航天飞机通常设计成火箭推进的飞机,返回地面时能像飞机那样下滑和着陆。航天飞机的出现为人类自由进出太空提供了很好的工具,是航天史上的一个重要里程碑。但现在使用的航天飞机也有许多不足之处。1986年,就在“挑战者”号航天飞机爆炸事故发生数周之后,当时美国总统里根就宣布了要开发新型航天器的计划。30年后,这种新式的航天飞机将在大气层边缘处飞行,估计它从美国华盛顿飞到日本东京只需要2个小时。它的飞行速度将是声速的25倍,能够十分轻易地进入或离开飞行轨道。它不再需要像以前那样携带庞大的外部燃料箱和助推器,这样的话,它的安全系数将得到大大的提高。
到2002年9月,新一届美国政府又宣布了一项取代航天飞机的计划。一方面是在10年之内开发出一种“轨道太空飞机”,与前美国总统里根的“国家航天飞机”计划不同的是,它将使用常规的运载技术:另外一个方面就是进行全新的系统设计研究,但并没有对何时能研制出这样一套新系统设定严格的时间限制。
但在2003年2月1日美国“哥伦比亚”号航天飞机再次失事坠毁之后,这些计划再一次发生了变化。人们期待在未来,航天飞机应该更像是普通的飞机。由于有了“哥伦比亚”号航天飞机的失败教训,航天飞机在大气层中的可操纵性,以及它重新进入大气层时,能否忍受高温就理所当然成了关键性的问题。