三、新纪元
“哥伦比亚”号航天飞机的第二次试飞定于同年11月12日。第一次飞行的试验目的主要是对飞行条件的考验，只要完成从地面起飞，进入轨道，返回地球的过程就达到了目的。第二次试飞却增加了许多新内容。首先，是检验改进后的发射台是否能收到预期的效果。航天飞机是固定在活动发射架上垂直起飞的，活动发射架又坐落在固定的发射平台上。在第一次试飞时，为了减弱两枚固体燃料助推火箭点火起飞时反向排出的燃气，美国航空和航天局花了200万美元搞了个速效供水系统，以防止航天飞机在发射时被它自己的冲击波损坏。这个昂贵的减缓冲击波装置能在35秒钟内向航天飞机发射时排出的火焰气体喷射18184万升水；同时能借助抽水系统把几十万升水抽入排焰道，以吸收固体燃料助推火箭产生的排气压力。“哥伦比亚”号的第二次发射，将试验这个装置的实际效果。
第二，在航天飞机的有效载荷货舱里将设置一个机械手。这个机械手是加拿大几百名工程师和技术人员用了5年时间，化了1亿美元设计制造成的一套机械和电子装置，被称作“加拿大机械手”。它的操作由宇航员控制。
在航天飞机上设置这么一台机械手是为了避免宇航员离开座舱直接进入宇宙，去安排和执行许多困难和危险的任务。宇航员可以借助机械手把诸如卫星等物体布置到机外去，也可以把在轨道上的物体收回来。
第三是考核航天飞机在轨道运转时的空间观察能力。“哥伦比亚”号货舱里带了2425公斤的监测地球仪器。它包括成像雷达、多光谱红外辐射仪、地形识别仪、空气污染卫星监测仪、海洋颜色观测仪等许多监测仪器，用以对地球进行监测。
此外，还有许多许多试验项目。
为了应付可能发生的事故，专家们为宇航员留了几条退路。如果在航天飞机快要发射前爆炸，那么宇航员可以从离地面40米高的座舱把“救生滑座”弹射下来。这个滑座装置有一条索道同发射架连接，索道上面装有钢丝吊篮，能在15秒钟内将宇航员送离发射台350米远。在那儿，他们可以进入地下掩体或乘坐装甲运输车逃离现场。
如果在发射后4分钟内，航天飞机的3台发动机中有1台发生故障，那么“哥伦比亚”号可以在卡纳维拉尔角专门为航天飞机新建的一条4600米长的跑道上降落。
在完成飞行任务后，航天飞机将和上次一样在爱德华兹空军基地降落。
但在新墨西哥州沙漠地带的白沙导弹场附近的一个军事基地上，也有一条供它降落的跑道。此外，在夏威夷的檀香山国际机场等地还有几个场地也可作为航天飞机的备用降落场地。
在航天飞机发射的最初几分钟里，航天飞机进入最初轨道，和它重返大气层并滑翔降落时，都有不同的跟踪站执行联络任务，以及向控制中心提供数据。这些地面跟踪站和控制中心，凭借国内和国际通讯卫星，海底电缆、微波无线电系统和陆上通讯网络连成一片，同航天飞机息息相通。
当航天飞机在爱德华兹空军基地降落后，将有一支紧急除污部队迎接它。他们的任务是清除航天飞机的污垢，防止可能引起的火灾和爆炸，帮助宇航员离开飞机。
按照预定程序，当航天飞机着陆后，紧急除污部队的21辆车将在距它300米处待命，同时还有卡车驶到近旁，测定有毒气体的数值，然后用冷风将这些气体吹散。这以后，另外一些车辆接近航天飞机，或将机上用剩的燃料抽出，或清扫飞机及其管道。
一切危险都过去之后，将有医生进入“哥伦比亚”号舱口，给宇航员做一次快速身体检查，然后他们才可以离开航天飞机。
整个航天飞机试航的各项准备工作是细致周到的，但“哥伦比亚”号的第二次试飞仍然被多次推迟。其中一次的主要原因是燃料外溢。这种燃料称为四氧化二氮，它能浸蚀粘合剂，这一次就使航天飞机铝皮外粘着的防热硅瓦片脱落了67块，另有200至250块受强力影响。检查和确定硅瓦受损程度，清除污染并重新粘贴硅瓦耗费了许多时间，使原定发射计划大大推迟了。
