Expedition 63 è stata la 63ª missione di lunga durata verso la Stazione spaziale internazionale, incominciata il 17 aprile 2020 con l'undocking della Sojuz MS-15. Era composta dai tre membri della Sojuz MS-16 e, per un breve periodo di tempo, dall'equipaggio del veicolo commerciale americano SpaceX Demo 2, il primo equipaggio ad essere lanciato dal suolo americano dal pensionamento dello Space Shuttle avvenuto nel 2011. Durante i 188 giorni di missione l'equipaggio si occupò delle attività di docking e berthing di sei veicoli cargo, della prosecuzione della attività scientifica, della manutenzione interna e esterna della ISS, di alcune situazioni d'emergenza e dell'arrivo di due equipaggi. L'Expedition 63 si concluse il 21 ottobre 2020 con l'undocking della Sojuz MS-16.
Equipaggio
RuoloAprile – maggio 2020Maggio – agosto Agosto – ottobre 2020Comandante Christopher Cassidy, NASA Terzo voloIngegnere di volo 1 Anatolij Ivanišin, Roscosmos Terzo volo Ingegnere di volo 2 Ivan Vagner, Roscosmos Primo voloIngegnere di volo 3 Robert Behnken, NASA Terzo voloIngegnere di volo 4 Douglas Hurley, NASA Terzo volo L'equipaggio dell'Expedition 63 fino a febbraio 2020 era composto dai cosmonauti russi Tichonov, Babkin e dall'astronauta americano Cassidy ma a causa dell'infortunio di Tichonov, entrambi i cosmonauti sono stati sostituiti con Ivanišin e Vagner. Questi ultimi insieme a Cassidy sono partiti a bordo della Sojuz MS-16 il 9 aprile 2020 per prendere parte all'Expedition 63. Il 31 maggio 2020 si unirono a loro i due membri della missione di collaudo SpaceX Demo 2, Hurley e Behnken, che rimasero sulla ISS per due mesi. A causa dei possibili ritardi al programma commerciale americano, Cassidy avrebbe potuto essere l'unico astronauta dell'USOS presente a bordo per un lungo periodo; per poter svolgere al meglio e in sicurezza le attività più rischiose, Ivanišin e Vagner vennero sottoposti durante i due anni di preparazione al volo rispettivamente all'addestramento all'attività extraveicolare (EVA) con la tuta spaziale EMU e come operatore robotico del Canadarm2, sia per la cattura dei veicoli cargostatunitensi sia per assistenza durante le EVA. L'equipaggio della prima missione operativa degli equipaggi commerciali NASA, USCV-1, composta da Hopkins, Glover, Noguchi e Walker, sarebbe dovuta partire a fine settembre 2020 ma venne rimandata a fine ottobre, durante l'Expedition 64. L'equipaggio della navicella Sojuz MS-17, composto dai cosmonauti russi Ryžikov e Kud'-Sverčkov, e dall'astronauta statunitense Rubins raggiunse la ISS pochi giorni prima della conclusione dell'Expedition 63, per sostituire l'equipaggio della Sojuz MS-16, pur non facendo parte ufficialmente dell'equipaggio dell'Expedition 63.
Eventi missione Lancio e docking della Progress MS-14 Il 25 aprile 2020 il veicolo cargo russo Progress MS-14 venne lanciato dalla rampa di lancio 31 del Cosmodromo di Bajkonur a bordo del lanciatore Sojuz 2.1a. Eseguì un docking autonomamente al modulo Zvezda del Segmento russo della ISS tre ore e 20 minuti dopo il lancio. A bordo portava tre tonnellate di provviste e carburante per la ISS, cibo, vestiti e strumenti personali per l'equipaggio a bordo. La navicella rimarrà agganciata per circa sette mesi, fino a novembre 2020; durante questo periodo verrà usata per innalzare e abbassare l'orbita della ISS a seconda della visita dei veicoli spaziali.
Unberthing della Cygnus NG-13 Dopo tre mesi di permanenza sulla ISS, la navicella cargo americana Cygnus NG-13 venne sganciata e rilasciata dai controllori di volo a Terra, sotto la supervisione dell'astronauta Christopher Cassidy e del cosmonauta Ivan Vagner, con il braccio robotico canadese Canadarm2 l'11 maggio 2020. Arrivò alla ISS il 18 febbraio precedente, consegnando alla Stazione 3 300 kg di carico. Il giorno successivo all'unberthing la navicella incominciò la sua missione secondaria, cioè l'esecuzione del quarto esperimento dalla serie Spacecraft Fire Safety Experiment - IV (Saffire-IV), e il rilascio di alcuni CubeSat. Il rientro distruttivo in atmosfera era previsto per il 25 maggio 2020.
