le planning originel, Whitson et Malentchenko devaient sortir pour réaliser certaines taches à l'extérieur de la station, déconnection des ombilicaux du PMA 2 avant son déplacement sur le Node 2. La reconnection aura lieu au cours de deux EVA en novembre. 

Photo de "famille" prise lors de la conférence de presse le 31 octobre: Dans le sens des aiguilles d'une montre à 9 h, Stephanie Wilson, Daniel Tani, Scott Parazynski, Doug Wheelock, Paolo Nespoli, George Zamka, Yuri I. Malenchenko, Peggy A. Whitson et Clayton Anderson.

3 novembre, FD 12, Scott Parazynski et Doug Wheelock sortent du sas Quest à 10h 02. L'OBSS a été agrippé par le bras de l'ISS puis relâché par celui de Discovery. Parazynski est calé sur le repose pied du bras APFRs (Articulating Portable Foot Restraints et se fait lentement amené vers P6. Wheelock de son coté reste à la base de P6. A 12h 15, Parazynski est à 3 m de l'aile. La grosse déchirure se trouve entre les baies 35 et 36 et il y a un trou entre les baies 37 et 38. Pour stabiliser l'aile dans ses zones, 5 boucles agrafes seront insérées dans les trous au niveau des charnières. Il y a 2 boucles courtes, 2 moyennes et une longue. Parazynski devra couper le fils de la charnière de la baie 36 et rabattre la cellule solaire à sa place.

L'astronaute ne devra en aucun cas toucher les panneaux solaires électrifiés de l'aile et devra seulement utiliser des outils qui ont été recouverts d'un isolant Kapton tout comme les parties métalliques de son scaphandre. Certaines cellules ont été abîmé et risquerait électrocuter l'astronaute. Il y a une puissance de 300 Watt par "bande" de cellules solaires sur les panneaux. Le scaphandre est isolé, sauf certains points métalliques comme les boucles d'accrochage. Pour qu'il y aie risque d'électrocution, il faudrait qu'une pièce métallique du scaphandre touche une partie abîmée de cellule solaire, alors qu'une autre pièce métallique du scaphandre touche une pièce métallique de la station. 

Le premier câble est passé entre les cellules 34 et 38, c'est le n°3, le plus long. Le fils de la charnière de la baie 36 est coupé. L'astronaute aidé par une sorte de cale recouverte de Kapton replie la cellule contre l'aile. Suit le câble n°1 (moyen), le n°2 (court). 14h 47,  le  câble n°4 (court) est installé puis le dernier. Le bras SSRMS éloigne Parazynsky du panneau alors que commence le déploiement des dernières cellules. Les câbles mis en place vont servir à répartir la tension par-dessus l'endroit cassé, afin d'éviter qu'il ne se déchire plus.
A 15h 04, Houston comme à déployer la première baie. Lentement, le panneau se déplie, 4 baies, 5 baie, extension complète. Il est 15h 23. A 17h 22, les astronautes rentrent. L'EVA a duré 7h 19. Les 4 sorties ont duré 27h 14.

	En 1970, les astronautes avaient utilisé un tuyau, un sac plastique, du scotch, la couverture de leur manuel de vol (Apollo 13). Pour sauver Skylab, on improvise un parasol de nylon assemblé par une machine à coudre. En 1985, une tapette à mouche "spatiale" sert à débloquer un interrupteur sur un satellite. Pour STS 120, tel un McGyver de l'espace, Parazynski enfilera 5 boutons de manchette sur P6 pour le rigidifier et permettre son complet déploiement

La journée du 4 novembre est consacré au rangement dans la station en prévision de la fermeture du sas du PMA et du retour sur terre le 7.

5 novembre, FD 14, c'est le retour. Discovery se détache de la station à 10h32 laissant Daniel Tani. Il remplace Anderson. Tani  doit revenir sur terre avec Atlantis STS 122 et sera remplace de nouveau remplacé par Leopol Eyharts de l’ESA chargé de mettre en route Columbus. A 150 m de la station, Discovery commence son tour d'inspection.

Le 6 novembre, l'équipage fait une dernière inspection de la protection thermique avec le bras robot OBSS. Le 7, c'est le retour. Les portes de soute sont refermées, Discovery mis en position pour la manoeuvre de désorbitation. A 17h 01, les moteurs OMS sont mis à feu durant 1 mn 53 s en survolant le sud de l'Australie. Pour cette mission, l'Orbiter arrivera au KSC en passant au dessus du territoire américain en abordant les cotes de Californie. Après l'accident de 2003, la NASA avait suspendu le survol du pays par craindre de la retombée de débris en cas d'un nouvel accident. Discovery survolera le Canada et Vancouver, le Montana, le N-E du Wyoming, le S-O du Dakota (Rapid City), le centre du Nebraska, le N-O du Kansas (Topeka), le S-O du Missouri, le N-O de l'Arkansas, le Tennessee (Memphis), le N-O du Mississippi, l'Alabama (Birmingham) et la Georgia (Columbus) avant de traverser la Floride se dirigeant vers la piste 33 du KSC.
17h 15, Discovery se retourne et cabre son nez pour la rentrée dans l'atmosphère. A 17h 30, les premières couches d'air commencent à freiner l'avion de 80 tonnes, il survole le sud de l'Alaska. A 17h 52, les cotes de Floride sont abordées. A 18h 01, les roues se posent sur la piste. Discovery roule et s'arrête une minute plus tard. La mission STS 120 a duré 15 jours, 2 heures, 23 minutes et 55 secondes.