航天飞机可以将载人的和不载人的有效载荷送入地球环形轨道。航天飞机轨道级的货舱可以放置一颗巨型卫星，或者5～8颗小卫星，如资源卫星、导航卫星、气象卫星、通讯卫星等。从航天飞机上发放卫星极其简单。飞机飞组装完毕的航天飞机被运到了发射塔上入预定轨道后，驾驶员将飞机调整到合适高度、姿态，按动按钮，卫星便被弹出货舱，进入轨道。
1981年11月11日，美国“哥伦比亚号”航天飞机进行第一次商业飞行任务，施放两颗通讯卫星：美国的SBS-3和加拿大的安尼克-C，1983年4月20日，美国的“挑战者号”航天飞机一次施放了三颗卫星。这样简化了卫星的发射过程，大大降低了发射成本，提高了发射精度。
（2）回收、检修航天器
如果太空中的卫星上某个部件或某一系统发生故障，将使整个卫星失效，被白白遗弃，造成很大浪费。航天飞机出现后，这一问题便得到解决。
航天飞机可以调整自己的飞行轨道、速度、姿态，与发生故障的卫星交会，用机械手将卫星回收到舱内进行检修，然后再将卫星重新送入轨道，也可以将卫星带回地面修理。
由于航天飞机这一特殊功能，使人造卫星的设计思想发生了变化。原来卫星都是按每次具体任务的要求，对每个卫星进行单独设计，研制费用极高。现在提出了“多重任务组件式”的设计思想，这是一种积木式、多层复用的办法。在标准的机架上，有标准化的姿态控制、数据处理、电源、通讯等每个卫星必备的共用系统，另外有许多标准接口，根据每次任务的需求接上不同的设备，完成任务后航天飞机将其收回，更换下一回任务所需要的设备，再送入轨道，成为一颗新的卫星。
1980年2月14日，美国发射的太阳能峰年测控器，便是这种新式卫星，这颗价值7700万美元的卫星上天9个月后姿态控制系统便失灵了，飞行高度在慢慢下降，美国便发射了航天飞机去营救这颗卫星，航天飞机先飞近这颗卫星，然后用机械手将它收回机舱，更换损坏部件后，重新将卫星放回轨道，这颗卫星又复活了。
修复“哈勃太空望远镜”更显示了航天飞机的本领。1997年2月美国的“发现号”航天飞机的宇航员进行了5次出舱修理工作。
航天飞机先飞行到“哈勃太空望远镜”的下部，然后伸出巨大的机械手抓住它并放在后部的平台上，宇航员走出机舱为它“医治”，给它换上了最先进的设备，为断裂、剥落的地方进行了修补。然后将其送回原来的轨道。这次维修工作用了35亿美元的费用，使价值20亿美元的“哈勃太空望远镜”返老还童，重新开始了太空观测。
（3）空间实验室
以前做一项太空实验必须发射一颗卫星，实验完成后卫星或被遗弃在太空，或坠毁，造成巨大浪费。因此在航天飞机设计时，就有人提议在航天飞机上设计一个空间实验室。这个实验室可以根据不同的太空实验任务携带不同的仪器，适应性、灵活性很强。它和航天飞机一起起飞，一起返回，可以重复使用，只要更换其中的仪器设备，便可以做不同的实验。
空间实验室是和航天飞机连成一个整体的，它不可以在空间单独存在，可以说是航天飞机的一个大配件。实验室工作人员可以在航天飞机的机舱内生活、休息，工作时由专门的通道进入实验室。实验室的电源、通讯等都与航天飞机共用。
空间实验室由实验舱和辅助舱组成，它是封闭的，可以根据不同的任务安装不同的设备，内部的工作环境舒适。另外空间实验室还有一个直接暴露在太空的U型工作台，用来进行一些太空空间实验。空间实验室能够满足天体观测、对地观测、医学实验、生物学实验、物理化学实验、空间工业技术等各项科学研究工作的需要。
（4）太空交通工具
航天飞机起飞时的超重仅为地面重力的3倍，返回时只有15倍，一般健康水平的人都可以乘坐，甚至妇女、儿童也没问题。因此，航天飞机不仅可以为空间运送货物，接送往返于太空的各种科技人员，而且可以向地球上的普通人开放，开展太空旅游业。生活在地球上的人都可以到太空去漫游，有机会到太空领略一下地球的全貌，去到太空城市度假。
航天飞机一登上历史舞台，便大显身手，美国制造了“哥伦比亚号”、“挑战者号”、“发现者号”、“亚特兰蒂斯号”航天飞机。计划平均每年发射60次。至今，“哥伦比亚号”仍活跃在太空，1996年12月发射升空收回了一颗实验卫星。
