哥伦比亚号航天飞机灾难是 2003 年 2 月 1 日发生在美国太空计划中的一起致命事件，当时哥伦比亚号航天飞机 (OV-102) 在重新进入大气层时解体，导致所有七名机组人员死亡。这场灾难是航天飞机计划中两起致命事故中的第二起，这是继 1986 年挑战者号在升空后不久解体之后。

在 STS-107 发射期间，一块绝缘泡沫从航天飞机的外部油箱中脱落，撞击了轨道飞行器左翼的热保护系统瓷砖。之前的航天飞机发射过程中也发生过类似的泡沫脱落，造成的损害从轻微到几乎是灾难性的：121 但一些工程师怀疑对哥伦比亚的损害更为严重。在重新进入之前，美国宇航局的管理人员限制了调查，理由是如果问题得到证实，机组人员就无法解决问题。当哥伦比亚重新进入地球大气层时，破坏使高温大气气体穿透隔热罩并破坏内部机翼结构，从而导致轨道器变得不稳定并破裂。灾难发生后，航天飞机的飞行运行暂停了超过两年，就像他们在挑战者号灾难之后一样。国际空间站（ISS）的建设被搁置；该站完全依靠俄罗斯 Roscosmos 国家航天公司进行 29 个月的补给，直到 STS-114 恢复航天飞机飞行，并在 STS-121 之前进行 41 个月的机组轮换。

NASA 对随后的任务进行了几项技术和组织上的更改，包括增加全面的在轨检查以确定轨道器的热保护系统 (TPS) 在上升过程中的承受能力，并准备好指定的救援任务，以防发现无法修复的损坏。除了修复哈勃太空望远镜的最后一项任务外，随后的航天飞机任务仅飞往国际空间站，以便在轨道飞行器损坏导致无法安全返回时让机组人员将其用作避风港。

航天飞机计划是美国国家航空航天局（NASA）实施的第四个载人航天计划，于1981年至2011年间完成了地对轨机组人员和货物的日常运输。其正式名称为太空运输系统（Space Transportation System）。 STS)，取自 1969 年的可重复使用航天器系统计划，该系统是唯一资助开发的项目。航天飞机 - 由一个轨道器组成，发射时带有两个可重复使用的固体火箭助推器和一个一次性外部燃料箱 - 携带八名宇航员和高达 50,000 磅（23,000 公斤）的有效载荷进入低地球轨道（LEO）。完成任务后，轨道飞行器将重新进入地球大气层，并像滑翔机一样降落在肯尼迪航天中心或爱德华兹空军基地。

航天飞机是唯一实现轨道和着陆的有翼载人航天器，也是第一个多次进入轨道的可重复使用的载人航天器。它的任务涉及将大型有效载荷运送到包括国际空间站 (ISS) 在内的各个轨道，为空间站提供机组人员轮换，以及在哈勃太空望远镜上执行服务任务。轨道器还从轨道上回收了卫星和其他有效载荷（例如，来自国际空间站）并将它们送回地球，尽管它在这种能力中的使用很少见。每辆车的设计寿命为 100 次发射，或 10 年的使用寿命。航天飞机的最初卖点是在 15 年的运营时间跨度内进行了 150 多次发射，预计在计划高峰期“每月发射”，但国际空间站开发的广泛延迟从未产生如此高峰需求频繁的航班。