奋进号航天飞机（最新的一架航天飞机）

发展沿革

正式编号绕地机载具105号（Orbiter Vehicle-105）的奋进号是美国一系列航天飞机之中首架以公开征名竞赛的方式由美国的中小学生决定命名的航天飞机，并由乔治·赫伯特·沃克·布什总统在1989年时正式宣布其命名。如同美国历架航天飞机的命名原则，奋进号的名字也是源自一艘早年的研究调查船，著名英国探险家詹姆斯·库克船长（James Cook）在1768年第一次远征时所搭乘的一艘368吨等级的三桅帆船奋进号（HMBarque Endeavour），当时是它造成后首次下水出航，由于是艘英国籍的船只，这也解释了为何奋进号的名字是用英式英文的“Endeavour”而非美式英文“Endeavor”拼法。^[1]

“奋进”号是美国宇航局最新建造的一家航天飞机轨道飞行器。它是由美国宇航局于1991年建造，用来替代1986年在爆炸中被毁坏的“挑战者”号。“奋进”号是以18世纪英国探险家詹姆斯·库克的考察船的名字命名的。“奋进”号高36.6米，宽23.4米，重71吨，造价超过20亿美元。它是美国宇航局建造的5架航天飞机（哥伦比亚号，挑战者号，发现号，亚特兰蒂斯号，奋进号）之一。

奋进号航天飞机

1982年2月15日-开始乘员模组的结构组装（因为奋进号的主结构本是为了作为其他航天飞机的备用零件而造，因此反而比建造合约签署还早实行）

1987年9月28日-开始后段机身的结构组装1987年12月22日-机翼自格鲁曼（Grumman）公司处送抵棕榈谷(Palmdale）的组装地点

1987年8月1日-开始最后组装

1990年7月6日-完成最后组装

1991年4月25日-自棕榈谷完工出厂

1991年5月7日-运送至肯尼迪太空中心

1992年4月6日-进行飞行转备点火

1992年5月7日-首次升空（STS-49）

设计特点

奋进号航天飞机

1.一具直径40呎的新型减速伞，能够缩短航天飞机落地后的减速滑行距离约1,000呎（近300公尺），而成为2,000呎的滑行总长。

2.一些配合延伸绕行期限（Extended Duration Orbiter：EDO）改装所需的管线与电路连接，因而能够将航天飞机绕地球运行的任务期限延长到28天。

3.升级版的航电系统，包括较先进的通用任务计算机，改良的惯性量测单元（Inertial Measurement Units），策略性飞行导航系统（Tactical Air Navigation Systems），强化版的主任务控制器，多路转换器/多路分解器（MUX/DEMUX），固态跟星仪（Solid-State Star Tracker），与一套改良过的鼻轮转向机构。

4.一套改良版的辅助动力系统（Auxiliary Power Unit：APU），后者是用来提供航天飞机液压系统所需的动力。

奋进号曾在1996年时，于加州棕榈谷进行过一8个月长的绕地机维修停飞期（Orbiter Maintenance Down Period：OMDP），在这段期间航天飞机上改装了要能与国际太空站进行接驳用的外部空气锁（External Air Lock），以便在太空站于1997年开始建造后，与太空站连结负责其所需的补给运输任务。

飞行纪录

在2011年5月为止奋进号航天飞机有25次飞行纪录，在太空渡过280天9小时，绕行地球4,429圈，总飞行距离高达103,149,636英里。

太空任务

“奋进”号 航天飞机除了电子设备有所改进之外，在尾部还增加了一个减速伞，可以缩小着陆后在跑道上滑行的距离。

国际空间站第三个桁架部件的装配。这个重4010磅（1820公斤）构架组件将安装在或际空间站桁架的右侧。这一新组件的名称是S5。

由于这个组件距离一些重要电子元件的距离非常小，有的地方甚至小于两英尺，因此，每个任务组成员都将参与到装配工作中来。他们各司其职，有的负责操纵机器臂，有的负责安装，有的负责从内部协助，还有的负责观测和协调整个工作进程。

