Le premier orbiteur de la navette spatiale entièrement fonctionnel, Columbia, est livré au centre spatial John F. Kennedy pour être préparé pour son premier lancement.

La navette spatiale Columbia (OV-102) était un orbiteur de la navette spatiale fabriqué par Rockwell International et exploité par la NASA. Nommé d'après le premier navire américain à faire le tour de la côte nord-américaine du Pacifique et la personnification féminine des États-Unis, Columbia a été le premier des cinq orbiteurs de la navette spatiale à voler dans l'espace, lançant le lanceur de la navette spatiale lors de son vol inaugural en avril 1981. En tant que deuxième orbiteur à grande échelle à être fabriqué après le véhicule d'essai d'approche et d'atterrissage Enterprise, Columbia a conservé des caractéristiques uniques indiquant sa conception expérimentale par rapport aux orbiteurs ultérieurs, tels que l'instrumentation d'essai et les bouchains noirs distinctifs. En plus d'un fuselage plus lourd et du maintien d'un sas interne tout au long de sa durée de vie, ceux-ci ont fait de Columbia le plus lourd des cinq orbiteurs spatiaux; environ 1 000 kilogrammes (2 200 livres) de plus que Challenger et 3 600 kilogrammes (7 900 livres) de plus qu'Endeavour. Columbia a également transporté des sièges éjectables basés sur ceux du SR-71 lors de ses six premiers vols jusqu'en 1983, et à partir de 1986, il a transporté une baie d'instruments scientifiques externe sur son stabilisateur vertical.

Au cours de ses 22 années d'exploitation, Columbia a effectué 28 missions dans le cadre du programme de la navette spatiale, passant plus de 300 jours dans l'espace et effectuant plus de 4 000 orbites autour de la Terre. Bien qu'il ait été rarement utilisé après avoir atteint son objectif de tester le système de la navette spatiale, et que sa masse plus lourde et son sas interne le rendaient idéal pour les lancements et les amarrages prévus de Shuttle-Centaur avec des stations spatiales, il s'est néanmoins avéré utile comme cheval de trait pour la recherche scientifique en orbite. après la perte de Challenger en 1986. Columbia a été utilisé pour onze des quinze vols des laboratoires Spacelab, les quatre missions de charge utile en microgravité aux États-Unis et le seul vol du double module de recherche de Spacehab. La palette Extended Duration Orbiter a été utilisée par l'orbiteur dans treize des quatorze vols de la palette, ce qui a facilité de longs séjours en orbite pour des missions de recherche scientifique et technologique. Columbia a également été utilisé pour récupérer l'installation d'exposition de longue durée et déployer l'observatoire Chandra, et a également transporté dans l'espace la première femme commandant d'une mission spatiale américaine, le premier astronaute de l'ESA, la première femme astronaute d'origine indienne et le premier astronaute israélien. .

À la fin de son dernier vol en février 2003, Columbia s'est désintégré lors de sa rentrée, tuant les sept membres d'équipage du STS-107 et détruisant la plupart des charges utiles scientifiques à bord. Le Columbia Accident Investigation Board convoqué peu de temps après a conclu que les dommages subis à l'aile gauche de l'orbiteur lors du lancement de STS-107 avaient mortellement compromis le système de protection thermique du véhicule. La perte de Columbia et de son équipage a conduit à un recentrage des programmes d'exploration humaine de la NASA et a conduit à la création du programme Constellation en 2005 et à la retraite éventuelle du programme de la navette spatiale en 2011. De nombreux mémoriaux et dédicaces ont été faits pour honorer l'équipage après le désastre; le Columbia Memorial Space Center a été ouvert en tant que mémorial national pour l'accident, et les collines Columbia dans le cratère Gusev de Mars, que le rover Spirit a exploré, ont été nommés d'après l'équipage. La majorité des restes récupérés de Columbia sont stockés dans le bâtiment d'assemblage de véhicules du Kennedy Space Center, bien que certaines pièces soient exposées au public au complexe des visiteurs à proximité.

La navette spatiale est un système de vaisseau spatial en orbite terrestre basse à la retraite, partiellement réutilisable, exploité de 1981 à 2011 par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis dans le cadre du programme Space Shuttle. Son nom de programme officiel était Space Transportation System (STS), tiré d'un plan de 1969 pour un système de vaisseau spatial réutilisable où c'était le seul élément financé pour le développement. Le premier (STS-1) de quatre vols d'essai orbitaux a eu lieu en 1981, conduisant à des vols opérationnels (STS-5) à partir de 1982. Cinq véhicules orbiteurs complets de la navette spatiale ont été construits et pilotés sur un total de 135 missions de 1981 à 2011, lancé depuis le Kennedy Space Center (KSC) en Floride. Les missions opérationnelles ont lancé de nombreux satellites, des sondes interplanétaires et le télescope spatial Hubble (HST), mené des expériences scientifiques en orbite, participé au programme Shuttle-Mir avec la Russie et participé à la construction et à l'entretien de la Station spatiale internationale (ISS). La durée totale de la mission de la flotte de la navette spatiale était de 1 323 jours. Les composants de la navette spatiale comprennent le véhicule orbiteur (OV) avec trois moteurs principaux Rocketdyne RS-25 en cluster, une paire de propulseurs de fusée solide récupérables (SRB) et le réservoir externe consommable (ET) contenant de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide. La navette spatiale a été lancée verticalement, comme une fusée conventionnelle, les deux SRB fonctionnant en parallèle avec les trois moteurs principaux de l'orbiteur, qui étaient alimentés par l'ET. Les SRB ont été largués avant que le véhicule n'atteigne l'orbite, tandis que les moteurs principaux ont continué à fonctionner, et l'ET a été largué après la coupure du moteur principal et juste avant l'insertion en orbite, qui utilisait les deux moteurs du système de manœuvre orbitale (OMS) de l'orbiteur. À la fin de la mission, l'orbiteur a tiré son OMS pour se désorbiter et rentrer dans l'atmosphère. L'orbiteur a été protégé lors de la rentrée par ses tuiles de système de protection thermique, et il a glissé comme un avion spatial vers un atterrissage sur piste, généralement vers l'installation d'atterrissage de la navette à KSC, en Floride, ou vers Rogers Dry Lake à Edwards Air Force Base, en Californie. Si l'atterrissage a eu lieu à Edwards, l'orbiteur a été ramené au KSC au sommet du Shuttle Carrier Aircraft (SCA), un Boeing 747 spécialement modifié.

Le premier orbiteur, Enterprise, a été construit en 1976 et utilisé dans les essais d'approche et d'atterrissage (ALT), mais n'avait aucune capacité orbitale. Quatre orbiteurs entièrement opérationnels ont été initialement construits : Columbia, Challenger, Discovery et Atlantis. Parmi ceux-ci, deux ont été perdus dans des accidents de mission : Challenger en 1986 et Columbia en 2003, avec un total de 14 astronautes tués. Un cinquième orbiteur opérationnel (et sixième au total), Endeavour, a été construit en 1991 pour remplacer Challenger. Les trois véhicules opérationnels survivants ont été retirés du service après le dernier vol d'Atlantis le 21 juillet 2011. Les États-Unis se sont appuyés sur le vaisseau spatial russe Soyouz pour transporter les astronautes vers l'ISS depuis le dernier vol de la navette jusqu'au lancement de la mission Crew Dragon Demo-2 en Mai 2020.