1986年1月28日上午，美国的航天飞机挑战者号，在升空73秒后发生爆炸。七名机组人员全部罹难。事后调查发现是因为火箭发动机的密封圈失效，导致了燃料泄露才最终酿成惨剧。但是，此次事故绝不仅仅只是因为技术原因。“人祸”也有相当比例。发射当天，天气十分寒冷，零下2摄氏度。按照发射章程，推进器的运作温度范围在40℉—90℉（约5℃—32℃），但实际却低至31℉。
发射决策层本有机会终止发射，将悲剧扼杀在萌芽状态。可是，决策者的傲慢自大，为了取悦雇主、民众，错失了挽救挑战者号的最后机会。
挑战者号失事后，NASA立即暂停了所有航天飞机的发射任务，美国航天业进入至暗时刻。上至NASA高层，下至群众、媒体指责声一片。与航天飞机研制和发射有关的部门，做了许多改进。加强飞船的安全性、严格各项规章制度。
1988年9月28日，“发现”号航天飞机再次矗立在高高的发射塔架上，随着发射倒计时的结束，发现号一飞冲天，成功入轨。中止了两年多的航天飞机项目，从挫折中挺过来了。
随后的几十年，航天飞机完成了许多重要的太空任务，载着人类更进一步地迈向宇宙星辰。其中，最具传奇性的莫过于哈勃空间望远镜的发射和维修了。
哈勃望远镜是1990年4月24日，由发现号航天飞机搭载送入太空的。在太空中进行观测，不会受大气层的干扰，比起地面望远镜观测精度更高，而且视野更加开阔。
可是当哈勃望远镜传回第一张照片时，却让人们大失所望。照片十分模糊。地面控制人员无论怎样调整焦距，依然无法看清。哈勃望远镜竟是个近视眼。这意味着哈勃计划奋斗了十几年、三十多亿美元的投入都将打水漂。结果甚至连普通的地面望远镜都不如。
NASA为了挽救危机中的哈勃望远镜计划，给哈勃望远镜特制了一副矫正球面像差的“眼镜”。当然，给“哈勃”戴“眼镜”这一光荣而艰巨的任务是由航天飞机奋进号在1993年12月完成的。
这次维修任务并不是最后一次，发现号航天飞机又分别在97年、99年升空对哈勃望远镜进行维修。
2002年，哥伦比亚号航天飞机发射升空进入太空，对哈勃望远镜进行第四次维修，安装测绘相机，更换太阳能电池板与电力控制装置。
这次任务圆满成功。可是一年后，曾经降临在挑战者号上的厄运再一次降临在哥伦比亚号上。
2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机按照预定计划返回地球。上午9时，地面控制中心发现了异常，哥伦比亚号的左机翼温度传感器数据与左侧胎压数据都消失了。无数燃烧的碎片拖着烟雾，划过了德克萨斯州的天空。哥伦比亚号航天飞机在再入大气层时解体坠毁。机上七名宇航员本应该在12分钟后回到地球的，但是他们再也没能踏上地球的土地，殒命于60千米的高空。
继挑战者号之后，又一架航天飞机，又七名珍贵的宇航员罹难。NASA随即暂停航天飞机的飞行任务，展开全面调查。最后事故认定，燃料箱外脱落的泡沫碎块击中航天飞机左边机翼，使其产生裂缝。当航天飞机再入大气层时，剧烈摩擦产生的上千度高温，使机翼乃至机体融化，导致了悲剧。
NASA在经历了哥伦比亚号的解体后，慎重地考虑了航天飞机的未来。
首先，航天飞机是冷战的产物，系统庞大，结构繁杂，稍有一丝疏漏，就可能造成无法挽回的后果。飞行至今已有几十年的历史了，就连最后服役（1992年）的奋进号也已是老态龙钟。
其次，航天飞机的初衷是将人类带入太空时代，能够轻松自如地穿梭于星际空间。当然发射成本应该是很低廉，当时预估的是每次发射约5400万美元，可实际却达到了近十倍，五亿美元。高昂的维护费用让NASA的资金很是吃紧。
最后，两架航天飞机、十四条宝贵的生命，最终促使NASA无奈地决定让航天飞机退役。
2009年5月，亚特兰蒂斯号航天飞机冒着“生命危险”升空对哈勃望远镜进行第五次也是最后一次维修（维护）。而与此同时，奋进号在发射架上整装待发，若有险情，随时准备营救亚特兰蒂斯号。此次任务可称得上最壮丽的飞行，取得了辉煌的成绩。太空第一镜哈勃望远镜重换青春。
2011年7月21日，亚特兰蒂斯号航天飞机在完成了向国际空间站运送补给的任务后，安全着陆在卡纳维拉尔角基地。这也是航天飞机最后一次飞行，减速伞开启、刹车制动、滑行结束。三十年的航天飞机项目划上了句号。幸存的三架航天飞机发现号、亚特兰蒂斯号、奋进号全部退役。航天飞机项目已然寿终正寝，美国也随之丧失了独力将宇航员送入太空的能力……
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