根据美国宇航局档案，1981年至2011年间，建造了五架适航航天飞机，并完成了总共135次近地轨道飞行任务。在此期间，档案材料表明，航天飞机计划负责在微重力下进行科学实验、部署和回收卫星，发射哈勃太空望远镜并帮助建造国际空间站。
每一次航天飞机任务都是无数科学家、工程师和探险家挑战人类能力极限并为现代太空探索奠定基础的成果。航天飞机计划的遗产在国际空间站上得以延续，并渗透到新型可重复使用航天器的开发中，例如SpaceX 的猎鹰9 号火箭和载人龙飞船。虽然这些任务和执行这些任务的宇航员都应该在人类探索史上占有一席之地，但这些航天飞机任务留下了比其他任务更深的印记。
企业
在航天飞机飞向星星之前，必须首先建造并测试它。考虑到这一点，美国宇航局与北美罗克韦尔公司签订了合同，建造第一架用于地面和大气测试的航天飞机。 Space.com 指出，第一架航天飞机最初计划的名称是“宪法”，但在《星际迷航》粉丝的协调行动后，最终采用了一个更具戏剧性的名称。根据发给杰拉尔德·福特总统的一份备忘录，美国宇航局收到了数十万封粉丝来信，他们希望航天飞机以深受喜爱的企业号航空母舰《星际迷航》 的名字命名。福特表示，他喜欢这个名字，因为它与一艘同名的海军舰艇有关。
根据NASA 的记录，该名称最终被更改，企业号航天飞机于1976 年在吉恩·罗登伯里(Gene Roddenberry) 和原系列演员的见证下下线。在接下来的一年里，科学家们完成了一系列测试，以确定该计划的太空价值。测试包括俘虏飞行，其中涉及将航天飞机连接到一架改装的波音747 上，称为航天飞机运载机(SCA)。企业号还完成了一次自由飞行，在释放前被SCA 带到高空。
虽然企业号本身没有进入太空，但它为美国宇航局历史上最富有成效和最激动人心的时期之一铺平了道路。
第一次飞行
企业号的最后一次飞行发生在1977 年10 月，四年后，航天飞机计划随着哥伦比亚号的首次飞行而正式启动。第一次航天飞机任务是最短的，只持续了两天多。 NASA 的记录显示，宇航员约翰·杨(John Young) 和罗伯特·克里彭(Robert Crippen) 将航天飞机驾驶到距地球表面166 英里的高度。在轨期间，两名宇航员绕地球36圈并进行了多项测试。
据了解，STS-1的主要目的只是测试航天器的性能。它通过使用哥伦比亚的两个仪器包来实现这一点。这两个仪器包分别是发展飞行仪器和空气动力系数识别包，负责记录航天飞机在飞行过程中的温度、压力和其他力。
然而，任务遇到了一些小问题，包括隔热罩的一些损坏以及指示辅助动力装置过冷的警报。在这两种情况下，任务控制中心都确定任务不存在风险。 1981年4月14日上午，杨成功将哥伦比亚号发射到地面，载入史册。
宇航员莎莉·莱德的首次飞行
STS-7于1983年6月18日发射升空，是航天飞机的第七次飞行任务，也是挑战者号的第二次飞行任务。这次任务还将第一位美国女宇航员送入太空。尽管两名女宇航员瓦伦蒂娜·捷列什科娃（Valentina Tereshkova）和斯维特兰娜·萨维茨卡娅（Svetlana Savitskaya）此前曾执行过苏联飞行任务，但莱德打破了美国宇航局最高的玻璃。天花板。这次飞行使莱德成为民间英雄，并成为女性过去和现在的可能性的象征，因为她们在太空计划中的代表性不足。值得庆幸的是，女宇航员的数量正在增加，而所有这一切都成为可能，至少部分是由于莱德的存在。
在STS-7 期间，莱德是一名任务专家，其职责包括操作航天飞机的机械臂和部署卫星。莱德的飞行持续了六天多，完成了97 圈地球轨道，然后于1983 年6 月24 日降落在爱德华兹空军基地。1984 年，莱德返回挑战者号进行第二次飞行，这次担任STS-41 的任务专家- G。她原计划进行第三次飞行，但由于挑战者号被毁而取消。 2003年，莱德入选美国宇航员名人堂。
太空实验室的诞生
对于粉丝来说，太空旅行本身就很有价值，哪怕只是为了探索一切。虽然挑战极限和超越地平线是足够的理由，但宇航员在远离地球时进行的科学活动为工作带来了额外的价值。所有太空任务都有一些固有的科学价值，但宇航员在STS-9 期间将航天飞机上的太空实验室提升到了一个新的水平。 Spacelab 由ESA 开发，是一套仪器，包括加压和非加压模块，可以根据每个任务的具体科学目标进行混合和匹配。
Spacelab 总共用于22 次航天飞机任务。在其一生中，宇航员进行了70 多项太空实验室实验- 研究太阳物理学、材料科学、生命科学等。这个轨道实验室可以说为未来国际空间站等更多永久性轨道实验室奠定了基础。
