天地之间，茫无边际，邀游太空，谈何容易，迄今为止，大大小小的运载火箭只能使用一次，射入轨道的飞行器也至多往返一趟。在地面与近地轨道之间，一般人岂能邀游太空？即使用最先进的现代飞机，到了35公里以上的高度也无用武之地了。
美国国家宇航局研制的航天飞机，给全人类带来了新的希望：一般身体健康的人也能乘坐它邀游太空了。
美国的航天飞机是一种兼有航天器和航空飞机两者特性的大型运载工具，人们常称它为空间渡船。
1977年8月12日上午，美国宇航局在加利福尼亚莫哈维沙漠上空成功地进行了航天飞机的第一次大气试验飞行。这架命名为“企业号”的航天飞机由一架波音747型飞机驮载飞行，到达6736米的高空，指令长海斯点燃一组起爆器，使航天飞机脱离母机。然后，由驾驶员驾驶它绕了一个大圈子。最后，在爱德华兹空军基地降落。
空间渡船是一个宠然大物。全长56米有余，高约24米，有7层楼房那么高。它主要由轨道器、外燃料箱和两台火箭助推器三部分组成。轨道器是空间渡船的主体，也是唯一可以载入的部件，很象一架大型的三角翼飞机。平时所说的航天飞机就是指这个轨道器。机长37米，起落架放下时高17米，最大翼展24米，自重75吨，可以重复使用100次以上。轨道器分前、中、后三段。前段是乘员舱，可乘3～7人，特殊情况下可以容纳10人；中段是有效载荷舱，可载重30吨左右；后段主要是3台主发动机。后段还装有两台机动发动机，它们的任务是：在主发动机熄火后，提供推力，使轨道器进入近地轨道，实现机动变轨以至脱离轨道返回地面的目的。轨道器还有反推控制系统，用来保持轨道器的稳定飞行和姿态变换。
外燃料箱只负责给轨道器主发动机提供700余吨的推进剂，是航天飞机唯一不能回收的部件。两台火箭助推器既是空间渡船起航时的动力来源，又负有特殊的职能。当渡船从发射台上起波后55秒钟，推力便降低了三分之一，这样可以确保航天飞机在动压最大时免受巨大的过载。火箭助推器在推进剂燃烧完毕后就与渡船分离，并自动打开降落伞降落，以便回收供下次再用。它可以重复使用20次。
空间渡船的整个摆渡过程可以分为上升、轨道飞行和返回三个阶段。轨道器完成任务后，机动发动机便制动减速，使轨道器进入再入轨道，对准跑道返回着陆。尔后只须经过160个小时的维修和加注燃料，便可再次进行摆渡。
空间渡船具有耗费少，重复使用；大载荷，方便灵活；低加速，乘座舒适；多用途，神通广大等优点。今后，凡发射军用预警卫星、侦察卫星和通信卫星，均可由它胜任；在未来的空间大战中，它可以拦截、破坏甚至俘获敌方的卫星或飞船。在建造大型空间站、轨道结构平台乃至永久性太空城市的时候，它还能肩负起繁重的运输任务。