在未来12到15个月间，这将是最后一次专门的飞船物品补给。此外，俄罗斯进步号货运飞船和欧盟ATV将会向空间站运送补给。补给主要包括太空服装、食物和飞船的燃料。

奋进号航天飞机

STS-114成员也曾经在2005年更换过一个坏掉的陀螺仪，机组成员可以从他们那期总结相关经验。

STS-118是一项为期11天的任务，其中包括3次太空行走。但由于空间站一项重大的进步，奋进号将能首次使用来自空间站的供电系统。因此，一旦这项空间站电力转换系统激活并投入使用，机组成员将可以在空间站多留3天，并增加一次太空行走。

机组状况

【斯科特·凯利】

斯科特·凯利是美国海军的一名军官，在前往国际空间站执行STS‐118任务期间，他将担任领导工作。对凯利来说，这将是他的第二次太空飞行，自从1999年成为STS‐103任务（前往哈勃太空望远镜的任务）的飞行员后，他已经有191小时的太空飞行经历。

凯利将负责执行STS-118任务，并监视所有机组成员和检查航天飞机的运行情况。作为指挥官，在与空间站对接前，他将负责驾驶“奋进”号航天飞机。这个过程叫“集结倾斜操作”，是一个空翻动作，可让空间站成员在“奋进”号接近这个轨道实验室时拍摄航天飞机的隔热板。在对接和返回地球降落时，凯利还将负责驾驶航天飞机。1996年4月，他被挑选成为宇航员候选人。曾在宇航员办公室担任很多技术性职位。其中包括担任俄罗斯星城的美国宇航局运营总监、宇航员办公室空间站分部主任和国际空间站远征5任务的替补人员。

【

】

在“奋进”号航天飞机的驾驶员座舱内与凯利并肩合作的是查列·霍伯格，他是“奋进”号驾驶员。这也是霍伯格的第二次太空飞行。他的第一次经历是在2001年执行STS‐104任务。在此期间，他在太空度过了306小时35 分。在STS‐118任务中他负责将“奋进”号脱离国际空间站，并操作空间站上的机械臂。霍伯格是海军陆战队的中校，驾驶过40多种不同的飞机，飞行时间超过3000小时。

1996年4月，霍伯格加入美国宇航局，接受最初的宇航员训练后，在宇航员办公室飞船系统和操作分部工作。他在该部门的工作项目包括，负责航天飞机电子设备综合实验室中的着陆和最初评估、高级项目、多功能电子仪器展示改进、改进驾驶舱和驾驶舱更新、集结和靠近操作、探视航天飞机。他还担任了太空舱的通讯员，在任务控制总部工作。

【大卫·威廉姆斯】

内科医生大卫·威廉姆斯是来自加拿大航天局的一名经验丰富的宇航员，在STS·118任务中担任任务专家。1995年，他加入美国宇航局，成为宇航员候选人员国际班的成员。在为期16天的STS‐ 90飞行任务（已知的神经学实验计划）中，他担任任务专家。他还曾两次参加远离佛罗里达海岸的宝瓶宫水下实验室的任务。2001年，威廉姆斯参与了美国宇航局的极端环境任务操作。2006年，他领导了“极端环境任务操作9”，致力于评定将医疗保健品运输到偏远地区的新方法，这对长途太空飞行来说非常有必要。

2003年来，威廉姆斯一直担任太空生命科学理事会的主管。发射升空时他将座在中甲板上，将执行至少两次太空行走。

【芭芭拉·摩根】

对芭芭拉·摩根来说，这将是她的第一次太空飞行，在“奋进”号发射升空和降落时，担任4号任务专家的摩根将坐在中甲板上。作为装卸员，摩根对5000磅将从“奋进”号上转移到国际空间站上的补给和设备负责。在执行太空行走和安装任务时，她还将操作航天飞机和空间站上的机械臂。

1985年7月19日摩根被美国宇航局选中，成为“教师在太空”项目的替补人员。从1985年9月到1986年1月，摩根和克里斯·麦考利夫以及其他“挑战者”号机组人员在休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心接受训练。“挑战者”号失事以后，摩根被指定为“教师在太空”项目的继任人，在全国教育机构进行演说。1986年秋天，摩根回到爱达荷州，继续她的教育事业，但是1998年1月她又以任务专家的身份重返美国宇航局。她在宇航员办公室从事大量技术性工作。