首次无绳太空行走
即使在今天，大多数舱外活动(EVA)（通常称为太空行走）都是在安全地拴在航天器上进行的，NASA 指出，在STS-41-B 之前，都是通过这种方式进行的。 1984 年2 月，情况发生了变化，宇航员布鲁斯·麦坎德利斯(Bruce McCandless) 将自己拴在载人机动装置(MMU) 上并脱离了航天飞机。 MMU 使用氮气罐产生推力，作为坐式喷气套件在太空中飞行。这次飞行的照片看起来宇航员坐在躺椅上，并使用扶手上的控制器四处走动。
STS-41-B 机组人员的另一名成员鲍勃·斯图尔特(Bob Stewart) 也使用MMU 完成了一次不受束缚的太空行走，根据NASA 的记录，两名宇航员在EVA 期间冒险离开航天飞机约300 英尺（约91 米）。 MMU 的目的是为宇航员提供额外的机动性，以从航天器中回收卫星或其他有效载荷。在它退役之前，共有四名宇航员使用它执行了三次航天飞机任务。
一个名为“EVA 救援简化援助”(SAFER) 的较小版本是作为宇航员脱离航天器并需要营救时的最后手段而开发的。由于其尺寸较小，推进剂较少，仅适用于紧急情况。
挑战者灾难
1986年1月，航天飞机计划顺利运行近五年，已成功完成24次部署卫星和进行太空实验的任务。 STS-51-L 计划是第25 次总体任务，也是第10 次挑战者任务。
其任务目标是发射一颗跟踪和数据中继卫星以及斯巴达哈雷航天器，从地球大气层外观测哈雷彗星。据悉，七人机组人员中包括一名老师——克里斯塔·麦考利夫，她有幸成为第一位进入太空的老师。由于这个因素，美国宇航局向美国各地的学校提供了这次发射的卫星直播，因此这一代的孩子们看到了灾难的发生。
悲剧发生后，美国宇航局和其他机构的调查显示，低温导致两个O 形圈失效，导致气体泄漏和航天器在发射过程中解体。为此，航天飞机计划暂停了近三年，直到1988年9月建造了奋进号航天飞机来取代丢失的航天器。
向金星发射麦哲伦探测器
亚特兰蒂斯号航天飞机于1989年5月4日发射升空，执行了为期四天的任务。这次任务的唯一目标是将麦哲伦金星探测器送入轨道，以便尽早前往我们的姐妹星球。麦哲伦号以第一个环绕地球航行的人费迪南德·麦哲伦的名字命名。这个名字很合适，因为这个太空探测器有类似的任务，将绘制金星整个表面的地图。然而，该任务几乎从未实现，因为挑战者号灾难后必须调整优先事项。
麦哲伦金星探测器是第一个由航天飞机送入轨道的探测器。它在发射15 个月后完成了金星之旅。它于1990 年8 月进入金星周围轨道，一个月后开始发回金星表面的图像，此外还使用雷达穿透厚厚的金星大气层。麦哲伦完成了对行星的六次飞越，根据《不列颠百科全书》绘制了行星总表面98%的地图，远远超出了任务目标。 1994 年10 月，任务控制中心向麦哲伦发出了最终指令，然后将其送入金星大气层，收集空气动力学数据并燃烧。
发射哈勃太空望远镜
1990 年4 月24 日，发现号航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，载着五名宇航员和哈勃太空望远镜进入近地轨道。在距地球表面332 英里的高度，机组人员使用远程操纵系统(RMS)（从航天飞机内部控制的机械臂）从航天飞机的货舱部署了望远镜。当工作人员准备释放望远镜时，手臂将望远镜固定到位。
哈勃以埃德温·哈勃的名字命名，他的工作为大爆炸的发现做出了贡献。不到一个月后，哈勃发回了第一批图像，几乎立即开始对遥远宇宙的本质做出惊人的发现。从那时起，哈勃已经发回了超过一百万张图像，范围从太阳系的行星到宇宙的遥远角落。
随后的五次航天飞机任务对望远镜进行了维护，以安装新仪器或修理和更换设备。
梅·杰米森的第一次也是唯一一次飞行
美国第一位黑人女宇航员梅·杰米森（Mae Jemison）在进入太空之前，她的生活就已经相当了不起。据悉，她在斯坦福大学获得化学工程学位，后来在康奈尔大学医学院学习。后来，她在和平队担任医生和医务官。
杰米森于1987年进入宇航员训练计划，并于1992年在奋进号航天飞机上担任STS-47号机组成员。在飞船上，她担任任务专家，还利用太空实验室进行骨细胞实验等工作。
她因在每节课开始时打招呼“欢呼频率开放”而闻名，参考号码为《星际迷航》，她是该频率的粉丝。
STS-47之后，杰米森离开NASA并在达特茅斯大学任教，还创立了自己的科技公司杰米森集团。尽管她很快就去世了，但她在太空旅行和流行文化史上的印记却永垂不朽。
