La catastrophe de la navette spatiale Columbia a été un incident mortel dans le programme spatial américain qui s'est produit le 1er février 2003, lorsque la navette spatiale Columbia (OV-102) s'est désintégrée en rentrant dans l'atmosphère, tuant les sept membres d'équipage. La catastrophe était le deuxième accident mortel du programme de la navette spatiale, après l'éclatement de Challenger en 1986 peu après le décollage.

Lors du lancement de STS-107, un morceau de mousse isolante s'est détaché du réservoir externe de la navette spatiale et a heurté les tuiles du système de protection thermique sur l'aile gauche de l'orbiteur. Une perte de mousse similaire s'était produite lors des lancements précédents de la navette spatiale, causant des dommages allant de mineurs à presque catastrophiques :121 mais certains ingénieurs soupçonnaient que les dommages causés à Columbia étaient plus graves. Avant la rentrée, les responsables de la NASA avaient limité l'enquête, estimant que l'équipage n'aurait pas pu résoudre le problème s'il avait été confirmé. Lorsque Columbia est rentrée dans l'atmosphère de la Terre, les dommages ont permis aux gaz atmosphériques chauds de pénétrer dans le bouclier thermique et de détruire la structure interne de l'aile, ce qui a rendu l'orbiteur instable et s'est brisé. Après la catastrophe, les opérations de vol de la navette spatiale ont été suspendues pendant plus de deux ans, comme ils l'avaient été après la catastrophe du Challenger. La construction de la Station spatiale internationale (ISS) a été suspendue ; la station s'est entièrement appuyée sur la société russe Roscosmos State Space Corporation pour le réapprovisionnement pendant 29 mois jusqu'à la reprise des vols de la navette avec STS-114 et pour la rotation de l'équipage pendant 41 mois jusqu'à STS-121.

La NASA a finalement apporté plusieurs changements techniques et organisationnels, notamment l'ajout d'une inspection approfondie en orbite pour déterminer dans quelle mesure le système de protection thermique (TPS) de la navette avait enduré l'ascension, et la tenue d'une mission de sauvetage désignée prête au cas où des dommages irréparables seraient découverts. À l'exception d'une dernière mission pour réparer le télescope spatial Hubble, les missions de navette ultérieures n'ont été effectuées que vers l'ISS afin que l'équipage puisse l'utiliser comme refuge si des dommages à l'orbiteur empêchaient une rentrée en toute sécurité.

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.