航天飞机的任务,除了完成运载宇航员和科研物质,往返天地间以外,凭着本身宽大的容积,达载多名人员重负荷飞行运送,在太空进行大量的科学实验和空间研究。把人造卫星从地面带到太空释放,或把太空失效毁坏的无人航天器、轨道卫星人造天体进行修复再投入使用,甚至把欧空局空间的实验室装载进舱,进行多项科学研究。根据有关历史记录,可对航天飞机的用途进一步深入了解。
1981年至1993年底,美国共有5架航天飞机进行了79次飞行,哥伦比亚号航天飞行15次,挑战者号10次,发现号17次,亚特兰蒂斯号12次,奋进号25次。每次载宇航员2至8名,飞行时间从2天到14天。在12年中,已有301人次参加航天飞机飞行,其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中,在太空施放卫星50多颗,运载2座空间站到太空轨道,发射3个宇宙探测器,1个空间望远镜和1个γ射线探测器,并进行卫星空间回收和空间修理,开展系列的科学实验活动。
1984年4月6日挑战者号上天,宇航员首次抓获和修理轨道的卫星成功。
1985年1月24日发现号升空,首次执行秘密的军事任务。
1985年11月26日,亚特兰蒂斯载宇航员上天,第一次进行搭载空间站试验。
1988年9月28日,发现号在航天飞机任务中止32个月后升空,5名宇航员释放了一颗卫星,完成了多项科学实验。
1990年4月24日,发现号航天飞机将哈勃太空望远镜送到轨道,设立了观察遥远宇宙的设备。
1992年5月7日奋进号首次飞行,宇航员在太空第一次,手工操作抢救回收卫星成功。
1992年7月31日亚特兰蒂斯号上天,首次进行绳系卫星发电试验。
1995年6月27日,亚特兰蒂斯号发射,实现了航天飞机和俄罗斯的和平号轨道空间站首次对接,美国和俄罗斯宇航员在外太空互相串门交流。
1996年11月19日,哥伦比亚号发射,飞行423小时53分钟,创造了航天飞机停留外太空时间最长的记录。
2009年,美国东部时间5月11日下午2时,美国亚特兰蒂斯号航天飞机,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,机上7名宇航员对哈勃太空望远镜进行最后一次维护。
2009年7月15日北京时间16日6时3分,美国奋进号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心成功升空,启程前往国际空间站日本舱安装最后一个组件。
2009年8月,美国东部时间28日23时59分北京时间29日11时59分,美国发现号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,搭载7名宇航员前往国际空间站,运送数吨的补给物质和设备。
2010年美国东部时间4月5日早上6点21分北京时间18时21分,美国发现号航天飞机顺利发射升空,携带7名宇航员前往国际空间站。此次除载有4名男性宇航员外,还携带3名女性宇航员,与国际空间站的1名女性宇航员会合,创造了历史上太空女性宇航员人数最多的纪录。
2011年2月24日美国发现号航天飞机,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,前往国际空间站,服役27年的最后一次执行飞行任务。
2011年7月21日美国亚特兰蒂斯号航天飞机,于美国东部时间21日晨5时57分北京时间21日17时57分,在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆,完成历史使命的谢幕之旅。
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