Первый космический полёт совершил на транспортном пилотируемом корабле (ТПК) «Союз ТМА-09М» в мае-ноябре 2013 года к Международной космической станции. Участник основных космических экспедиций МКС-36/МКС-37. Продолжительность полёта составила 166 суток 6 часов 17 минут. Совершил два выхода в открытый космос общей продолжительностью 7 часов 39 минут. Первый итальянский астронавт, осуществивший выход в открытый космос 9 июля 2013 года.
20 июля 2019 года в качестве бортинженера экипажа ТПК «Союз МС-13» стартовал с космодрома Байконур к МКС. Продолжает космический полёт на МКС в качестве бортинженера по программе МКС-59 и командира МКС в космической экспедиции МКС-60.
В 2000 году окончил Итальянскую военно-воздушную академию[англ.] в городе Поццуоли. В 2001 году прошёл базовую лётную подготовку пилота реактивных самолётов стран НАТО на базе ВВС США «Шеппард» в Техасе[4]. С 2001 был пилотом лёгкого тактического турбореактивногоштурмовикаAMX в 13-й эскадрилье 32-го авиакрыла в городе Амендоле (Италия). Получил квалификацию боевого пилота и специалиста по дневной и ночной дозаправки самолёта в воздухе, был назначен командиром авиазвена, а затем командиром специализированной аэромобильной группы[3][4]. В 2002 году прошёл курс лётной подготовки в контингенте ВВС США в Европе на авиабазе Сембах в Германии. В 2003 году на авиабазе Пратика ди Маре под Римом получил квалификацию офицера по ведению радиоэлектронной борьбы. В 2005 году завершил программу подготовки по тактическому командованию на базе Флоренс в Бельгии[2][3].
11 мая 2005 года в самолёт AMX, который капитан Лука Пармитано пилотировал над Ла-Маншем, врезалась большая птица (впоследствии идентифицированная как аист)[1][5]. От удара был сильно разрушен корпус самолёта. Пармитано, в условиях плохой видимости, неисправной радиосвязи и нарушении аэронавигации, удалось вернуть самолёт на землю, отказавшись от катапультирования. 25 января 2007 года лётчик был награждён за проявленное мужество президентом ИталииДжорджо Наполитано серебряной медалью «За доблестную службу в авиации»[6][5].
В 2007 году был отобран итальянскими ВВС в качестве лётчика-испытателя. Обучение прошёл во Французской школе лётчиков-испытателей в г. Истр, Франция. Имеет налёт свыше 2000 часов на более чем 40 типах воздушных судов. Освоил более 20 типов военных самолётов и вертолётов[2]. В июле 2009 года Лука Пармитано получил степень магистра в области проектирования испытательной техники для экспериментальных полётов в Высшем институте аэронавтики и исследования космического пространства[англ.] в г. Тулузе, Франция[4][2].
20 мая 2009 года Лука Пармитано был отобран в отряд астронавтов Европейского космического агентства (ЕКА) во время четвёртого набора. Прошёл полный курс общекосмической подготовки и 22 ноября 2010 года в Европейском центре по подготовке астронавтов в Кёльне (Германия), получил сертификат астронавта ЕКА. Осенью 2010 года прошёл стажировку в Космическом центре имени Линдона Джонсона в США[2][3].
В январе 2011 года приступил к прохождению подготовки в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина в составе дублирующего экипажа космических экспедиций МКС-34/35 в качестве бортинженера пилотируемого корабля «Союз ТМА-М» и бортинженера Международной космической станции. В августе 2011 года в составе условного экипажа принимал участие в «морских» тренировках в учебном центре МЧС под Ногинском. В ноябре 2012 года прошёл предполётные экзаменационные тренировки на российском сегменте МКС и на тренажёре корабля «Союза ТМА».
29 ноября 2012 года вместе с космонавтом Фёдором Юрчихиным и астронавтом Карен Найберг Лука Пармитано был утверждён в качестве бортинженера дублирующего экипажа корабля «Союз ТМА-07М». 19 декабря 2012 года во время старта с космодромаБайконур корабля «Союз ТМА-07М» был дублёром бортинженера[3].
С декабря 2012 года готовился к космическому полёту в составе основного экипажа МКС-36/37 в качестве бортинженера корабля «Союз ТМА-М» и МКС. 27 мая 2013 года решением государственной комиссии утверждён бортинженером основного экипажа транспортного пилотируемого корабля «Союз ТМА-09М»[2].
Первый полёт
29 мая 2013 года в 0:31 мск Лука Пармитано стартовал вместе с космонавтом Фёдором Юрчихиным (командир экипажа) и астронавтом Карен Найберг с космодрома Байконур в качестве бортинженера экипажа космического корабля «Союз ТМА-09М» и бортинженера экипажа Международной космической станции по программе МКС-36/37 основных космических экспедиций. Полёт проходил по четырёхвитковой схеме сближения с МКС. В 05:10 30 мая корабль пристыковался к малому исследовательскому модулю «Рассвет» российского сегмента МКС[7][8].
9 июля 2013 года Лука Пармитано совместно с астронавтом НАСА Кристофером Кэссиди совершил выход в открытый космос. Астронавты провели ремонтно-восстановительные работы блока приёмопередатчика Борт-Земля на внешней поверхности МКС, заменили беспроводное поворотное видеооборудование и проложили силовые кабели электропитания для российского многоцелевого лабораторного модуля «Наука». Выход в открытый космос продолжался 6 часов 7 минут[9]. Пармитано стал первым итальянским астронавтом вышедшим в открытый космос[10].
