コロンビア号空中分解事故
コロンビア号を喪失したことにより、シャトル計画は一時的な中止を余儀なくされた。またシャトルは国際宇宙ステーション(ISS)の区画を宇宙に運搬する唯一の手段であったため、ISSの建設にも大幅な遅延が生じた。この間物資の補給にはロシアのプログレス補給船が、飛行士の送迎には同じくロシアのソユーズ宇宙船が使用され、ステーションの運営は最小人員の2名でまかなわなければならなくなった。
2003年7月下旬にAP通信が行った世論調査では、アメリカ国民は依然として宇宙開発計画を強く支持していることが明らかになった。調査では全体の3分の2がシャトルの飛行を続けるべきだとし、宇宙開発に予算を投入することに賛成した者は4分の3に達した。また火星への有人探査がよい考えだと思う者は49%、反対だと思う者は42%で、教師のような民間人を宇宙に送ることに賛成する者は56%、反対する者は38%であった。
事故から1年も経たない頃、ブッシュは「宇宙開発の展望」を表明し、その中でシャトルは国際宇宙ステーション建設において「関係各国に対する我々の責務を果たすべく」今後も飛行を続けることを命じ、2010年のISSの完成とともに退役させ、その後は月面着陸や火星飛行のために新規に開発された「有人開発船(Crew Exploration Vehicle)」に置き換えることを明らかにした。NASAは2004年9月頃までにはシャトルを復帰させたいと考えていたが、実際には2005年7月にまでずれ込んだ。
委員会はこのような体質についても改善を行うことを強く勧告した。
2008年12月30日、NASAは「宇宙船搭乗員の生存に関する統合調査チーム」第二委員会が作成した、「コロンビア号搭乗員生存調査報告書」を発表した。NASAがこの委員会を発足させたのは、コロンビア号事故で発生した現象、特に飛行士の生存に影響を与えたできごとを包括的に分析し、将来的に開発されるすべての有人宇宙船に搭乗する飛行士の生命の安全保障を促進するためであった。報告書は、「コロンビアの減圧は、飛行士が搭乗室の与圧の確保に対処する間もなくきわめて短時間のうちに発生したため、彼らは数秒のうちに意識を失ったと考えられる。空気の循環系統はそれでもしばらくのうちは機能していたが、急激な気圧の低下の影響は大きく、飛行士たちは二度と意識を取り戻すことはなかった。この減圧こそが、搭乗員たちに対して致命的なできごとであった」と述べた。
報告書はまた、
数名の飛行士は、安全対策を怠っていた。何人かの者は保護用のグローブをはめていなかったし、また1名はヘルメットをかぶっていなかった。今後は宇宙飛行士たちに帰還の際の安全対策を徹底させることが望まれる。
座席のシートベルトは、墜落の際に引きちぎられていた。残る3機の軌道船(ディスカバリー、アトランティス、エンデバー)のベルトは、いずれも以前に交換されたものである。
と指摘した。この報告書の要点は、将来に開発される宇宙船の生命保護装置は、飛行士の手動操作に頼るものであってはならないということであった。
事故発生直後、チャレンジャー号事故の後に作成された議定書に従い、直ちに軍や民間の専門家らによって組織された「コロンビア号事故調査委員会(Columbia Accident Investigation Board, CAIB)」が結成され、広範かつ多岐にわたる調査を開始した。
2003年3月20日、テキサス州ヘンフィル(Hemphill)付近でコロンビアの飛行データを記録したレコーダーが発見された。民間旅客機とは違い、シャトルは事故が発生した際の原因究明を目的としたフライト・レコーダーのようなものは搭載しておらず、通常はすべてのデータはリアルタイムで地上に送信されている。だがコロンビアはシャトルの初号機ということもあり、技術者たちが機体の特性をよりよく把握できるよう、初飛行の時に「軌道船実験(Orbiter Experiments, OEX)レコーダー」が設置されていた。OEXレコーダーは試験飛行が終わった後も取り除かれることはなく、この事故が起きるまでずっと機能していた。その結果、ここには数百種もの軌道変数や機体構造にかかった負荷など様々なデータが記録されることになり、CAIBが機体崩壊の過程を再構築するための大きな手がかりとなった。翼に設置されていたセンサーからの信号が途絶えた事実も、化学分析で有名なリーハイ大学で行われた分析作業や、発生した可能性のある事実に関して最終的な結論を得るための試験の考慮材料となった。
2003年7月7日、サウスウェスト研究所(Southwest Research Institute)において、空気銃を使用してコロンビアで剥落したものと同じ質量の断熱材を、同じ速度で強化カーボン(RCC)パネルに激突させる衝突試験が行われた。