C'est la quatrième sortie de Thomas Pesquet dans l'espace, et la seconde lors de cette mission.
A 11H42 GMT, les deux hommes ont mis en route la batterie interne de leur combinaison, puis ont ouvert l'écoutille du sas de décompression de l'ISS.
Thomas Pesquet est sorti dans le vide en premier, suivi de son co-équipier.
"Sortie extravéhiculaire, épisode 2, Encore une longue mais incroyable journée nous attend avec Shane Kimbrough", a tweeté le Français quelques heures avant le début de cette mission.
Cette dernière est destinée à installer six panneaux solaires nouvelle génération, appelés iROSA sur l'ISS.
Mercredi, les deux "mécanos" avaient entamé l'installation du premier. Mais la mission avait été troublée par plusieurs contretemps, notamment à cause de soucis concernant la combinaison de Shane Kimbrough.
"On va retourner dans le vide de l'espace pour finir le travail de la 1e sortie (déploiement du 1er panneau solaire) et pour installer le 2nd", a détaillé Thomas Pesquet sur les réseaux sociaux.
C'est la quatrième fois que les deux astronautes flottent ensemble en apesanteur, après avoir déjà effectué deux sorties dans l'espace côte à côte en 2017, accrochés à la Station spatiale filant à 400 kilomètres au-dessus de la Terre, et une mercredi.
Il s'agit de la 240e sortie spatiale de l'histoire de l'ISS.
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