Uzay mekiği Discovery, Haziran 1998’de gerçekleştirilen STS-91 görevi sırasında, Amerikan uzay istasyonu Mir’e son Amerikan ziyaretini gerçekleştirdi. Discovery’nin altı kişilik mürettebatı, NASA astronotları Charles J. Precourt, Dominic L. Gorie, Franklin R. Chang-Díaz, Wendy B. Lawrence ve Janet L. Kavandi ile Rus Uzay Ajansı, şu anki adıyla Roscosmos, üyesi Valery V. Ryumin, Malenkiy, Talgat A. Musabayev ve Nikolai M. Budarin’e Malenkiy, birlikte çalışma anlaşması yaptılar. NASA astronotu Andrew S.W. Thomas ise 141 günlük Mir görevini tamamladıktan sonra Dünya’ya döndü.
Bu uçuş, Shuttle-Mir Programı’nın sona erdiğini işaret ediyordu. Bu program, aynı zamanda Uluslararası Uzay İstasyonu Programı’nın 1. Fazı olarak da bilinir, iki ülkenin daha yeni ve daha karmaşık bir yörünge araştırma tesisi için birlikte çalışmasını sağlamak amacıyla başlatılmıştı. Discovery’nin kargo bölmesinde, Spacehab modülü ve Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki (ISS) 2011’den beri kullanılan bir araç olan Alfa Manyetik Spektrometre (AMS) demoyu taşıdı.
Shuttle-Mir Programı, 1992’de başladı ve Amerika Birleşik Devletleri ile Rusya arasında yapılan hükümet düzeyindeki anlaşmalarla başlamıştı. Bu anlaşmalar, her iki ülkenin uzay araçlarında mürettebat değiş tokuşunu ve Amerikan bir astronotun Mir’de uzun süreli bir görev yapmasını içeriyordu. Daha sonra ise bir uzay mekiğinin Mir ile kenetlenmesi planlanıyordu. Bu program, altı uzun süreli uçuş ve daha fazla mekik-Mir kenetlenmesi eklenerek genişletildi ve Uluslararası Uzay İstasyonu Programı’nın 1. Fazı haline geldi. Bu program, iki ülkeye uzayda birlikte çalışma deneyimi kazandırdı ve Amerika Birleşik Devletleri’ne 1970’lerdeki Skylab programından bu yana ilk uzun süreli uzay uçuş deneyimini sağladı.
Discovery’nin kargo bölmesinde, bir Spacehab tek modülü ve Alfa Manyetik Spektrometre-01 (AMS-01) deneyi taşındı. Spacehab modülü, mürettebatın Mekiğin ve Mir’in arasında takas ettiği 4,700 pound ağırlığında kargo, deney ve malzemeyi içeriyordu. AMS-01, 2011’den beri uzay istasyonunda kullanılan AMS-02 aracının bir öncüsü olarak, kozmik ışınları veri toplamak ve antimadde ile karanlık madde aramak için kullanılan bir parçacık fiziği aracıydı.
Discovery, altı mürettebat üyesini taşıyan bir şekilde, 2 Haziran 1998’de Florida’daki NASA Kennedy Uzay Merkezi’nin 39A Fırlatma Platformu’ndan kalktı ve Shuttle-Mir Programının son uçuşu olarak Rus uzay istasyonu Mir’e doğru yola çıktı. Discovery daha önce, 1995 yılında STS-63 görevi sırasında Mir’e ilk kez buluşma yapmıştı, ancak 30 fit kadar yaklaşmıştı.
Fırlatmanın iki gün sonrasında, Precourt’un diğer mürettebat üyelerinin yardımıyla Discovery’yi Mir’e pürüzsüz bir şekilde bağladı. Birkaç saat sonra, iki uzay aracı arasındaki kapılar açıldıktan sonra, Mir-25 mürettebatının üç üyesi altı yeni geleni karşıladı. Thomas, 130 gün boyunca Mir’de yaşayıp çalıştıktan sonra Dünya’ya geri dönmek için Mekiğin mürettebatına katıldı. Transferi, Amerikalı astronotların Rus uzay istasyonunda geçirdiği toplam 907 günlük süreyi tamamladı.
