真是祸不单行。“上升-2”号返回地球时由于自动的太阳定向系统失灵，不得不采用手控操纵。结果飞船降落在离预定着陆地区800km之遥、大雪覆盖的森林里。尽管如此，这总算是一次别开生面的飞行。它揭开了征服宇宙史上的新的一页，证明人不仅可以在飞船内完成飞行任务，而且可以在飞船舱外活动和工作。这对于未来航天活动中航天员的营救、航天器的安装和维修及舱外设备故障的排除，都具有实际意义。
5.又一颗“水星”升天
把人送入太空并安全返回地球也是美国的梦想，还在研制火箭、发射卫星的时候，美国人就有各种不同的载人飞行方案。1958年，美国颁布了太空法，成立了国家航空航天局。艾森豪威尔总统当时要求新成立的国家航空航天局，尽快策划第一个美国的载人太空飞行计划。正好，国家航空航天委员会提出建议，利用研制中的擎天神火箭，进行载人轨道飞行。局长格林南批准了这个计划，称为“水星计划”。它是将一个人射入绕地轨道，观察他在飞行中的身体和心理方面的适应情况，而后再将他安全收回地球的计划。从1958年10月7日起，美国开始实施“水星计划。”
1962年2月20日8点40分，火箭载着“友谊”7号飞船，直线上升。几秒钟后，在自动控制下，火箭向东北方向转动。发射后45秒，火箭与空气作用达到最剧烈的程度。不久，助推火箭按时灭火并与主火箭分离，此时格林已冲出大气层，而后进入轨道。
他一共在轨道上飞行了3圈，共5个小时。飞行第一圈时，飞船内的温控系统发生故障，舱内温度升到40℃。第二圈时，自动驾驶仪也发生故障，格林就手动操纵飞船飞行，直到飞行结束。第三圈时，不幸的消息又传到他耳里：还在飞行第二圈开始时，飞船底部的防热壳松动，如果飞船进入大气层返航时防热壳脱落，他将葬身火海。事后得知，防热壳的松动是由于飞船的一个校音器错传信号所产生的虚惊。依靠沉静、坚毅的人格力量，格林镇定地操纵飞船顺利返回地球。
2点43分，“友谊7号”带着火焰，溅落在大西洋海面。3点零1分，格林和飞船被捞上航空母舰。肯尼迪总统立即与格林通话祝贺他飞行成功。而后，格林要通了家里的电话……
傍晚，格林坐直升飞机飞往大土耳其岛体检和休养。
两天后，副总统詹森亲自飞来迎接格林回卡那维拉尔角，参加盛大的欢迎集会。在这里，他与家人团聚了。在格林的引导下，肯尼迪总统参观了“友谊7号”飞船，并详细了解格林飞行的细节。
华盛顿举行了规模盛大的庆祝活动，格林一家被邀到白宫作客。而后，格林到参众两院联席会议发表演说。他成了美国的太空英雄。
格林首次轨道飞行成功，标志着“水星计划”的目标初步实现。在他之后，“水星计划”又进行了三次飞行。卡彭特于5月24日在轨道上飞了3圈，10月3日史莱也进行6圈飞行，最后一次飞行是1963年5月15日，飞行员是库柏，他在轨道上飞行了22圈，共34小时20分钟。到此，“水星计划”宣告成功。
四、科幻成真：航天飞机研制成功
航天飞机的发展可以追溯到早期的科学幻想和20世纪初火箭先驱者们的宏伟计划。1981年8月12日，美国“哥伦比亚”号航天飞机首航成功，极大地鼓舞了人们开发宇宙、利用宇宙的信心。随后，航天飞机得到了快速的发展，人类开发宇宙的梦想正逐步变成现实。
1.“戴纳-索尔”的努力
第二次世界大战后，火箭技术的突破为航天飞机的研制提供了可能。1947年10月14日，美国贝尔飞机公司研制的贝尔X-1飞机，飞行速度达到了1.06马赫。它不仅有普通飞机的驾驶设备，而且装有火箭控制装置，因此，能在极高的稀薄空气中操纵自如。随后，这种以火箭作动力的研究性飞机又产生了几种改进型。
1951年，美国贝尔飞机公司又制订了一个发展可重复使用的空间飞机的方案，这个被称为贝尔·波米的飞行器共分为两部分：第一部分是带翼的助推器，装有5台大型火箭发动机；第二部分体积不大，有3台火箭发动机。在空中，这架笨重的火箭飞机两部分分离，带翼助推器滑翔返回基地，第二部分则依靠本身贮箱中的推进剂继续飞行。
