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航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。它在轨道上运行时，可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。航天飞机通常设计成火箭推进的飞机，返回地面时能像滑翔飞机或飞机那样下滑和着陆。航天飞机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。
航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道，高度在1000公里以下。需要在高轨道运行的有效载荷，也可以由航天飞机送上近地轨道后再从这个轨道发射进入高轨道。航天飞机的运载能力较大，往往采用多级组合的形式，可以串联或并联，也可以串、并联结合。
航天飞机进入轨道的部分叫做轨道器。它具有一般航天器所具有的各种分系统，可以完成多种功能，包括人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型太空站的许多功能。它还可以完成一般航天器所没有的功能，如向近地轨道施放卫星，向高轨道发射卫星，从轨道上捕捉、维修和回收卫星等。
到目前为止，世界上真正投入使用的航天飞机只有美国航天飞机一种。但美国航天飞机计划也有过惨痛的教训，1986年1月28日发生了震惊世界的“挑战者”号爆炸事件。当时因固体火箭助推器一现场连接处的O形密封环被烧穿，造成外贮箱破损，引起爆炸，7名航天精英在人们的注视之中踏上了不归之路。随后航天飞机停飞了32个月，一些系统进行了重新设计和改进。1991年4月出厂的“奋进”号是为代替失事的“挑战者”号而制造的。
宇宙飞船 ：载人飞船是能保障宇航员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器，又称宇宙飞船。它的运行时间有限，是仅能一次使用的返回型载人航天器。载人飞船可以独立进行航天活动，也可作为往返于地面和太空站之间的“渡船”，还能与太空站或其他航天器对接后进行联合飞行。载人飞船容积较小，受到所载消耗性物资数量的限制，不具备再补给的能力，而且不能重复合作。
载人飞船具有多种用途，主要有：(1)进行近地轨道飞行，试验各种载人航天技术，如轨道交会和对接及宇航员在轨道上出舱，进入太空活动等；(2)考察轨道上失重和空间辐射等因素对人体的影响，发展航天医学；(3)进行载人登月飞行；(4)为太空站接送人员和运送物资；(5)进行军事侦察和地球资源勘测；(6)进行临时性的天文观测。
载人飞船一般由乘员返回座舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成，登月飞船还具有登月舱。返回座舱是载人飞船的核心舱段，也是整个飞船的控制中心。返回座舱不仅和其它舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行阶段的各种应力和环境条件，而且还要禁受再入大气层和返回地面阶段的减速过载和气动加热。轨道舱是宇航员在轨道上的工作场所，里面装有各种实验仪器和设备。服务舱通常安装推进系统、电源和气源等设备，对飞船起服务保障作用。对接舱是用来与太空站或其它航天器对接的舱段。
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