航天飛機集火箭，衛星和飛機的技術特點於壹身，能像火箭那樣垂直發射進入空間軌道，又能像衛星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，是壹種新型的多功能航天飛行器。它的結構主要由三大部分組成。①軌道飛行器，包括三副引擎火箭、駕駛員艙、乘務員艙和載貨艙。②用作提供推進的外貯箱。③火箭助推器，***有兩枚，使用固體燃料。航天飛機的主要用處是空間運輸、衛星服務，它可以靠近其他航天器，為其輸送物品及修理等服務項目。還可以進行星際觀測，軍事、地理觀察及拍照。由於其本身體積較大（高20多米，長50多米），也可以做為大型空間建築。航天飛機起飛時可以像火箭那樣垂直發射，在運行過程中，為了減輕負擔，可以把工作完畢後的固體燃料火箭助推器和推進外貯箱拋掉。航天飛機的主要機械在返回地面後經過整修還可以繼續使用。
美國於1972年開始研制與實施航天飛機的計劃。第壹架航天飛機“企業號”1977年開始在各種復雜的地面上和大氣層中試驗。1981年首次用“哥倫比亞號”航天飛機在太空試驗飛行，飛行三天後成功地返回地面。從此以後，載人的航天飛機開始進入太空。
航天飛機把人載入太空，在上面可以進行科學實驗，比如太空育種，藥物合成，晶體提純，金屬冶煉，宇宙觀測等等，因為航天飛機上的物體處於失重狀態，這是在地球上得不到的。所以可以做很多地球上因為重力影響沒法做的實驗。航天飛機的好處就是可以重復使用，節約經費。並且在返回地球的時候不用燃料，像鷹壹樣是靠滑翔降落到地面的。航天飛機的外形就像普通飛機壹樣。但它的表面必須有隔熱層，否則飛回地球的時候會被和空氣劇烈摩擦產生的熱量燒毀！壹個國家的航天技術標誌著它的綜合國力，妳看看美國，俄羅斯都有航天飛機，咱們就沒有。但是我們的神州系列飛船發展的也很快，要有信心！
天地往返穿梭器—航天飛機
1969年4月，美國宇航局提出建造壹種可重復使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機空間運輸系統列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重復使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。經過5年時間，1977年2月研制出壹架創業號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯（C?F?Haise）和富勒頓（G?Fullerton）兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經過4年，第壹架載人航天飛機終於出現在太空舞臺，這是航天技術發展史上的又壹個裏程碑。
1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第壹架航天飛機哥倫比亞號發射。宇航員翰?楊（John W?Young）和克裏平（Robert L?Crippen）揭開了航天史上新的壹頁。這架航天飛機總長約56米，翼展約24米，起飛重量約2040噸，起飛總推力達2800噸，最大有效載荷29.5噸。它的核心部分軌道器長37.2米，大體上與壹架DC—9客機的大小相仿。每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時間7至30天，軌道器可重復使用100次。航天飛機集火箭，衛星和飛機的技術特點於壹身，能像火箭那樣垂直發射進入空間軌道，又能像衛星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，是壹種新型的多功能航天飛行器。
從1981年至1993年底，美國壹***有5架航天飛機進行了59次飛行，其中哥倫比亞號15次，挑戰者號10次，發現號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進號5次。每次載宇航員2至8名，飛行時間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機的59次飛行中，在太空施放衛星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發射了3個宇宙探測器，1個空間望遠鏡和1個γ射線探測器，進行了衛星空間回收和空間修理，開展了壹系列科學實驗活動，取得了豐碩的探測實驗成果。