16 июля 2013 года во время второго выхода в открытый космос астронавтов Л. Пармитано и К. Кэссиди для проведения работ по развёртыванию вокруг МКС локальной кабельной сети, произошла аварийная ситуация. Через час после начала работ в скафандр Пармитано стала поступать вода, причём большая её часть оказалась в шлеме, что вызвало у астронавта трудности со зрением и с дыханием. НАСА приказало обоим астронавтам прервать запланированный шестичасовой выход в космос и вернуться на станцию[11][12]. Продолжительность выхода в открытый космос составила 1 час 32 минуты[9].
1 ноября Пармитано принял участие в 20-минутном полёте на корабле «Союз ТМА-09М» в ходе его перестыковки от модуля «Рассвет» к модулю «Звезда»[13].
11 ноября 2013 года в 6:49 мск спускаемый аппарат пилотируемого корабля «Союз ТМА-09М» с экипажем и олимпийским факелом на борту благополучно приземлился в Казахстане недалеко от города Джезказган[14].
Во время полёта Пармитано пробыл в космосе более 166 суток и провёл около 200 экспериментов в невесомости. Стал шестым астронавтом Италии и 532-м астронавтом мира[2].
Подготовка ко второму полёту
В 2015 году принял участие в миссии НАСА по операциям в экстремальной окружающей среде (NEEMO 20) в качестве командира международного экипажа. В мае 2017 года приступил к подготовке в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина, изучал конструкцию и системы ТПК «Союз МС»[3].
В июне 2017 года в составе условного экипажа прошёл тренировки по действиям после посадки космического корабля на водную поверхность. 30 ноября 2017 года был утверждён в качестве бортинженера-1 дублирующего экипажа корабля «Союз МС-11». В феврале 2018 года участвовал в тренировках по действиям экипажа после посадки в лесисто-болотистой местности зимой. 3 декабря 2018 года во время старта ТПК «Союз МС-11» был дублёром бортинженера корабля. С декабря того же года проходил подготовку в составе основного экипажа МКС-60/61 в качестве бортинженера пилотируемого корабля «Союз МС-13», бортинженера МКС-60 и командира МКС-61[3][2].
13 марта 2019 года Лука Пармитано был утверждён в качестве бортинженера дублирующего экипажа ТПК «Союз МС-12» вместе с космонавтом Александром Скворцовым и астронавтом Эндрю Морганом. 14 марта 2019 года во время старта корабля находился на космодроме Байконур[3].
19 июля 2019 года Государственная комиссия по проведению лётных испытаний пилотируемых космических комплексов утвердила состав основного экипажа ТПК «Союз МС-13», в который вошли: космонавт Александр Скворцов (командир), астронавты Лука Пармитано (бортинженер-1) и Эндрю Морган (бортинженер-2)[15].
20 июля 2019 года в 19:28:21 мск Лука Пармитано стартовал вместе с космонавтом Александром Скворцовым (командир экипажа) и астронавтом Эндрю Морганом с «Гагаринского старта» космодрома Байконур в качестве бортинженера экипажа космического корабля «Союз МС-13» и бортинженера экипажа Международной космической станции по программе МКС-60/61 и МКС-62 основных космических экспедиций, позывной экипажа — «Утёсы». Сближение корабля «Союз МС-13» с космической станцией и причаливание к стыковочному узлу служебного модуля «Звезда» проходило в автоматическом режиме по четырёхвитковой схеме[16]. Стыковка корабля с МКС состоялась 21 июля 2019 года в 01:48 мск[17].
26 августа Лука Пармитано вместе с космонавтом Александром Скворцовым и астронавтом Эндрю Морган перестыковали ТПК «Союз МС-13». Корабль отчалил от стыковочного узла «Звезда» и причалил к стыковочному узлу «Поиск». Все операция проводились вручную космонавтом А. Скворцовым. После перестыковки космонавты вернулись на борт МКС[18].
15 ноября Лука Пармитано вместе с астронавтом Эндрю Морганом вышли в открытый космос для запланированного ремонта магнитного альфа-спектрометра (AMS) на внешней стороне МКС. Астронавты сняли защитный щит инструмента, чтобы обеспечить доступ к его составляющим. Продолжительность выхода в открытый космос составила 6 часов 39 минут.
В дальнейшем НАСА планирует ещё три выхода астронавтов для продолжения ремонта[19].
22 ноября Лука Пармитано вместе с астронавтом Эндрю Морганом вышли в открытый космос для продолжения запланированного ремонта AMS. Астронавты частично демонтировали систему охлаждения прибора, подготовили силовой кабель и установили механическое крепление перед установкой новой системы. Продолжительность выхода в открытый космос составила 6 часов 33 минуты[20]2 декабря 2019 года астронавты Э. Морган и Л. Пармитано продолжили работы в открытом космосе по ремонту магнитного альфа-спектрометра: подключили новую систему циркуляции сжиженного углекислого газа и установили теплозащитный экран на сторону спектрометра, которая обращена к Земле[21].
6 февраля 2020 года ТПК «Союз МС-13» вернулся на землю вместе с Александром Скворцовым, итальянцем Лука Пармитано и американкой Кристиной Кук. В 05:50 UTC корабль отстыковался от МКС, в 08:18 UTC двигательная установка корабля включилась на торможение[22]. Посадка произошла в 09:13 UTC в районе казахстанского города Жезказгана[23].