Lancio e berthing dell'HTV-9 Il lancio della navicella cargo giapponese HTV-9 avvenne il 20 maggio dal Centro spaziale di Tanegashima a bordo del lanciatore H-IIB. Fu l'ultimo lancio per questo lanciatore che venne usato solo per le missioni dell'HTV con una percentuale di successo del 100%. Nella prossima missione di rifornimento giapponese verrà usata la versione HTV-X del veicolo cargo e verrà lanciata con il nuovo lanciatore H3 nel 2022. La navicella HTV-9 arrivò alla ISS il 25 maggio, quando venne catturata da Cassidy ai comandi del Canadarm2 con l'assistenza di Vagner. Dopo che i controllori eseguirono un berthing della navicella al boccaporto nadir di Unity, Cassidy e Vagner aprirono il boccaporto e iniziarono a trasferire i 4300 kg di carico presente nella navicella alla ISS. La HTV-9 rimase attraccata alla ISS due mesi, fino alla fine di luglio.
Contaminazione dell'aria Il 13 aprile 2020 il rilevatore di sostanze tossiche Air Quality Monitor-1 (AQM-1) situato nel modulo Destiny del Segmento statunitense, rilevò nell'aria la presenza di un quantitativo di benzene leggermente superiore ai limiti consentiti; da quel giorno fino al 29 aprile, il valore rimase pressoché lo stesso, intorno ai . Comunque, dal 29 aprile la quantità di benzene presente nell'aria iniziò ad aumentare a velocità sempre maggiore, fino a superare il limite di Concentrazione massima permessa in un periodo di 30 giorni (Spacecraft Maximum Allowable Concentration, SMAC). Il benzene è un composto chimico incolore o di un giallo chiaro in forma liquida a temperatura ambiente ed è altamente infiammabile, oltre ad avere effetti negativi sulla salute se si viene esposti a concentrazioni elevate nel lungo periodo. Il 15 maggio il Trace Contaminant Control System (TCCS) venne attivato per cercare di ridurre la quantità di benzene nell'aria, ma non si ottenne il risultato desiderato, avendo il 19 maggio dei valori ancora leggermente alti. Il 9 giugno per ottenere ulteriori dati sulla perdita, i Centri di controllo missione di Houston e Mosca decisero di spostare l'AQM-1 nel Segmento russo. Non riuscendo a individuare la corretta posizione della perdita, il 18 giugno i due Segmenti vennero isolati, per impedire lo scambio d'aria; quella notte vennero fatte delle letture con il AQM ma ulteriori test dovettero essere rimandati a causa nel malfunzionamento del rilevatore. Poco dopo il passaggio tra i due Segmenti venne riaperto in attesa di ulteriori informazioni sul AQM-1. Purtroppo il giorno successivo gli astronauti non furono in grado di riparare il danno al rilevatore, non potendo essere riparato in orbita. Inoltre, il AQM-1 era l'unico rilevatore di benzene presente sulla Stazione Spaziale Internazionale in quel momento. Il nuovo rilevatore AQM-1 arrivò sulla ISS a bordo del veicolo cargo Progress MS-15 il 23 luglio 2020.
Lancio e docking della SpaceX Demo 2 Il 30 maggio 2020, dopo che il lancio era stato rinviato di alcuni giorni per condizioni meteorologiche avverse, la navicella Crew Dragon (Crew Dragon Endeavour) per la missione SpaceX Demo 2 venne lanciata con a bordo gli astronauti statunitensi Douglas Hurley e Robert Behnken su un lanciatore Falcon 9 Block 5. Era da luglio 2011 con la missione Shuttle STS-135 che una navicella spaziale statunitense con equipaggio non veniva lanciata nello spazio. Dopo 19 ore di viaggio per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale e eseguiti alcuni test di pilotaggio del veicolo, la Endeavour eseguì il docking all'IDA-2/PMA-2 del boccaporto anteriore di Harmony il 31 maggio alle 14:16 UTC. I membri dell'Expedition 63 già presenti sulla ISS diedero il benvenuto al nuovo equipaggio alcune ore dopo, alla conclusione delle procedure di controllo perdite, portando a cinque gli abitanti della ISS.