美國航天飛機創造了許多航天新紀錄。航天飛機首航指令長約翰?楊6次飛上太空，是世界上參加航天次數最多的宇航員。1983年6月18日女宇航員莎麗?賴德（Sally K?Ride）乘挑戰者號上天飛行，名列美國婦女航天的榜首。1983年8月30日，挑戰者號把美國第壹個黑人宇航員布魯福德（Guion S?Bluford）送上太空飛行。1984年2月3日乘挑戰者號上天的麥坎德利斯（B?McCandless），成為世界上第壹位不系安全帶到太空行走的宇航員。1984年4月6日挑戰者號上天後，宇航員首次抓獲和修理軌道上的衛星成功。1984年10月5日參加挑戰者號飛行的莎麗文（Kathryn D?Sullivan）成為美國第壹位到太空行走的女宇航員。1985年1月24日發現號升空，首次執行秘密的軍事任務。1985年4月29日，第壹位華裔宇航員王贛駿（Tayler Wang）乘挑戰者號上天參加科學實驗活動。1985年11月26日，亞特蘭蒂斯載宇航員上天第壹次進行搭載空間站試驗。1992年5月7日奮進號首次飛行，宇航員在太空第壹次用手工操作搶救回收衛星成功。7月31日亞特蘭蒂斯號上天，首次進行繩系衛得發電試驗。9月12日奮進號將第壹位黑人女宇航員，第壹位日本記者和第壹對宇航員夫婦載入太空飛行。
暴風雪號航天飛機首航成功
1988年11月15日莫斯科時間清晨6時，前蘇聯的暴風雪號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發射升空，47分鐘後進入距地面250千米的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈，在太空遨遊3小時後，按預定計劃於9時25分安全返航，準確降落在離發射地點12千米外的混凝土跑道上，完成了壹次無人駕駛的試驗飛行。
暴風雪號航天飛機大小與普通大型客機相差無幾，外形同美國航天飛機極其相仿，機翼呈三角形。機長36米，高16米，翼展24米，機身直徑5.6米，起飛重量105噸，返回後著陸重量為82噸。它有壹個長18.3米，直徑4.7米的大型貨艙，能將30噸貨物送上近地軌道，將20噸貨物運回地面。頭部有壹容積70立方米的乘員座艙，可乘10人。科學家們認為，這次完全靠地面控制中心遙控機上的電腦系統，在無人駕駛的條件下自動返航並準確降落在狹長跑道上，其難度林比1981年美國航天飛機有人駕駛試飛大得多。首先，暴風雪號的主發動機不是裝在航天飛機尾部，而是安裝在能源號火箭上，這樣就大大減輕了航天飛機的入軌重量，同時騰出位置安裝小型機動飛行發動機和減速制動傘。其次，暴風雪號著陸時，可用尾部的小型發動機做有動力的機動飛行，安全準確地降落在狹長跑道上，萬壹著陸失敗，還可以將航天飛機升起來進行第二次著陸，從而提高了可靠性。而美國航天飛機靠無動力滑翔著陸只能壹次成功。第三，暴風雪號能象普通飛機那樣借助副翼，操縱舵和空氣制動器來控制在大氣層內滑行，還準備有減速制動傘，在降落滑跑過程中當速度減慢到50千米/小時自動彈出，使航天飛機在較短距離內停下來。暴風雪號首航成功，標誌著前蘇聯航天活動跨入壹個新的階段，為建立更加完善的天地往返運輸系統輔平了道路。原計劃壹年後進行載人飛行，但由於機上系統的安全可靠尚未得到充分保證，加之其後政治和經濟等方面的原因，載入飛行的時間便推遲了。
附:“挑戰者”號航天飛機爆炸
1986年1月28日，美國“挑戰者”號航天飛機在第10次發射升空後，因助推火箭發生事故淩空爆炸，艙內7名宇航員(包括壹名女教師)全部遇難。造成直接經濟損失12億美元，航天飛機停飛近3年，成為人類航天史上最嚴重的壹次載人航天事故，使全世界對征服太空的艱巨性有了壹個明確的認識。
遇難宇航員為斯科比、史密斯、麥克奈爾、傑維斯、鬼冢(夏威夷出生，日裔)、朱迪恩?雷斯尼克(女)、麥考利芙(女教師)。
美國東部時間當日上午11時39分12秒，美國佛羅裏達州卡納維拉爾角的肯尼迪航空中心10英裏上空，在“轟”的壹聲巨響之後，“挑戰者”號航天飛機淩空爆炸。美國全部航天飛機飛行因而暫停了3年，“星球大戰”計劃也遭受嚴重挫折。
美國哥倫比亞號航天飛機失事 7宇航員罹難
美國當地時間2月1日，載有七名宇航員的美國哥倫比亞號航天飛機在結束了為期16天的太空任務之後，返回地球，但在著陸前發生意外，航天飛機解體墜毀。
美東時間上午九9點(北京時間22:00)，也就是在哥倫比亞號著陸前16分鐘，該機突然從雷達中消失。
電視圖像顯示，解體的哥倫比亞號在德州的上空劃出了數條白色的軌跡。