现在世界许多国家都正在积极地研制航天飞机，在未来的航天事业中，航天飞机将发挥不可估量的作用。
新兴太空城——空间站
（1）空间站像个家
空间站，又称“航天站”、“轨道站”、“太空站”，是一种长期运行在轨道上、具备一定试验条件、可供多名宇航员生活和工作的载人航天器。空间站在轨道运行期间，用宇宙飞船或航天飞机接送宇航员、运送物资和设备。
空间站通常由对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、后勤服务舱、专用设备舱和太阳能电池等几部分组成。对接舱有多个对接口，其中一部分对接口用于停靠接送宇航员和运送物资的航天器，另一部分对接口为对接新舱体以扩大空间站做准备。气闸舱是宇航员在轨道上出入空间站的通道。轨道舱是宇航员在轨道上的主要工作场所。生活舱是宇舱员进餐、睡眠和休息的地方。后勤服务舱装有推进剂、水、气源和电源等设备，为整个空间站服务。专用设备舱是根据飞行任务而设置的安装专用仪器的舱体，它也可以是不密封的构架，用以安装暴露于空间的雷达和天文望远镜等仪器设备。太阳能电池安装在空间站舱体的外侧或桁架上，为空间站提供电力。
空间站扩大了航天技术应用、空间资源开发的范围和规模，对国民经济、军事和科学研究均有重大意义。已经实现的用途有：医学和生物学研究，地球资源勘测和国土普查，军事侦察和大地测量，微重力环境条件下生产新材料的试验，微重力环境条件下高效、高纯药物生产试验，以及天文观测等。
（2）从“礼炮”到“和平”
前苏联于1971年4月19日发射的“礼炮-1”号，是世界上第一个试验空间站。
1973年5月14日，美国发射了“太空实验室”空间站，它利用“阿波罗登月计划”的剩余物资——“土星-5”号火箭第三级改造而成，是第一个实际投入并长期使用的空间站。在完成使命后，于1979年7月11日坠入大气层烧毁。
前苏联的第一个实用型空间站是1977年9月29日发射的“礼炮-6”号，它有两个对接口，可同时与两艘飞船对接，组成轨道联合体。1982～1991年间在轨道上运行的“礼炮-7”号空间站，接待过11批共28名宇航员。
在“礼炮”系列空间站的成功经验基础上，前苏联于1986年2月发射了“和平”号空间站核心舱，它有6个对接口，两个用于对接运输飞船，4个用于对接其他专用舱体。其后，边使用，边扩展，直到1996年4月，“和平”号最后一个舱段完成组装。此时的“和平”号是一个总重116吨（包括一艘“联盟TM”飞船）、总容积470立方米的庞然大物。但由于资金缺乏、维护欠佳，“和平”号事故不断。世纪之交，俄罗斯一度准备让“和平”号空间站的轨道逐步降低，一直降到402千米的高度，然后由地面控制中心向它发送最后的指令，进入地球大气层自毁。没有烧毁的空间站部件将安全地坠入太平洋。
（3）国际空间站：共同的家
国际空间站又名“阿尔法”空间站，它由美国牵头，包括俄罗斯、日本、加拿大、巴西和欧洲航天局的11个成员国共16个国家联手筹建，是世界航天史上第一次由多国合作建造的最大的空间工程。
国际空间站的结构复杂，站体庞大，预计投资总额将超过630亿美元，计划于2004年建成，完工后由6个实验舱、一个居住舱、两个连接舱、服务系统及运输系统等组成，是一个长88米，重约430吨的庞然大物，运行时间为10年。
国际空间站可为21世纪的太空提供了一个前所未有的研究场所，是一个长期运行的在轨实验室。空间站将建成载人航天基地、空间工厂或空间试验中心，用于修理人造卫星，发射高轨道卫星和作为月球及行星探测器的中转基地，空间电站建设的后勤基地，新材料、新药物等的试验和生产基地，空间武器的试验基地和空间作战的指挥中心。国际空间站将成为人类在太空的前沿阵地，成为人类开启太阳系之门的钥匙。
火箭的故乡——中国
火箭的历史大约有800多年了。火箭的故乡全世界公认是中国。在美国华盛顿航空与航天博物馆内，立着一尊中国古代武士手持火箭发射筒的塑像。“火箭”这个名称在古代典籍中最早出现是在距今1700多年前的三国时期（220—265年）。当时的兵家曾把箭杆前部绑上易燃物点燃后，用弓、弩射出去进行火攻战。
