美國航天局的直播顯示，美國東部時間４時４４分（北京時間21日１６時４４分），軌道ＡＴＫ公司研發的“安塔瑞斯”火箭搭載著“天鵝座”飛船，從美國東海岸弗吉尼亞州的瓦勒普斯航天發射場升空。
貨運飛船將由裝備了俄羅斯新式RD-181發動機的“心宿二”（Antares）運載火箭送入軌道。飛船攜帶約３.３６噸物資，包括新的“冷原子實驗室”和多枚小衛星。“冷原子實驗室”是一臺冷原子實驗裝置，它可以在空間站創造極低溫度，觀測到獨特的量子物理現象，有助於提升傳感器、量子計算機和太空導航使用的原子鐘精度。三枚只有麥片盒大小的立方體小衛星分別用於測試改善衛星射頻干擾的技術、觀測全球成雲降水過程、以及利用雷達進行低成本雨雪預測等。
飛船運送的部分設備還將用於多項科學實驗，比如有望提高發動機燃燒效率並減少排放的燃燒實驗，以及微重力條件下的水泥固化實驗——這一實驗有望為未來在太空建造人類建築提供科學數據。按計劃，“天鵝座”將於三天後抵達國際空間站。空間站上的兩名宇航員將操作機械臂“抓住”飛船，然後在地面控制中心的指令下將飛船對接到美國“團結”號節點艙上。飛船預計停留至７月１５日，在返回途中釋放小衛星，最終在地球大氣層中焚燬。目前，除“天鵝座”飛船外，美國航天局還簽約了美國太空探索技術公司的“龍”貨運飛船為空間站運送物資。“天鵝座”是一次性飛船，而“龍”飛船可多次使用。
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