1981年4月12日，在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心，成千上万的人云集在发射场周围，观看航天飞机首航的盛景。56米长的哥伦比亚号矗立在发射台上，就像一只硕大的蝴蝶。上午7时，当哥伦比亚号喷出长长的橘黄色火焰和灰白色的烟雾，从发射台上凌空升起时，全世界都在注视这次首开太空新航线的划时代飞行。
而当2天后的下午，哥伦比亚按计划返航，平稳降落在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地的跑道上。与发射时的热闹场面一样，几万名参观者聚集在酷热干燥的沙漠上目睹航天飞机从太空归来。驾驶哥伦比亚号返回的约翰·扬激动地说：“我相信，人类与星球之间来往的日子不会遥远了。”
萌 芽
研制航天飞机的想法开始于二十世纪六十年代。当看到发射阿波罗飞船的土星5号火箭被一级级地扔掉，人们觉得太可惜。如果有一种可重复使用的发射系统，人类不但可以随时进入太空，而且也很省钱，那该多好。
在阿波罗11号成功登月后几个月，美国就推出了一个细水长流的空间计划，重点研制航天飞机，然后便是空间站。
雏 型
在真正成为一个系统前，航天飞机的设计经过了多次变动。
第一次设计的中心思想是“飞回”。这种航天飞机分为两级，每一级都载人，都能像飞机那样水平着陆。第一级很大并有机翼，由火箭推动。第二级驮在它的背上。第一级提供起飞和穿过大气飞行的动力，然后释放第二级，并返回地球。第二级(即轨道器)靠自己的火箭推力继续在空间飞行，完成任务后返回到地球。该轨道器比当今的航天飞机轨道器大很多，可以充当空间站的摆渡工具，而且客货两用。它可以坐12名乘客并同时运送空间站的各种舱体!
这种充分体现“定期地、经济地进入太空”的最佳航天飞机的设想折在了研制费用手里。美国航宇局明白，航天飞机计划能否顺利实施，关键因素是降低研制成本，而不是航天飞机的性能。
一种方案被人们接受了：取消航天飞机内部推进剂贮箱，把推进剂装在一个简单的、一次性使用的外挂燃料箱中。这样轨道器外形小、价格便宜，性能也不会大打折扣。
在这种思想下，对发射系统的设计更是出现了大飞跃。在以前的载人航天飞行中，美国还从来未使用过固体助推器，最终两枚固体助推器的方案也通过了——尽管液体火箭安全性高，使用费用低，但固体火箭的发展费用低。
一个混血儿诞生了。航天飞机由三部分组成，可重复使用100次的轨道器；一次性使用的外挂燃料箱(外贮箱)，箱内装有供轨道器主发动机用的液氢和液氧；两个可回收的固体火箭助推器(可重复使用20次)。它集火箭、飞船和飞机的技术于一身，像火箭一样垂直发射，如飞船一样进入轨道飞行，仿效飞机滑翔着陆。
试 飞
1977年，航天飞机在加利福尼亚的德累顿飞行研究中心开始试飞。试飞的主角是企业号，它是一个没装轨道飞行用的发动机的全尺寸轨道飞行器。试飞中，企业号挂在经过改装的波音747的背上，由波音747飞机带到高空，然后释放。企业号靠滑翔在莫哈韦沙漠试验中心进场着陆。
继企业号试飞后，美国航宇局又在马歇尔对航天飞机系统进行了全面的地面试验，包括对整个系统的振动试验。主发动机点火试验则在密西西比州的国家空间技术试验室和肯尼迪发射场的发射台上进行。
1981年4月12日哥伦比亚的首航对轨道器的入轨和安全返回能力进行了验证。同年11月12～14日，哥伦比亚再次上天，对遥控机械臂进行了首次试验。1982年3月22～30日，哥伦比亚上天又对机械臂进行特别试验。1982年6月27日至7月4日，哥伦比亚升空，再次对机械臂进行试验，并开展一系列科学调查活动。从此，试飞结束，航天飞机开始正式运营。
后 话
首航至今，航天飞机已走过了20年的历程，它的辉煌业绩有目共睹(详见本刊2000年第12期)，而有关它的争议如影相随，延续至今。
由于当初的急功近利，航天飞机的维护费用特别昂贵，每次发射需耗资4.7亿美元，而且它仅仅只把有效载荷带到近地轨道，对于当今众多的同步轨道商业卫星来说，它只能望天兴叹。即使给卫星装上末级火箭，可是有谁会“杀鸡用牛刀”呢?另外，这个“当今最复杂的机器”是个“难以驯服的家伙”，挑战者号的悲剧就像恶梦一样，给人们脑海留下难以磨灭的阴影。也正因为这点，航天飞机永远也成不了定期航班。
不管怎样，航天飞机仍是二十世纪最伟大的发明之一，也许它只不过是出生早了那么一点，随着国际空间站的建造，未来“空间拖船”之类的问世，航天飞机的潜能必将得到大大发挥。★