美國航空航天局並沒有立即宣布包括壹名以色列宇航員在內的全體船員已經遇難，但是肯尼迪機場現在已經降下半旗。目前在德州地區尋找哥倫比亞號殘骸的工作仍在繼續，航空航天局已經向民眾發出警告，不要接觸任何碎片，因為在航天飛機引擎上覆有毒性極強的化學塗料。
哥倫比亞號進行緊急著陸的航空可能性是不存在的，航天局的發言人凱勒-赫爾林向CNN表示：“在當時的情況下，恐怕哥倫比亞號根本沒有選擇的機會。”
事發之後，布什總統立即結束了戴維營的短暫休假，返回了白宮，密切關註事態的進壹步發展。
哥倫比亞號是美國現有的四架航天飛機中服役時間最長的，此次的意外事件使人們回想起了1986年1月28日挑戰者號的失事，當時機上七名宇航員全部罹難。
聯邦調查局發言人安吉拉-貝爾表示，目前沒有直接證據顯示此次事件與恐怖分子有關。
哥倫比亞號發生意外時的飛行高度為203,000英尺，時速為12,500英裏。
航空航天局的發言人凱瑟琳-沃森向全國公***廣播網表示：“目前所有的飛行控制器都在努力尋找能夠說明到底發生了什麽問題的數據。”但在被問及是否能夠有宇航員幸存時沃森流下了眼淚。
此次在哥倫比亞號上遇難的七名宇航員分別是：裏克-赫茲本德、威廉-麥克庫爾、麥克爾-安德森、大衛-布朗、凱爾帕娜-喬拉、勞裏爾-克拉克以及以色列人伊蘭-拉蒙。
以色列總理沙龍表示：“此次事件對於兩國政府、兩國人民以及遇難宇航員的家庭來說都是壹個巨大的悲劇。”
航天飛機是壹種可重復使用的由運載火箭發射的飛行器，用於進入地球軌道，在地球與軌道航天器之間運送人員和物資，並滑翔降落回地面。第壹架航天飛機於1981年4月12日發射升空。航天飛機主要由3部分組成：帶機翼的軌道器，用於運載航天員和物資；外部推進劑箱，用於攜帶供3臺主發動機使用的液氫和液氧；壹對大型固體推進劑捆綁式助推火箭。整個系統的起飛重量達2000噸，高56米。發射時，助推器和軌道器主發動機同時點火，推力達3100萬牛頓。起飛後約兩分鐘，助推火箭被拋棄並用降落傘降落，回收後再次使用。軌道器將外部推進劑箱中的推進劑消耗完時，已獲得99%的軌道高度，於是拋棄。此推進劑箱在墜入大氣層時解體。雖然航天飛機像常規載人航天器壹樣垂直發射，但不同的是，它能像普通噴氣式飛機壹樣滑翔降落在跑道上。軌道器在設計上可重復使用00次，降低了航天飛行的成本。航天飛機可將衛星和探測器裝入它的貨倉帶到太空去施放，也可由航天員在太空中回收或修理軌道上出了問題的衛星。航天心機還可用作太空實驗室，攜帶專門的研究設備進行各種科學實驗。航天飛機完成任務返回地面遠比升空時的難度與危險性要大。當軌道飛行器返回地球重入大氣層時，它必須十分精確地調整好自己的狀態和角度。由於機身與空氣的劇烈摩擦，其外部可產生1500攝氏度的高溫，如果沒有防護裝置，飛機將會熔化。所以，在航天飛機的外表覆蓋了壹層大小形狀不同的黑色光亮的矽酸鹽纖維瓷片，這些瓷片的隔熱性能非常好，可以保證熱量不被傳導到飛行器上。航天飛機是迄今為止人類所制造的最復雜、最尖端的運載工具。它龐大而精密的系統由數百萬個零部件組成，其中任何壹個出現問題，都可能導致整個航天飛機毀滅。兩架失事的航天飛機，壹個是因為小小的密封圈發生泄漏，在起飛後不久發生了爆炸；壹個是因為瓷片脫落擊壞身，在重返大氣層時發生機身解體。兩次事故使十幾名宇航員壯烈犧牲。人們在感激這些勇士，震驚這種災難的同時，仍然會對科學事業充滿不懈的激情。
目前只有美國擁有航天飛機，但由這些航天飛機所進行偉大事業，使人類對科學的認識產生了突飛猛進的作用。
航天飛機是世界上唯壹的可重復使用的航天運載器。70-80年代，美國、蘇聯、法國和日本等國相繼開始研制航天飛機，但由於技術和資金等原因，到目前只有美國研制的航天飛機投入使用。航天飛機用途廣泛，可進行空間交會、對接、停靠、空間科學實驗、發射回收或檢修衛星。它曾在空間捕獲壹顆未能進入同步貴道的國際通信衛星6號，進行修理後，又把它送入同步軌道。它還發射過並三次整修哈勃空間望遠鏡。航天飛機通常可乘7人，飛行時間壹般在2周以下，最長可達28天。
目前航天飛機的主要任務是向國際空間站運送宇航員和各種建設用部件和補養。美國原設想使用可多次重復使用的航天飛機可以節約花費。但結果全然不同，每架航天飛機的研制費非常高，最新的奮進號研制費達20億美元，而且每次發射費用1億多美元。因此至今只做了6架航天飛機，其中壹架企業號為樣機，另外有五架工作機，分別是哥倫比亞號、挑戰者號、發現號、阿特蘭蒂斯號和奮進號。航天飛機的可靠性還是非常高，自1986年1月挑戰者號發射失敗後壹直到2002年4月為止已成功飛行過110次。