1972年批准设计方案时，NASA设想80～90年代就要用航天飞机完成570次任务，每年飞行25～50次，实际上每年只有7～8次，每次发射费用约4.4亿美元，年使用成本超过30亿美元。因为空间站建设的滞后，它的任务也并非最初设想的在空间站与地面间“穿梭”。同时，航天飞机太重、太脆弱、太复杂，列入“一类关键性”清单的部件就有750个，这些部件一出问题就有灾难后果，保养4架航天飞机需要30000人。直至2005年3月22日，NASA还发现“发现号”尾部减速板驱动装置存在齿轮装反的潜在安全隐患，却20余年未被发现，幸而30余次飞行均未遇到紧急迫降等情况。因此，航天飞机无法代替所有一次性使用的运载火箭，至今，安全可靠和使用效率之间的矛盾仍是限制航天飞行的关键瓶颈之一。

　　航天飞机的替代者其实早在20世纪80年代就开始研究。1986年，里根就提出能以25倍音速，在两小时内从华盛顿飞抵东京的X-30“国家空天飞机”计划。1994年，克林顿政府提出RLV（可重复使用空间运输系统）计划，试图研制像飞机一样方便，只需几十人维护，可靠性提高一个数量级，发射成本降低一个数量级的单级入轨航天器，2012年左右替代航天飞机，为此研制了X-33先进技术验证机、X-34小型可重复使用运载器、改进型DC-XA火箭等。1999年，NASA又开始了“未来-X探路者”计划，退回到两级入轨道路，研制X-37先进技术验证机，由运载火箭发射。同时研制过的还有为国际空间站设计的乘员返回飞船（CRV）的样机X-38，它计划由航天飞机发射，必要时能供7名宇航员紧急逃生。美国空军也开展了X-40军用航天飞机计划。2000年，NASA又开始了技术更为折中的SLI（太空发射倡议）计划，试图5年内投资45亿美元，研制第二代RLV和改进航天飞机，将低地球轨道发射成本降到航天飞机的1/10，安全性提高100倍。

　　然而，由于国际战略形势巨变，多年来美国太空运输计划频繁调整，加上未知领域的固有难度和NASA在发展战略上过于强调市场化的理想主义，这些研究计划在动力选择、部分还是全部重复使用、单级入轨还是两级入轨等关键方向上几经周折，航天飞机一停飞，新的运载手段仍遥遥无期。

　　2002年底，NASA修订了“综合航天运输计划”（ISTP），试图加强航天飞机的改进和延寿，作为基本手段，同时一方面尽快研制依靠现有技术、用国防部的EELV等运载火箭发射的OSP（轨道太空飞机），作为航天飞机的过渡，一方面研究难度较大的RLV，并为可能采用最新的高超音速技术的NGLT（下一代发射技术）计划奠定基础。

　　OSP没有主发动机，可人工操纵，也可无人飞行、自动与国际空间站对接，要求最迟在2010年形成乘员返回飞船（CRV）能力，可在24小时内将至少4名宇航员从国际空间站送回地球，在2012年形成乘员转移飞行器(CTV)能力，可运送至少4名宇航员往返于国际空间站和地面之间，代替航天飞机和“联盟号”飞船。OSP还要求安全性明显高于航天飞机，至少使用到2020年，发射准备时间更短，在轨机动能力更强，具有上升段乘员逃生能力，但具体方案在采用航天飞机模式还是飞船模式等问题上一直存在分歧。RLV则定于2009年上马，2015年开始制造，至于下一代高超音速空天飞行器的正式研制，可能要到2019年以后。另外，美国军方从2001年开始的RASCAL（快速反应小型载荷低成本发射）计划也在继续。

　　令人吃惊的是，也许是受到近年对火星、木卫六等天体诱人发现的吸引，经过“哥伦比亚号”失事后对航天政策的审议，布什政府的兴趣突然从近地轨道转向浩瀚的太阳系，2004年1月14日出台了以重返月球及载人火星探索为目标的“新空间探险计划展望”，设想2020年在月球上建立永久基地。由此美国航天被迫再次大幅度重新定位。

　　布什新政策中的主角名为“乘员探险飞行器”（CEV），既能将宇航员送到空间站，也能将宇航员或自动探测器送到月球、火星等目标，计划2005～2006年完成初步设计，2014年前首次载人飞行。目前看来，CEV的任务极为模糊，空间站平均轨道高度359公里，而月球距地球38万公里以上，更不用说火星，这些任务对动力和燃料等方面的要求显然大相径庭，还不知“一机多用”的CEV如何满足要求。

　　其实，探索太空以至人类逐步登上其他天体的目标很明确，问题在于步骤。航天飞机—空间站模式的核心意义是先在近地空间形成廉价可靠的天地往返能力，以及稳定的科研和居住平台，现在看来这个目标实现得很不理想，以致作为总统的布什从中找不到足够的成就感。现在，布什要求重新评估空间站的研究计划，甚至提出2010年完成国际空间站美国的建造任务后就退出。这个喜新厌旧的举动将使一大批科学计划和正在参与国际空间站合作的日本、俄罗斯、加拿大等国和欧盟大受打击。倒是欧洲航天局有意完成多年未竟的航天飞机之梦，2005年下半年将用“阿丽亚娜-5”运载火箭把ATV（自动转移航天器）无人货运飞船首次发射到国际空间站，ATV长10米，载重量比俄罗斯“进步”飞船大两倍。

　　为避免纳税人的指责，NASA声称航天飞机以及SLI、RLV、OSP等一系列半途而废的计划的成果都将广泛用于CEV，其实它们相互之间大异其趣，因为前一批技术对天地往返效率和大气层内飞行兼顾较多，波音公司航空航天系统部副总裁莫特说:“飞向月球和火星的飞船其实连机翼都用不上，因为它们是在真空中飞行。”

　　今天，民间力量已开始感受到太空活动实在的商业价值，而务虚的布什却羡慕“阿波罗”计划给肯尼迪带来的荣耀，正急于让NASA展开向太阳系开疆拓土的宏图，这当然不无远见，只可惜前面几百亿的心血做了陪嫁。对人类而言，在别的行星上找到水甚至生命固然重要，但采用载人或不载人手段却在技术上有根本区别。只要看看为这次航天飞机恢复飞行准备的捉襟见肘的相互救援方案，就不难想象在近地轨道立足未稳时，急于在月球安营扎寨，在火星留下脚印的不稳妥之处。毕竟人类连两个以上载人航天器同时飞行，各国载人航天器间相互救援一类问题还从未尝试，我们的月球和火星探险队仍将如“哥伦比亚号”一样脆弱。