【

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对里克·马斯特拉奇奥来说，这将是他的第二次太空之旅，此次他将担任二号任务专家。2000年，他在为期12天的“亚特兰蒂斯”号航天飞机STS‐106任务期间担任任务专家，为即将来到国际空间站的第一批长驻居民做准备。在发射和降落时，马斯特拉奇奥都将坐在飞行甲板上。他的最初任务是在计划好的3次太空行走时担任一号太空行走员。他将与太空行走员大卫·威廉姆斯一起，在空间站上的构架或支柱上安装一个新部件。

1990年，马斯特拉奇奥加入美国宇航局，成为飞行员工作理事会（Flight Crew Operations Directorate）的一名工程师。稍后在太空航行地面指挥中心作一名发射、着陆指导和程序官，作为一名飞行控制员，参加了17次航天飞机任务。

【

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特蕾西·考德威尔拥有物理化学博士头衔，自1998年被美国宇航局选中，这是她第一次参加太空飞行，此次她将担任一号任务专家。在发射过程中，考德威尔将与凯利和霍伯格一起呆在飞行甲板上。一旦航天飞机发射，她将立即开始工作。大约在航天飞机升空的8分钟内，她将负责拍摄机体外部燃料箱的废弃物情况。考德威尔还将操作“奋进”号的机械臂，检查航天飞机的隔热板，并在太空行走期间担任“奋进”号舱内指挥官。

考德威尔在宇航员办公室做过很多其他工作，例如进行检测并将俄罗斯的硬件和软件整合；在航天飞机电子设备综合实验室进行飞行软件查证工作；在远征 5期间担任替补宇航员；并在太空航行地面指挥中心作飞船通讯员。她还有力支援了佛罗里达美国宇航局肯尼迪航天中心的发射和降落操作。考德威尔是一名私人飞行员，善于用美式哑语和俄语交谈。

【阿尔文·德鲁】

这将是阿尔文·德鲁第一次飞往太空，他在2007年5月被指派参加该任务。在发射和降落时，德鲁将坐在“奋进”号航天飞机的中甲板上，他被任命为5号任务专家。STS‐118任务期间，他将协助进行货物运输和其他任务援助工作，其中包括利用照片和录像记录操作过程。

2000年他被美国宇航员选中，成为一名任务专家，在宇航员办公室空间站业务部从事技术职务。德鲁还是一名美国空军上校，曾驾机参与“正义事业”行动、“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动以及人道救援行动。他一直指挥两个试飞单位，是空中作战司令部的参谋。他是一名飞行员，驾驶过30多种飞机，飞行时间 3000小时以上。

·4点01分：任务专家里克 马斯特拉基奥已经最后一个登上航天飞机，所有机组成员均已经登上航天飞机就坐。

·4点21分：机组成员完成起飞前常规检测，准备关闭航天飞机舱门。

·4点40分：截至目前为止，没有发现任何技术故障，天气状况良好。

·4点55分：工作人员在白屋内开始对舱门进行密封检查

·5点00分：地面检测人员发现与航天飞机相连的一处开关出现小问题，重新开启舱门并再次进行封闭。

·5点07分：在外部液氧罐支架泡沫上发现一个微小裂痕，指挥中心表示，不影响继续发射。

·5点17分：根据安排，倒计时进入T-20倒计时，此时会有10分钟左右的暂停时间。这个暂停时间主要是用于地面协调发射时间以及应对其他突发状况。之后进入T-9倒计时还有有一个内嵌的倒计时暂停时段，约为45分钟。

·5点31分：T-20倒计时开启。NASA公布的本次发射窗口期为：6点32分52秒至6点43分46秒。

·5点36分：美国国家航空航天局测试主管杰夫-斯伯尔丁（Jeff Spaulding）已经向宇航员通报了倒计时情况。地面人员检测结果表示，舱门密封合格。预定发射时间为6点36分42秒。

