El desastre del transbordador espacial Columbia fue un incidente fatal en el programa espacial de los Estados Unidos que ocurrió el 1 de febrero de 2003, cuando el transbordador espacial Columbia (OV-102) se desintegró cuando volvió a entrar en la atmósfera, matando a los siete miembros de la tripulación. El desastre fue el segundo de dos accidentes fatales en el programa del transbordador espacial, luego de la ruptura del Challenger en 1986 poco después del despegue.

Durante el lanzamiento del STS-107, un trozo de espuma aislante se desprendió del tanque externo del transbordador espacial y golpeó las placas del sistema de protección térmica en el ala izquierda del orbitador. Se había producido un desprendimiento de espuma similar durante los lanzamientos anteriores del transbordador espacial, causando daños que iban desde menores hasta casi catastróficos:121 pero algunos ingenieros sospechaban que el daño a Columbia era más grave. Antes del reingreso, los gerentes de la NASA habían limitado la investigación, razonando que la tripulación no podría haber solucionado el problema si se hubiera confirmado. Cuando Columbia volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra, el daño permitió que los gases atmosféricos calientes penetraran en el escudo térmico y destruyeran la estructura interna del ala, lo que provocó que el orbitador se volviera inestable y se rompiera. Después del desastre, las operaciones de vuelo del transbordador espacial se suspendieron durante más de dos años, como lo habían sido después del desastre del Challenger. Se suspendió la construcción de la Estación Espacial Internacional (ISS); la estación dependió completamente de la Corporación Espacial Estatal Rusa Roscosmos para el reabastecimiento durante 29 meses hasta que se reanudaron los vuelos del transbordador con STS-114 y para la rotación de la tripulación durante 41 meses hasta STS-121.

La NASA realizó varios cambios técnicos y organizativos en las misiones posteriores, incluida la adición de una inspección exhaustiva en órbita para determinar qué tan bien había resistido el ascenso el sistema de protección térmica (TPS) del orbitador, y mantener lista una misión de rescate designada en caso de que se encontraran daños irreparables. Excepto por una misión final para reparar el Telescopio Espacial Hubble, las misiones posteriores del Transbordador Espacial volaron solo a la ISS para permitir que la tripulación la usara como refugio si el daño al orbitador impidiera el reingreso seguro.

El programa del transbordador espacial fue el cuarto programa de vuelos espaciales tripulados llevado a cabo por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU., que realizó el transporte de rutina para la tripulación y la carga de la Tierra a la órbita desde 1981 hasta 2011. Su nombre oficial, Sistema de Transporte Espacial ( STS), se tomó de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables del cual era el único elemento financiado para su desarrollo. a ocho astronautas y hasta 50 000 lb (23 000 kg) de carga útil en órbita terrestre baja (LEO). Cuando se completara su misión, el orbitador volvería a entrar en la atmósfera terrestre y aterrizaría como un planeador en el Centro Espacial Kennedy o en la Base de la Fuerza Aérea Edwards.

El transbordador es la única nave espacial tripulada alada que ha logrado la órbita y el aterrizaje, y el primer vehículo espacial tripulado reutilizable que ha realizado múltiples vuelos en órbita. Sus misiones consistían en transportar grandes cargas útiles a varias órbitas, incluida la Estación Espacial Internacional (ISS), proporcionar rotación de tripulación para la estación espacial y realizar misiones de servicio en el Telescopio Espacial Hubble. El orbitador también recuperó satélites y otras cargas útiles (por ejemplo, de la ISS) de la órbita y los devolvió a la Tierra, aunque su uso en esta capacidad fue raro. Cada vehículo fue diseñado con una vida útil proyectada de 100 lanzamientos, o 10 años de vida operativa. Los puntos de venta originales de los transbordadores fueron más de 150 lanzamientos durante un período operativo de 15 años con un 'lanzamiento por mes' esperado en el pico del programa, pero los extensos retrasos en el desarrollo de la Estación Espacial Internacional nunca crearon una demanda tan alta de vuelos frecuentes.