EVA 1 (USOS 65) Il 26 giugno gli astronauti NASA Cassidy (EV1, camera #18) e Behnken (EV2, #20), entrambi alla settima attività extraveicolare (EVA), svolsero la prima di una serie di EVA il cui scopo era quello di sostituire le batterie vecchie Ni-H2 con le batterie Li-Ion di uno dei due canali di alimentazione del Segmento S6; l'aggiornamento del sistema elettrico della ISS iniziò nel gennaio 2017. Le batterie sono indispensabili per accumulare energia elettrica ricevuta dai pannelli solari durante il periodo dell'orbita irradiato dal sole e utilizzarla durante il periodo notturno, per far funzionare i sistemi vitali, le attrezzature di bordo e i carichi utili. Nonostante gli astronauti dovessero rimuovere solo tre batterie Ni-H2, installare due batterie Li-Ion e una piastra-adattatore, la grande esperienza dei due permise di svolgere alcune attività aggiuntive programmate per l'attività extraveicolare del 1º luglio. Tra queste attività ci sono la rimozione di ulteriori due batterie Li-Ion e l'installazione di un'altra piastra-adattatore. IV: Douglas Hurley e Ivan Vagner; Responsabile robotico: Douglas Hurley; IV Ground: Jasmin Moghbeli.
EVA 2 (USOS 66) Cassidy (EV1, camera #18) e Behnken (EV2, #20) svolsero la seconda EVA della Expedition 63 il 1º luglio durante la quale terminarono il lavoro iniziato nell'EVA precedente, rimuovendo una batteria Ni-H2 e installando una batteria Li-Ion e una piastra-adattatore. In totale durante le prime due EVA vennero rimosse sei batterie Ni-H2, installate tre batterie Li-Ion e due piastre-adattatore. Inoltre allentarono dei bulloni di altre batterie Ni-H2 che verranno sostituite nelle prossime EVA programmate per fine luglio, sempre svolte da Cassidy e Benhken, e installarono dei cavi ethernet in preparazione dell'installazione di un nuovo sistema di comunicazione wireless dotato di una telecamera HD migliorata per aumentare la copertura delle riprese live dei caschi per le future attività extraveicolari. IV: Douglas Hurley e Ivan Vagner; Responsabile robotico: Douglas Hurley; IV Ground: Jasmin Moghbeli.
Prima correzione non pianificata dell'orbita Il 3 luglio 2020 i controllori di volo russi del Centro di controllo missione di Roscosmos accesero i propulsori del veicolo cargo Progress MS-14 per eseguire una manovra correttiva dell'orbita della Stazione Spaziale Internazionale per evitare una possibile collisione con un detrito spaziale. I propulsori della Progress MS-14, agganciata al boccaporto posteriore di Zvezda, vennero attivati per circa 100 secondi aumentando la velocità della ISS di 0,5 m/s e innalzando l'altitudine di 900 metri. Il detrito spaziale, identificato come un frammento di un lanciatore Proton del 1987, passò a sette chilometri di distanza dalla ISS. La correzione dell'orbita in caso di possibile collisione è l'opzione più sicura sia per la stazione spaziale sia per il suo equipaggio. Quando invece i controllori si accorgono troppo tardi della presenza del detrito sulla rotta della ISS e non possono svolgere la manovra correttiva, l'equipaggio riceve l'ordine di chiudere tutti i portelloni interni dei moduli pressurizzati della ISS e di rifugiarsi all'interno del proprio veicolo di discesa, sperando di non venir colpiti. Nei 20 anni di storia della Stazione Spaziale Internazionale si ricorse 25 volte alla manovra correttiva, soprattutto nel primo periodo di vita della ISS. La volta precedente che era stata eseguita una manovra correttiva era settembre 2015.
Undocking della Progress MS-13 Dopo sette mesi di permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale agganciato al boccaporto di Pirs, il veicolo cargo Progress MS-13 carico di rifiuti da smaltire effettuò l'undocking con la ISS l'8 luglio 2020. Durante il suo soggiorno sull'avamposto orbitale, innalzò diverse volte l'orbita della ISS per compensare la deorbitazione causato dall'attrito con l'atmosfera terrestre. Poche ore dopo i controllori russi inviarono il comando di accensione dei propulsori per rallentare il veicolo e farlo rientrare in modo distruttivo in atmosfera.
EVA 3 (USOS 67)