大约从南宋孝宗年间（1163—1189年）开始，我国民间用火药制作了各种炮仗和花炮。这些炮中，有不少靠自身喷气推进的“火箭”，其基本原理与现代火箭一样。明代，已经有了“一窝蜂”、“神火飞鸦”、“飞空砂筒”、“火龙出水”等名气较大的火箭。
古代火箭的飞行原理比较简单，它是利用火药点燃后产生的迅速喷出的燃气，给物体一个反作用力，当这个力超过物体自身重量时，物体就会腾飞或前进。
我国古代的“火箭”主要应用在两个方面：一个是节日的庆贺焰火，另一个是战争中的杀伤武器。大约在公元13世纪，我国的“火箭”传入阿拉伯国家，又经阿拉伯人传入欧洲。虽然我国古代的“火箭”并没能打开天门之锁，但是全世界都承认，火箭的故乡是中国。中国的火箭是打开天门的第一把钥匙。
“火箭之父”——戈达德
戈达德1882年生于美国马萨诸塞州，他从小就是一个不安分的孩子。上小学时，他受电学吸引，自己拆卸了一个蓄电池，取出锌电极把它连在双脚上，试图贮存电能。有一次他还带领两个孩子试图花一周时间挖通一条到中国的隧道。不久他又试图制造一架永动机和铝制氢气球。尽管他的努力全是白费工夫，但他却乐其所为。
1908年，他毕业于伍斯特理工学院，之后成为克拉克大学的研究人员，并开始了火箭的研究工作。1926年3月16日下午2点30分，在美国马萨诸塞州偏僻的沃德农场，戈达德和他的助手进行了一项划时代的试验。当戈达德小心翼翼地点燃了世界上第一枚使用液氧和煤油美国的戈达德的液体火箭时，立即被眼前的景象吸引了：火箭“噌”地飞上12米高，然后拐向水平方向又飞行了56米，掉在一片菜地里，整个飞行时间仅仅25秒。试验成功后，戈达德激动地说：“这一下，我可创造了历史！”
戈达德试验成功的液体火箭，其结构比较简单。火箭全长304米，由一台06米长的液体发动机和两个燃料贮箱组成，发射架仅是一个简陋的铁架子。戈达德的成功来之不易。为了试验燃料贮箱，他经历了多次失败。第一次点火时发生逆火现象，烧坏了液氧管路；第二次点火，因燃料溢出发生爆炸；第三次试验时，又烧坏了橡皮管；直到第四次点火试验，燃料贮箱才算过了关。
戈达德不仅使液体火箭上了天，他还在火箭发动机的喷射口中央安装了一个舵。舵转动时，可以改变气流方向，从而达到控制火箭飞行的目的。这项技术后来被用在了V-2火箭（也称V-2导弹）上。
V-2火箭
尽管戈达德的火箭试验在美国反响平平，但却在德国引起了轩然大波。1927年德国一批业余爱好者组成了世界上第一个宇宙旅行协会德国在二战中发射的V-2火箭，科学家赫尔曼·奥伯特担任了会长。30年代的德国正准备打第二次世界大战，军方看到了火箭作为武器的重要作用。于是德国陆军迅速投资，准备把火箭用于战争，并且招聘了一批杰出的火箭专家。奥伯特和他的助手冯·布劳恩（1912-1977）都在德国陆军火箭研究所任过职。1937年布劳恩到德国著名火箭研究机构佩纳明德研究中心从事火箭研究，并任技术部主任。
1942年10月布劳恩主持了先进的A-4火箭的研制并且试飞成功，此时液体火箭的飞行速度已超过音速5倍，接近每秒2千米，飞行距离已达到了1898千米。这时，如果在此基础上马上研究多级火箭，人类也许能提前跨进太空时代。然而纳粹头子希特勒看中了A-4火箭的军用价值，为了战争的需要，他下令把火箭装上炸药进攻英国。当时，德国已经有了V-1火箭，也就是无人驾驶的喷气式飞机，可是它的飞行速度不及音速，英国的战斗机能毫不费劲地击落它。A-4火箭出现后，1944年6月被装上炸药，改进后更名为V-2火箭。纳粹德国将它从设在荷兰的基地发射，火箭越过英吉利海峡，数千次地轰炸了英国和其他欧洲国家，使这些国家防不胜防，损失掺重。
V-2火箭尽管在战争中扮演了不光彩的角色，但是它在技术上的成功却使人类拥有了第一种向地球引力挑战的工具，成为现代大型火箭的雏形，它是航天史上重要的里程碑。
人造卫星的分类