·5点38分：地面控制中心已经按照预定发射时间在奋进号航天飞机电脑上加载了正确的导航参数。

·5点42分：进入T-9倒计时暂停，持续45分钟42秒。

·5点43分：地面专家正在对此前出现的技术问题进行分析，天气状况良好，可以发射。

·5点50分：固体火箭推进器回收船只已经在杰克逊维尔海岸东北处140海里准备就绪。回收船只将在火箭推进器分离坠海之后将其回收。

·5点52分：地面负责封闭小组已经完成对“白屋”最后检测，准备离开航天飞机。

·6点05分：宇航员已经固定在座椅上，等待发射时间到来。

·6点10分：距离发射不到30分钟。指挥中心报告，天气状况良好，可以按照预定时间发射。

·6点17分：距离T-9倒计时开启还有10分钟，一切状况良好。

·6点24分：NASA控制中心最后意见：没有技术问题，天气状况良好，将按照预定时间发射！

·6点27分：进入T-9倒计时。地面自动发射程序将开始启动。

·6点29分：发射台通往航天飞机的机械臂自动松开。

·6点31分：辅助动力系统开启。

·6点34分：宇航员关闭宇航服面罩并锁定。

·6点36分：倒计时31秒，地面自动发射程序准备完毕。

·6点36分：进入倒计时16秒，开启地面消音系统。

·6点36分42秒：点火，发射！

·6点40分：第一级助推器已经分离

·6点42分：奋进号已经达到26英里的高空

·6点43分：地面控制中心表示一切正常

·6点45分：奋进号在进行第一次校姿

·6点46分：奋进号顺利和助推器分离

美国东部时间2009年7月15日18时3分（北京时间16日6时3分），此前已5次推迟发射的美国“奋进”号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心成功升空，飞赴国际空间站。

美国航天局的电视直播画面显示，“奋进”号升空2分5秒之后，两个固体火箭助推器与航天飞机的外部燃料箱顺利分离，飞行8分半钟之后，火箭发动机按规程开始关闭。固体火箭助推器在分离后向大西洋方向坠落，美航天局将利用回收船将它们回收。

“奋进”号的发射可谓好事多磨。它原定6月份升空，但由于外部燃料箱附近的排气系统发生泄漏，其发射被两次推迟。此外，天气原因还曾导致“奋进”号7月11日、12日、13日的发射连续“泡汤”。美航天局气象部门15日预测，肯尼迪航天中心附近天气适合发射的概率达到60%。最终，天气没有再次作梗。“天气终于眷顾我们了，现在该起飞了，”美航天局发射主管皮特·尼克伦科在发射前对“奋进”号中的7名宇航员说，“我们的坚持不懈终于得到了回报。”

按计划，“奋进”号将于17日与国际空间站对接。届时，空间站内的人数将达到13人，创历史新高，此前的纪录为10人。这一切得益于国际空间站上的水循环设备5月份开始供水，空间站上的宇航员因此得以扩编，从3人增至6人。“奋进”号此行将为空间站送去日本“希望”号实验舱的最后一个组件——外部实验平台和其他设施，为空间站宇航员运送约288公斤食物。“希望”号实验舱由日本建造，由美国航天飞机分3次送上空间站。

“奋进”号宇航员将在为期16天的任务期内进行5次太空行走，完成实验平台的安装工作，并给空间站外的太阳能电池板更换电池。此外，美国宇航员蒂姆·科普拉还将接替日本宇航员若田光一加入国际空间站长期考察组，后者将随“奋进”号返回地球。

绝唱之旅

“奋进号”航天飞机于2011年美国东部时间16号8点56分，在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。返回后，“奋进号”将被送进博物馆供人们参观。

美国航天局2011年4月29日宣布，由于“奋进”号航天飞机附属电力装置加热器出现技术故障，其发射将至少被推迟到下周一（5月2日）进行。

美国航天局表示，“‘奋进’号的发射将不会早于5月2日14时33分（北京时间3日2时44分），工程师需要足够时间处理导致今天发射被推迟的故障。”

“奋进”号原计划29日升空，但在倒计时过程中，工程师发现，其附属电力装置加热器的一套电路失灵。航天飞机在轨道运行时，加热器可以防止附属电力装置内的联氨冻结。

据佛罗里达地方官员估计，大约70万游客前来观看当天的发射。推迟发射的消息公布后，记者所在观测区的游客脸上写满了失望。“这简直是开玩笑，”一对当天早上刚从加利福尼亚州赶来专门观看发射的游客脱口而出。随着游客们纷纷“打道回府”，交通迅速就拥堵不堪。

尽管“奋进”号推迟发射，美国总统奥巴马当天仍将按计划到卡纳维拉尔角访问。随后，他将访问迈阿密，并在一所社区大学发表演说。

“奋进”号的发射将是其第25次也是最后一次升空，主要任务是为国际空间站运送名为阿尔法磁谱仪2的设备。阿尔法磁谱仪2将被安放在空间站上，用于寻找反物质组成的宇宙、寻找暗物质的来源。这一项目由美国麻省理工学院华裔诺贝尔奖获得者丁肇中负责，包括中国科学家在内的全球600多名科研人员参与了该项目。