1981年11月12日当地时间上午10时10分，世界上第一个重复使用的宇宙飞行器“哥伦比亚”号航天飞机，在佛里罗达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射上天。按原计划，宇航员将飞行5天4小时，绕地球83圈。可是当飞机上天进入轨道绕地后仅3圈，宇航员即发现一号燃料电池温度过高，功能失常。于是休斯敦地面控制中心不得不命令他们启用备用电池。
从1965年以来，美国载人宇宙飞行都使用这种电池，一般每次仅使用其中的一个即行，从未发生过故障。由于这种电池在飞机返航降落时还将供应返航发电机用电，地面控制中心担心如果继续按原计划运行，一旦备用电池再出毛病，宇航员将被困在太空，无法返回，于是命令恩格尔和特鲁利提前返航。11月14日当地时间下午1时23分，两位宇航员在空间飞行36圈后平安回来。
虽然这次飞行提前返回，但90％的原定实验项目均告完成了。它的再次飞行成功表明航天飞机作为可重复使用的宇航工具是可行的。因此，美国航空和航天局又决定定制另外3架航天飞机“挑战者”号、“发现”号和“阿特兰蒂斯”号，相继投入使用。
“哥伦比亚”号航天飞机的成功开创了宇宙航行的新纪元，在人类探索太空，进军太空，开发利用太空方面具有历史意义。
四、“挑战者”
“挑战者”号是美国制造的第二架航天飞机。它在结构、材料和设备方面都在“哥伦比亚”号的基础上作了改进。它的尾翼、起落架舱门等改用了轻型蜂窝材料，机外燃料舱和固体燃料助推火箭用的钢板也比较薄，并取消了一些支83架结构，因此总重量比“哥伦比亚”号航天飞机要轻4500公斤，这样它的运货能力就相对的增加了。
“挑战者”号航天飞机座舱内的弹射座椅被拆除，换上了4个乘员组的座椅，进行这项改进的目的是想使座舱更宽敞一些。
此外，“挑战者”号航天飞机机身外粘贴的硅瓦也作了改进，提高了抵御高温的能力，增强了粘着力。
“挑战者”号的处女航一再被推迟，直到1983年4月7日才正式发射。
那天下午当地时间1点30分，带着橘红色机外燃料舱的航天飞机以每小时28001万公里的速度告别39号A发射台，朝着离地面280公里的一条轨道飞去。它的5台发动机怒吼着，发出强烈的震激波，几公里以外都能听到。
一股蒸汽般的烟云，吞没了发射台，飘浮在附近的大西洋上空，久久不愿散去。
“挑战者”号航天飞机的首航与“哥伦比亚”号首航不同，它除了对自身飞行能力的试验外，还直接带有任务。其中最主要的是把一颗25吨重的“跟踪和数据中继卫星”送入空间轨道。美国国家航空和航天局将以这个卫星作为中继站，保持地面、航天飞机以及在空间轨道运行的26个有效载荷卫星之间的通讯联络。
“挑战者”号的第二项任务是由两名宇航员在空间“行走”，以试验新的宇宙服的效用，以及为将来宇航员在轨道回收或修复人造卫星积累经验。
实现空间行走的两名宇航员是47岁的马斯格雷夫和49岁的彼得森。1983年4月7日当地时间下午4点23分，马斯格雷夫首先飘入真空。接着彼得森也跟出去了。先是飞机上密封舱与货舱之间的气闸室的圆门缓缓打开。货舱里很空，一根18米长的缆绳自货舱的一端通到另一端，两人都把自己宇宙服上拴着的一根保险绳的一端，系在缆绳上。这根保险绳长15米，既可以保证他们在宇宙空间自由“行走”，又可以避免他们“飘”离货舱，当货舱舱门大开的时候，他俩在失重、真空的货舱内穿着宇宙服来回走动，伸臂曲腿，飘飞蹦跳，并打开工具箱，取出各种特制工具，以试验穿着宇宙服是否灵活，能否从事操作。因为今后修复丧失功能的卫星的工作就是在这种环境里进行的。
按照预定的飞行计划，他俩在货舱的活动时间是35小时，由于“行走”情况良好，地面指挥中心决定延长实验半小时，所以他们实际“行走”了4小时。在返回密封舱前，他们仍先在气闸室呼吸了35小时的纯氧，把氮气从血流里排出来。
世界上第一个实现空间“行走”的是前苏联宇航员阿历克塞·列昂诺夫，1965年3月他在前苏联“上升号”飞船外呆了10分钟。3个月后“双子星座”
飞船上的美国宇航员爱德华·怀特把停留时间延长到21分钟。这次两位宇航员能够自由行走4小时，主要是得益于新的宇宙服。