1959年11月，美国波音公司与空军签订了研制一种载人空间滑翔机的合同。这是一种三角翼滑翔机，即有人驾驶的火箭助推滑翔飞机。它既有大气层中使用的普通气动控制装置，也有空间飞行用的喷气发动机，称作“戴纳-索尔”。这种飞机在大气层边缘靠空气反弹飞行，可以绕地球飞行几圈。考虑到它再入大气层时要禁受极严酷的气动加热环境，因此，它的壳体将采用超级耐高温合金、陶瓷和石墨材料。以后，美国又准备使“戴纳-索尔”具备航天飞机的能力。
“戴纳-索尔”的代号改成了X-20，贝尔公司准备在1965年进行空中分离试验。为了使它进入预定的空间航道，它将被装在大力神-3C火箭的头锥上发射，但由于成本逐渐上升，“戴纳—索尔”的重量问题难以解决。1963年12月10日，刚刚开始组装的“戴纳-索尔”被断然取消了，它的成果和设备转用于“双子星座”计划。
与此同时，60年代的X-15计划也正在执行之中，该计划也研究航天飞机同样所遇到的难题。1959年，第一架X-15飞机开始了探索性飞行，它从一架改型的B-52轰炸机上脱落起飞。试验中，飞机在空气稀薄的高空飞行，在那里，气动面已完全不起作用，因此，驾驶员左手持操纵杆，利用飞机头部的火箭推进器控制俯仰和偏航，利用机翼中的推进器控制滚动，飞机的航速超过了6倍音速。
1962年7月，罗伯特·M·怀特驾驶X-15飞机升到了103269米的高空，创造了新纪录。10月，X-15带2个外挂燃料箱，时速达到了7272公里。但是，X-15计划随后也遭到了挫折，在同年的11月15日，美国空军少校丁·亚当斯在他的第7次飞行中，在侧滑时可能看错了滚动指示器的读数，致使飞机再入大气层时偏离航向而造成不稳定和失速，在18288米的高空，飞机终于碎裂，他本人也不幸丧生。
当“戴纳-索尔”计划正在执行的同时，还有一种新一代的小型试验飞行器在兰利研究中心通过了高超音速风洞试验。这种外形短粗的飞行器被称作升力飞行器。第一架升力飞行器是M2-F1，它看上去是圆筒状，外面贴有胶合板，只能用来在低速条件下试验。
1963年3月，M2-F1第一次试飞，它由一辆卡车牵引着，在爱德华空军基地的干涸湖床上飞驶，达到了飞行速度，但由于摆动剧烈，因而只飞行了极短的时间。4月，第二次试飞，它顺利升空，航速达到了每小时195公里。这种小型的M2-F1飞行器共进行了90次试飞，基本上获得了成功。1964年，M2-F2和HL-10两种重型试验机开始制造。
这两种飞行器同X-15一样，都是在13.7万米的高空中，从一架航速为每小时720公里的改进型B-52轰炸机上发射的。1966年3月，一架不带发动机的M2-F2固定在B-52轰炸机的机翼下，开始了首次不分离的试飞。4个月后，它在1370米的高空第一次与母机分离，以每小时320公里的滑翔速度在干涸的湖床上着陆。
1967年5月，M2-F2飞行器由于遇到了轻微的侧向风，曾禁受了一次最严重的考验，它在最后将要对准跑道飞行时，突然发生了严重的“横滚”，驾驶员奋力操纵，虽然使飞行器恢复了控制，但此时却已偏离了航向。由于看不到跑道的标志，因而驾驶员不能判断自己的飞行高度，而发送无线电信号的跟踪飞机也与他的相对位置发生了变化，担任营救的直升机则因为离得太近而来不及提供援助。
情况变得更加不妙！由于高度不明，又来不及飞回正确的航向，驾驶员不得不开始紧急着陆。拉平动作刚完成，起落架已伸出一半儿的M2-F2就重重地撞在了湖床上，弹出了25米远，接着，又一次重重地撞在地面上。它翻倒在地上，主起落架、驾驶舱、舱盖和右舱都被撞毁脱落，驾驶员也身负重伤，幸而没有生命危险。
相比之下，HL-10火箭推进飞行器则取得了成功。1970年8月，它的飞行高度达到了23000米，时速达到了1630公里。
X-24是贝尔公司X系列火箭推进试验飞机中最后的一种，它最初的形状像个圆形的楔子，上部呈拱状，底部平坦，尾部有斜角，后来进行了改进。X-24试验计划的最终目的是要用普通的飞机跑道进行降落，而不是用宽广的干湖床。X-24的试飞相当成功，它着陆时只偏离预定的着陆点1.5米。