由于成本过高，美国已决定终止运行了30多年的航天飞机项目。“阿特兰蒂斯”号航天飞机6月份进行最后一次飞行后，美国航天飞机将全部退役。其后，美国宇航员将依赖俄罗斯飞船前往空间站。奥巴马政府希望私营公司能开发出运送宇航员往返空间站的“太空巴士”，美国航天局可以腾出资金进行新技术的研发以及深空探索。

美国航天局2011年5月6日发表声明宣布，“奋进”号航天飞机的发射日期将由10日推迟到最早16日。声明说，航天局项目官员当天下午讨论后决定，“奋进”号的发射日期将不早于美国东部时间16日8时56分（北京时间20时56分），在此之前，技术人员将继续维修并测试导致“奋进”号推迟发射的电路问题。此外，项目官员还决定将“奋进”号的任务期由14天延长至16天。如果“奋进”号在5月26日之前仍不能升空，其发射将被推迟到6月份。

“奋进”号计划2011年4月29日升空，但在倒计时过程中，“奋进”号尾部一个控制电力供应的开关盒失灵，其发射被推迟至2011年5月10日。

美国航天局发言人凯尔·赫林6日说，工程师尽管已于4日更换了开关盒，但目前仍无法确认旧开关盒失灵的根本原因。

据美国国家航空航天局官网（NASA）消息，奋进号航天飞机于当地时间2011年5月16日8点56分从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，按照计划这将是奋进号最后一次太空之旅。在本次编号为STS-134的任务中，奋进号将搭载着六名宇航员为

国际空间站

指挥官

此次奋进号将为国际空间站运送名为阿尔法磁谱仪2的设备，阿尔法磁谱仪2将被安放至国际空间站，用于探索反物质，暗物质和宇宙射线等问题。反物质和暗物质是两种神秘物质，从理论上讲应当存在，但目前为止又找不到其存在的真凭实据，而阿尔法磁谱仪项目的主要目的就是找到它们。这一项目由美国麻省理工学院华裔诺贝尔奖获得者丁肇中负责，包括中国科学家在内的全球600多名科研人员参与了

这一项目。据官方估计，当天有包括吉福兹在内的50万名观众涌进肯尼迪航天中心及其周边观测点目送“奋进号”升空。不少人从15日开始就在附近的海滩、公园、天台、轮船等地占据最佳位置，通宵等候这一激动人心的时刻。甚至有外地游客自4月底“奋进号”首次被推迟发射以来就一直守候在佛罗里达等待这次发射。

“奋进号”最初定于2011年4月29日发射，但因出现技术故障被推迟，这令当时涌进现场的70多万观众非常失望，美国总统奥巴马一家当时也扑了空。此后，奋进号的发射也因种种原因被一推再推至今日。

“奋进号”航天飞机的首次飞行始于1992年5月7日。在截至2010年2月的24次太空飞行中，“奋进”号总共在太空度过了280天9小时，绕行地球4429圈，总飞行距离达到1.65亿公里。

“奋进号”预计2011年6月1日返回地球，之后它将进入博物馆享受荣休生涯，另一航天飞机“发现”号已于2011年3月先行退役。2011年7月，“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行最后一次飞行后，美国航天飞机将全部退役。届时美国宇航员只能依靠俄罗斯的飞船前往国际空间站。

奋进号航天飞机

2011年4月15日，美国总统奥巴马签署了2011财年开支法案，其中有一项不起眼的条款，规定禁止美中两国之间任何与美国航天局有关或由白宫科技政策办公室协调的联合科研活动，甚至还禁止美国航天局所有设施接待“中国官方访问者”。这一条款出自于美国众议院拨款委员会商业、司法、科学及相关机构小组委员会主席弗兰克 沃尔夫之手。

于是，当“奋进”号载着中国科学家付出心血的阿尔法磁谱仪奔向太空时，中国记者居然不能像其他国家的记者一样，到现场观看航天飞机升空，也不能参加航天局举行的新闻发布会。

世界协调时2011年5月16日12时56分，奋进号航天飞机从美国肯尼迪航天中心发射飞往国际空间站，执行STS-134任务。本次空间站任务是“奋进”号航天飞机的终极任务，随着任务执行完毕，“奋进”号航天飞机将退役被载入史册。

