Die US Raumfähre Endeavour startete am 08.02.2010 zu einer weiteren Montagemission an der ISS. Die Mission trug gemäß der NASA Nomenklatur die Bezeichnung ISS-​20 A bzw. STS-​130  „Endeavour“ F-​24 . Primäres Ziel des Unternehmens war es, den Verbindungsknoten „Tranquility“ und die Aussichtskuppel „Cupola“ zur ISS zu transportieren und dort zu montieren. Dazu waren auch mehrere Außenbordmanöver vorgesehen. Doch zunächst mußte erst einmal der Start des Shuttle gelingen. Ein erster Versuch am 07.02.2010 mußte aufgegeben werden, als die Wetterprognosen gegen Ende des planmäßigen T –9 min Halts keine Hoffnung auf eine Verbesserung der Bedingungen machten. Ein durchziehendes Wolkenband verletzte die strengen Sicherheitskriterien. Am nächsten Tag hatten sich die Bedingungen aber gebessert. Pünktlich hob die „Endeavour“ am 08.02.2010 um 09:14 UTC von Cape Canaveral ab. Die sechsköpfige Besatzung des Orbiters bestand aus Kommandant George Zamka, Pilot Terry Virts sowie den Missionsspezialisten Kathryn Hire, Stephen Robinson, Nicholas Patrick und Robert Behnken. Ohne Zwischenfälle erreichte der Orbiter die geplante Umlaufbahn. Für die Crew begann damit ebenfalls das typische Routineprogramm. Nach dem Öffnen der Laderaumtore wurden die ersten kritischen Systemchecks abgeschlossen. Daran schloß sich die Untersuchung des Hitzeschildes mit dem Orbiter Boom Sensor System (OBSS) an. Schäden wurden dabei nicht entdeckt, so daß die Mission planmäßig mit den Vorbereitungen auf die Ankunft an der Raumstation fortgesetzt werden konnte. Behnken und Patrick begannen auch schon damit, ihre Raumanzüge auf das erste von geplanten drei Außenbordmanövern vorzubereiten. Am 10.02.2010 um 05:06 UTC koppelte der Orbiter dann an der ISS an. Gut zwei Stunden später wurden die Neuankömmlinge von der Besatzung der Internationalen Raumstation begrüßt. Die Zeit bis zur ersten EVA am 12.02.2010 nutzten beide Mannschaften zur Vorbereitungsarbeiten und zum Transfer von Versorgungsgütern und Ersatzteilen. Schließlich begannen Behnken und Patrick um 02:17 UTC ihr Außenbordmanöver. Sie mußten sowohl das neue „Tranquility“ Modul, als auch den „Unity“ Knoten, wo es montiert werden sollte, vorbereiten. Dazu war es erforderlich, in der Nutzlastbucht des Shuttle einige Versorgungsleitungen zu kappen und an „Unity“ wieder anzuschließen. Die beiden Astronauten setzten zudem die ORU (Orbital Replacement Unit) Plattform des kanadischen Manipulators „Dextre“ um. Damit war der Weg frei, um das „Tranquility“ Modul mit dem Canadarm2 der Station an seinen Montageort zu versetzen. Dort schlossen Behnken und Patrick Datenkabel und elektrische Heizelemente des Moduls an die Systeme der ISS an. Nach 6:32 h waren die beiden Raumfahrer zurück in der Luftschleuse. ISS-​Kommandant Jeffrey Williams hatte den Tag unterdessen genutzt, mit den neu eingetroffenen Ersatzteilen das Wasseraufbereitungssystem im „Destiny“ Modul instand zu setzen. Am nächsten Tag wurde die interne Schleusenluke zum neuen „Tranquility“ Modul erstmals geöffnet und die Crew begann damit, die Systeme darin hochzufahren und es weiter auszurüsten. Dabei wurde auch die „Cupola“ darauf vorbereitet, von ihrer temporären Position an der Seite von „Tranquility“ an das Ende des Moduls umgesetzt zu werden. Nachdem der Raumanzug von Behnken, bei dem einige kleinere Probleme aufgetreten waren, überprüft worden war, konnten Behnken und Patrick am 14.02.2010 ab 02:20 UTC die ISS-​Luftschleuse zu ihrer zweiten EVA verlassen. Hauptaufgabe ihres Unternehmens war es, das Ammoniak-​Kühlsystem der ISS mit dem von „Tranquility“ zu verbinden. Gearbeitet werden mußte dabei auch an „Unity“ und „Destiny“ . Schließlich wurden die neu montierten Rohrverbindungen auf Dichtigkeit geprüft und mit Isoliermatten abgedeckt. Vor der Rückkehr in die Raumstation bereiteten die beiden Raumfahrer noch den erdzugewandten Port des „Tranquility“ Moduls auf die Montage der „Cupola“ vor. 5:54 h hatte dieses Außenbordmanöver gedauert. Am 16.02.2010 wurde u.a. der Pressurized Mating Adapter 3 von seiner „Parkposition“ an „Harmony“ zu „Tranquility“ umgesetzt. Nach einem „Erholungstag“ unternahmen Behnken und Patrick am 17.02.2010 ab 02:15 UTC ihren dritten gemeinsamen Weltraumausstieg während dieser Mission. Sie aktivierten den zweiten Kühlkreislauf zwischen „Unity“ und „Tranquility“ und schlossen weitere Datenkabel sowie Zuleitungen zu den Heizelementen an „Tranquility“ an, deaktivierten parallel dazu temporäre Stromleitungen. Dann lösten sie die letzten Transportsicherungen an der „Cupola“ und nahmen die Isoliermatten ab. Erstmals konnten ihre Kollegen aus dem Inneren der Station damit den großartigen Ausblick aus den sieben Fenstern der „Cupola“ genießen. Mit dem Verlegen eines Videokabels zwischen dem „Rattennest“ am S0 Truss und dem „Sarja“ Modul schufen Behnken und Patrick zudem die Voraussetzung dafür, den Canadarm2 der ISS zukünftig auch aus dem russischen Teil der Station steuern zu können. Bevor sie nach 5:48 h in die Station zurückkehrten, brachten sie noch Handläufe und Fußtritte am „Tranquility“ Modul an. Der 18.02.2010 wurde genutzt, um weitere Güter auszutauschen und die neuen Module auszurüsten. Auch fand mit den Vernier-​Triebwerken des Shuttle ein Reboost der Raumstation statt. Am 19.02.2010 waren die gemeinsamen Arbeiten beider Mannschaften abgeschlossen. Pünktlich am 20.02.2010 um 00:54 UTC dockte die „Endeavour“ wieder von der ISS ab. Es folgten Routineoperationen: fly-​around der Station, Inspektion der Shuttle-​Außenhaut mit dem OBSS, Herunterfahren laufender Experimente, Hochfahren anderer für die Landung benötigter Systeme, Test der Triebwerke etc. Da auch das Wetter gute Bedingungen in Florida erwarten ließ, fand das Retromanöver ganz entsprechend des Flugplans statt. Pünktlich am 22.02.2010 um 03:20 UTC nach 330:06 h setzte der Orbiter sicher auf der Runway 15 des KSC auf. Rund zwei Stunden nach der Nachtlandung waren die meisten Systeme des Shuttle heruntergefahren und gesichert, so daß die Crew ihren gewohnten Rundgang um die „Endeavour“ unternehmen konnte, um sich anschließend der Presse zu stellen.