STS-91 ve Mir-25 mürettebatı, sonraki dört gün boyunca Mir’deki deneyleri tamamladı ve Lawrence, transfer görevlisi olarak görev yaparak iki araç arasında kargo, su ve deney örneklerini takas etti. 5 Haziran’da Ryumin, 1970’lerde Salyut-6 üzerinde iki altı aylık görevde bulunan ve deneyimli bir uzay yöneticisi olan biri olarak, kümülatif uzayda geçirdiği sürenin 365 günü doldurdu. Ekip, Musabayev’in gitar çalmasıyla birlikte kutlamalar yaptı.
Chang-Díaz tarafından kontrol edilen AMS-01, 10 gün boyunca çalıştı ve 103 saat boyunca neredeyse 100 milyon kozmik ışın üzerine veri topladı. Bu deney, teknolojiyi kanıtladı ve son derece başarılı uzay istasyonu aracının yolunu açtı. AMS-01’in yanı sıra, STS-91 diğer bilim deneylerini de taşıdı, bunlar arasında radyasyon dedektörleri ve bir protein kristalleştirme tesisi bulunuyordu. Thomas, Mir’deyken başladığı bir kanser hücre büyümesi deneyine devam etti.
8 Haziran’da, mürettebat iki araç arasındaki kapıları kapattı ve Discovery, Mir’den ayrıldı. Mekiğin mürettebatı, istasyonun etrafında bir uçuş yaparak istasyondaki sızıntıyı bulmaya yönelik başarısız bir deney de dahil olmak üzere istasyonu inceledi. Gorie, Discovery’nin iticilerini istasyondan ayrılmak için ateşledi. Thomas, ayrılığın ardından yorum yaptı:
“Belki de en etkileyici anlardan biri, uzaklaştıkça ve gezegenin gece tarafına geçtikçe, yıldızları ve istasyonun çalışan ışıklarını görebildim. İstasyonu göremiyordunuz. Görebileceğiniz tek şey ışıkların parlamasıydı ve bu ışıklar uzaklaşarak, yavaşça solup gidiyorlardı. Bu duygusal bir an gibiydi, çünkü bunun son kez göreceğim an olacağını biliyordum.”
10 Haziran’da, Chang-Díaz, altıncı uzay uçuşunu gerçekleştirerek, beş uzay görevi boyunca NASA astronotu Jeffery A. Hoffman tarafından elde edilen 50 günlük toplam uzayda geçirilen süre rekorunu kırdı.
Discovery’nin motorlarını yörüngeden çıkış manevrası için ateşlemeden hemen önce, mürettebat AMS-01 deneyini kapattı ve yük bölmesi kapaklarını kapattı. 12 Haziran’da, Precourt, Discovery’yi ve yedi mürettebat üyesini KSC’ye güvenli bir şekilde iniş yaptırdı ve STS-91 görevini 9 gün, 19 saat ve 54 dakika süren bir görevin ardından sonlandırdı. Thomas, 140 gün, 15 saat ve 12 dakika boyunca uzayda geçirmişti. Bu uçuş, başarılı Shuttle-Mir Programını sona erdirdi ve Uluslararası Uzay İstasyonu’nun montajını ve işletimini mümkün kıldı; bu, Kasım 1998’de ilk yörünge elemanının fırlatılmasıyla başladı.
Yöneticiler ve mühendisler, Skylab’dan alınan dersleri kullanarak Shuttle-Mir programını başarıyla uyguladılar. Benzer şekilde, 1. Faz’dan alınan dersler, Uluslararası Uzay İstasyonu’nu planlayanlar, monte edenler ve nihayet işletenler için faydalı oldu. Her platformun benzersiz özellikleri olsa da, hepsi uzun süreli uzay uçuş ortamını kullanarak geniş bir araştırma ve teknoloji gösteri programını gerçekleştirmek için kullanıldı.