与米尔连接
在国际空间站之前，有前苏联运营的第三代空间站“和平号”。其核心模块有六个对接端口，用于附加模块和与航天器的连接。
1995年6月，亚特兰蒂斯号航天飞机发射了为期10天的任务，其中一半是在和平号上进行的。这次发射本身是美国执行的第100次载人航天任务，也是航天飞机与俄罗斯空间站或任何空间站的首次对接。
航天飞机还搭载宇航员阿纳托利·索洛维耶夫和尼古拉·布达林前往空间站，在那里他们将控制和平号并接替根纳季·斯特雷卡洛夫、弗拉基米尔·普京·德米尔·德舒洛夫和诺曼·萨加德——第一批在和平号上服役的美国宇航员。
当航天飞机与和平号对接时，合并后的航天器成为当时在轨运行的最大的航天器。这些合作努力为最终的国际空间站和国际空间合作时代奠定了基础。
约翰·格伦重返太空
约翰·格伦作为水星计划的成员在太空历史上赢得了一席之地。他驾驶弗里登船7 号成为第五位太空人，也是第一位环绕地球飞行的美国人。格伦后来从美国宇航局退休，这似乎意味着他在太空的时代结束了。
36 年后，格伦加入发现号航天飞机上的STS-95 机组人员。当时他已经77 岁了，这让他有机会创造另一项纪录，成为有史以来最年长的进入太空的宇航员。
在接下来的10 天里，格伦担任任务专家，进行了主要涉及他自己的实验以及太空旅行对衰老过程的影响。在飞行过程中，格伦受到了监测，看其平衡、免疫系统、睡眠模式和许多其他生物过程是否受到影响。这次任务取得了成功，格伦再次以英雄的身份返回地球，结束了美国太空探索的两个重要时代。
建造国际空间站
STS-88 是约翰·格伦历史性重返太空之后的任务。六名机组人员搭乘奋进号航天飞机进入轨道，搭载了国际空间站第一个美国制造的“团结节点”组件。
机组人员将Unity 连接到已经在轨道上运行的曙光号模块，该模块由美国资助，但由俄罗斯建造和发射。在为期12 天的任务中，宇航员进行了3 次太空行走来连接模块。此外，他们还测试了前面提到的SAFER系统。
当宇航员完成空间站的连接和初始设置后，任务专家杰里·罗斯创造了新的太空行走记录，在航天器外呆了超过44 小时。随着查莉娅号和团结号的成功对接，空间站的建设正式开始，这也标志着航天飞机计划主要目标之一的开始。
国际空间站最终将由16个宽度超过100米的加压舱组成，为人类在太空中的持续存在提供轨道家园。事实证明，空间站非常成功，20多年来每天都有人在轨道上运行。
哥伦比亚灾难
STS-107 于2003 年1 月16 日下午从肯尼迪航天中心起飞。这是哥伦比亚号航天飞机的第28 次飞行（该项目于1981 年开始），但不幸的是，这也是最后一次飞行。七名宇航员在轨道上停留了近16天，并在研究双舱（RDM）中进行了多项科学实验。据悉，在发射过程中，一块泡沫从推进剂箱中脱落，击中了航天飞机的左翼。从地面上看，尚不清楚损坏的确切位置或程度，而且根据之前发生的类似事件的经验表明，可能没有什么可担心的。
不幸的是，这种情况并非如此。碰撞损坏了机翼上的隔热瓦，导致重返大气层时热量积聚，最终导致航天器解体。机上七名宇航员全部遇难。 NASA立即召集调查委员会，航天飞机项目再次被搁置两年多。该机构随后决定让航天飞机计划持续足够长的时间，以便在空间站退役之前完成空间站的建设。
一个时代的终结
2011年7月8日，人们目睹了最后一次航天飞机任务的发射，亚特兰蒂斯号带着四名机组人员升空。航天飞机抵达低地球轨道后，在与国际空间站对接之前进行了为期两天的旅行，机组人员花时间检查航天飞机的隔热罩是否损坏。这些检查包括后空翻动作，使国际空间站上的工作人员能够近距离目视检查屏蔽层。登上国际空间站后，STS-135机组人员向国际空间站运送物资，其中包括拉斐尔多功能后勤舱，一种货物转运工具。发射十二天半后，亚特兰蒂斯号返回地球。当航天飞机着陆时，它不仅标志着航天飞机计划的结束，也标志着在可预见的将来所有从美国本土发射的载人航天飞机的结束。
航天飞机机组人员在离开国际空间站之前交付了一面小美国国旗，该国旗将保留在空间站上，直到下一批机组人员从美国本土发射升空。从2011年开始，所有载人发射都是通过俄罗斯联盟号飞船进行，这种情况一直持续到SpaceX与NASA合作的龙飞船。 2020 年，宇航员鲍勃·本肯(Bob Behnken) 和道格·赫尔利(Doug Hurley) 乘坐载人龙飞船Demo-2 抵达国际空间站时，将这面旗帜带回了美国。