新宇宙服有9层，最外一层是坚韧柔软的白色尼龙织物。在重要的关节和腰部，新宇宙服装有轴承关节，因而宇航员行动上有很大程度的自由。“阿波罗”号飞船宇航员登上月面才穿的那种宇宙服穿着时要用几个小时，而“挑战者”号宇航员穿宇宙服只要10分钟时间。当这套新宇宙服和被称为“载人机动飞行装置”的背包一起作用时，宇航员就能不系保险绳，“飞”到离航天飞机91米远的空间去探险或工作了。
“挑战者”号航天飞机的再一个试验项目是把一批植物种子带上天去。
这是乔治·帕克公司负责人向国家航空和航天局付了3000美元购买的试验权利。
乔治·帕克的商业头脑使他对未来的空间站和空间城产生了浓厚的兴趣。他相信当人类带着文明到空间去定居时，也必须要带去种子，这就会给他的事业带来利润。
帕克的实验种子共有46个品种，他把这些种子分成4份。一份种在南卡罗来纳州，一份种在卡纳维拉尔角。另两份133公斤重的种子装在特制的罐内，带上宇宙。但它们的包装情况不同，其中之一装在简易的涤纶袋里，让种子接触真空、温度变化和宇宙辐射，另一份种子置在密闭的袋子里。当这两份“上过天”的种子返回地面后，将由研究人员把它们种在实验园地里。
这4批种子的发芽、生长情况，将向帕克提供有实用价值的数据。
再一项试验是由宇航员马斯格雷夫医生做的实验。很早以来，人们就对在宇宙这个真空失重的自然环境中从事商品生产发生了浓厚的兴趣。马斯格雷夫进行的就是生产极纯药物的试验。另一项在医学上得到应用的实验是制造微小精致的乳胶球，用于对癌症的研究。这些试验的最终目的是要在太空建立工厂，实现太空的商业化利用。
在这次航天飞行中，还进行了一项在宇宙空间试制雪的结晶的试验。日本费时8个月研制了“人工雪宇宙实验装置”，于1982年11月3日，运到肯尼迪航天中心。但在“挑战者”号航天飞机结束首航任务时，这个装置始终没有产生雪花结晶。此外，“挑战者”号也还带有一些其它试验项目。
在“挑战者”号航天飞机首航期间，美国电话电报公司开办了国内外收听休斯敦地面控制中心与“挑战者”号宇航员之间通话的业务。这使全世界大约有70万好奇的人拨通了太空专用电话，收听“天上”与“人间”的交谈。
在这架航天飞机即将结束飞行的最后两小时内，拨太空电话的人每小时平均有26万人。
1984年4月9日，运行5天绕地转了80圈，飞了330万公里的“挑战者”号航天飞机，于当地时间下午1点54分降落在爱德华兹空军基地的第22号跑道上。当飞机停稳在这条用混凝土修筑的4500米长的简易跑道上时，它离跑道端点还有1800米。十几万观众为这次首航欢呼叫好。不过谁也不会料到，仅仅两年之后，他们中的许多人又会为这架航天飞机的“粉身碎骨”
而懊丧、垂泪。
五、机毁人亡
1986年1月28日。美国佛罗里达州卡纳维拉尔角宇航中心。
“挑战者”号航天飞机安静地竖立在39号B发射台上，等着两枚固体燃料助推火箭帮助它克服地心引力，去遨游太空。按照飞行计划，它将把一个通讯卫星和全套供观察哈雷彗星的仪器送入轨道。
这时美国已经拥有4架航天飞机了。它们分别是“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号和“阿特兰蒂斯”号（又译“大西洲”号）。“挑战者”号自1983年4月完成处女航之后，已经9次进入宇宙。现在这架航天飞机将要进行它的第10次航行。
此刻，在“挑战者”号巨大的座舱里，7名机组人员正在进行起飞前的最后一次检查准备工作。他们分别是：46岁的指令长弗朗西斯·斯科比，40岁的驾驶员迈克尔·史密斯，36岁的朱迪思·雷斯尼克（女），35岁的罗纳德·麦克奈尔（黑人），39岁的埃里森·鬼冢（美籍日本人）和41岁的格雷戈里·贾维斯，机组的第七位成员便是举世瞩目的女教师、37岁的克里斯塔·麦克利夫。
1984年8月，美国总统里根曾经宣布，第一个获准乘坐航天飞机遨游太空的普通公民将是一位教师，以后，记者、诗人、画家、工人、音乐家等也将得到机会。