本次奋进号航天飞机将向国际空间站运送2号阿尔法磁谱仪（AMS-2）及空间站补给物资（包括2架通信天线、1个高压储气罐以及机器人Dextre的相关部件）。AMS-2利用1台质量为1.2 t的巨大磁铁制造相当于地球引力4000倍的引力环境，从而分析高能量宇宙射线并准确寻找反物质和暗物质。奋进号航天飞机于18日与国际空间站平滑对接，并于世界协调时6月1日6时32分在肯尼迪航天中心降落。

本次任务是第134次航天飞机任务，第25次奋进号航天飞机任务，同时也是航天飞机执行的第36次空间站维护及试验设备安装任务，第26次，也是最后一次航天飞机载ESA宇航员任务，为NASA与ESA欧空局的合作计划画上了完美的句号。

诞生之初

2012年9月21日，美国“奋进”号航天飞机抵达加利福尼亚州洛杉矶市洛杉矶国际机场，完成最后一次空中飞行。

退役的“奋进”号航天飞机“趴”在一架经过改装的波音747客机的背上，飞回到它的出生地洛杉矶。它将“入住”位于洛杉矶的加利福尼亚科学中心，定于2012年10月30日开始向公众展出。

“奋进”号建成于1991年，共执行了25次航天任务，飞行距离超过1.85亿公里，围绕地球大约4700圈，2011年正式退役。

旧金山，经金门大桥等多个地标向民众作退役前的告别。下午12时50分左右，伴随着迎接民众的掌声完成了她的最后之旅，降落在洛杉矶国际机场。

回顾历史

1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间，1977年2月研制出一架创业号航天飞机轨道器，由波音747飞机驮着进行了机载试验。1977年6月18日，首次载人用飞机背上天空试飞，参加试飞的是宇航员海斯（C·F·Haise）和富勒顿（G·Fullerton）两人。8月12日，载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。虽然世界上也有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发，但只有美国与前苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。但由于苏联瓦解，相关的设备由哈萨克接收后，受限于没有足够经费维持运作使得整个太空计划停摆，因此全世界仅有美国的航天飞机机队可以实际使用并执行任务。

奋进号是美国建造的最后一架航天飞机。1986 年 1 月 28日，挑战者号航天飞机升空后爆炸解体。1987年8月美国国会通过法案，要求建造一架新的航天飞机替代挑战者号。随后美国航空航天局（NASA）在全国学校范围内征集这架航天飞机的名称。1989 年 5 月 10 日，美国时任总统布什宣布，将正在建造的这架航天飞机命名为“奋进号”，编号为 105 号轨道器。奋进号得名于 1768 年 英 国探险家库克第一次太平洋探险中乘坐的探险船的名字。在这次远征中，库克绘制了澳大利亚东海岸的地图，并发现了新西兰。由于它是一艘英国籍的船只，所以奋进号的名字是用英式英文的“Endeavour”，而非美式英文的“Endeavor”拼法。

性能优点

航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线（高度100公里的关门线）而设计的火箭动力飞机。它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具，航天飞机结合了飞机与航天器的性质，像有翅膀的太空船，外形像飞机。航天飞机的翼在回到地球时提供空气刹车作用，以及在降跑道时提供升力。航天飞机升入太空时跟其他单次使用的载具一样，是用火箭动力垂直升入。因为机翼的关系，航天飞机的有效载荷比例较低。设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。航天飞机除可在天地间运载人员和货物之外，凭着它本身的容积大、可多人乘载和有效载荷量大的特点，还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作。它可以把人造卫星从地面带到太空去释放，或把在太空失效的或毁坏的无人航天器，如低轨道卫星等人造天体修好，再投入使用，甚至可以把欧空局研制的“空间实验室”装进舱内，进行各项科研工作。航天飞机的飞行过程大致有上升、轨道飞行、返回三个阶段。起飞命令下达后，航天飞机在助推火箭的推动下垂直上升，直至进入预定轨道，完成上升。进入轨道后，航天飞机的主发动机熄火，由两台小型火箭发动机控制飞行。到达预定地点后，航天飞机开始工作。航天飞机完成任务后，便开始重新启动发动机，向着地球飞行。进入大气层后，航天飞机速度开始放慢，并像普通滑翔机一样滑翔着陆。