对航天飞机感兴趣的不只是美国一家，欧洲一些国家同样也设想了许多航天飞机方案。英国皇家飞机研究中心、布列斯托尔·西德利公司和罗尔斯·罗伊斯公司都有许多详细的研究报告，它们研究了利用喷气发动机飞行返回基地的可重复使用助推器的发展前景。但是，欧洲各国的航天飞机设想最终一个也没有被采纳或研制。
只有美国，对航天飞机表示出极大的兴趣，并付诸实践。
1968年8月，美国宇航局负责载人航天的助理局长乔治·米勒，出席了在英国召开的行星际协会的会议。会上，他向报界透露，美国宇航局对制造航天飞机怀有浓厚的兴趣，他说：“我想预先告诉诸位，航天活动的下一次冲刺，是要研制一种经济的、能在地球和空间运行的设施之间往返飞行的运载器。”
2.航天飞机横空出世
1969年初，美国着手研究空间发展计划的各种可能性。2月，以副总统阿格纽为首成立了一个“空间任务小组”，制订了一个“阿波罗”计划完成以后的协调的空间计划。9月，该小组提出了一份报告，建议发展可重复使用的航天飞机系统：“……发展空间运转的新技术系统，首先需要通过一项发展新型空间运输能力的计划……”10月16日，在华盛顿召开的航天飞机会议上，宣布投资80亿美元，正式开展航天飞机具体方案的研制工作，预计在20年内收回成本。这从根本上改变了过去运载火箭研制资金不能回收的状况。
1970年3月7日，尼克松总统发表了关于美国空间探索计划的声明，其中说：
“……我们目前正在更加细致地研究可以重复使用的空间往返飞船的可能性……”
1972年1月5日，尼克松总统把宇航局的航天计划提交美国国会，很快，国会通过了这个计划，航天飞机计划从此正式实施。
航天飞机的各个部件是分别生产的。1974年6月，洛克韦尔国际公司航天分公司，在加利福尼亚洲莫哈维沙漠的棕榈谷中开始组装乘员舱。同年8月，开始组装机身后段。到1975年，美国各地的有关部件开始不断地向加利福尼亚的棕榈谷汇集，被送进空军的42号车间。
1975年秋季，第一架全尺寸的航天飞机样机终于在洛克韦尔公司的组装车间里完成总装。这架航天飞机的代号是轨道器-101号，这表明它是轨道器总家族中的老大。当轨道器1976年接近最后定型时，美国立即面临怎样给它命名的问题，航宇局自然想沿袭历来航天器命名的惯例，起个能表达出爱国热忱的名称——“建设”号，但此时，美国著名电视系列片《星际航行》的狂热观众们采取了一致行动，向美国政府施加压力，要求以《星际航行》中担任主角的航天飞机——“创业”号来命名。福特总统面对10万封热切的来信，最后同意了他们的要求。
1976年9月17日，正好在航天飞机正式批准继续研制的4年零9个月后，101号轨道器在一个管乐队的伴奏下，随着电视片《星际航行》主题音乐的旋律缓缓驶出，展现在公众的面前。这是一架敦实的三角翼式飞机，它的外表似乎不像航天器，至少不像美国电视观众们所熟悉的那种航天器，但实际上它确确实实是航天器，而且可能是当时最令人兴奋的空间飞行工具——航天飞机。
1977年8月12日上午，时钟刚指到9点，一架敦实的三角翼式飞机横空出世，低低掠过加利福尼亚沙漠的上空，平稳地降落在干透了的湖床上。这架革命性的航天飞机的机身上，镶有著名的美国宇航局NASA字样，还有众所周知的星条旗。两名驾驶员是航天老手弗雷德·海斯和戈登·富勒顿。以后，它又进行了多次着陆等一系列试验。1978年底，它按计划完成全部试验后，作为一个永久性的开路先锋，完成了它在航天飞机计划中的全部使命而退出历史舞台。
3.“哥伦比亚”号一鸣惊人
为了充分体现出航天飞机的冒险精神，美国宇航局决定对将要建成的4架航天飞机用绘制世界海图的4艘著名航海船来命名。轨道器102号被称为“哥伦比亚”号，这是1792年到哥伦比亚河口探险的一艘单桅帆船的名称。轨道器103号被命名为“发现”号，这是1610年亨利·赫德森为了探寻大西洋和太平洋之间的西北通道而乘坐的一艘小船。轨道器104号和099号分别被命名为“大西洲”号和“挑战者”号，它们是远涉重洋、探险数百万公里的两艘著名航船的名称。
