1981年4月12日中午12时（格林威治时间），航天飞机“哥伦比亚”号凌空而起，细长的烟云在天空中伸展，云端处乘员舱内约翰·扬和罗伯特正在大声交谈。这时也恰巧是人类第一次离开地球，进入太空20周年。1961年4月12日苏联少校尤里·加加林驾驶“东方1号”在宇宙中作了绕轨道一周的飞行。由他开始的宇宙航行，现在由于“哥伦比亚”号的完美飞行，即将在未来的年代里繁荣成熟：去太空作定期旅行，将成为人类一个新的生活领域。

直接参与“空间运输系统”1号（STS-1）飞行工作的全体人员在“哥伦比亚”号此次飞行前几个星期里神经上一直感到负担很重，他们对长航的成败负有责任。他们认识到，问题不仅仅是整个行程中两个宇航员的生命，更涉及到美国在世界上的声誉，宇宙航行的未来以及他们为之献身的事业。因此，“哥伦比亚”号试飞的54小时，对于他们永远是难忘的。

发射

原定4月10日星期五发射的计划被取消了，并且不得不推迟两天进行。这对所有参加者来说，都是一次沉重的、令人失望的打击。故障出在机载计算机设备。它的主要系统由4台同样的备用计算机组成。其中一台在最后时刻碰到了问题。尽管还有第五台后援计算机可补入系统，但为时已晚。发射前20分钟，这台备用计算机投入运行并接入数据一致电路，主计算机向它输入了一个错误的计时信号——“抛锚字”（Anker-Worte），使得两者之间出现40毫秒定时差，妨碍了正常的同步。这种故障的发生完全出乎意料，后来的调查表明，这类反常结果的几率只有2%。

正式发射的4月12日恰逢复活节前的一个礼拜天，这天阳光灿烂，发射时间T的逆计数完全按计划进行，比12年前第一次“阿波罗”飞行更加顺利。发射时间T之前9分钟发射顺序已由机载计算机设备自动监视，到了T之前25秒，机载系统进入控制阶段。作为历史上第一架航天飞机的“哥伦比亚”号自己点燃了它的三台主发动机。3.9秒后，达到了它的全部推力的90%。助推火箭的发射也如原计划进行，它穿过了内部点燃的6米长火焰，发射的时间竟然与之不差分毫。“哥伦比亚”号顷刻腾空升起，以大约的加速度急速上冲（而“土星”5号的发射较慢，加速度仅为1.25 g）。这时当地时间是7时零3.9秒。

预先编程的100度的滚动操纵，使航天飞机能从飞行轨道准确到达所要求的位置和方向，在这个程序引导下，“哥伦比亚”号依照飞行计划上升毫无偏差地进入运行轨道。三台液体燃料主发动机和两架固体燃料助推火箭的总推力超过3000吨。后者使用特强烈性火箭燃料PBAN，这是一种固体化合物，其中70%的铵三聚物作为氧化剂，16%的铝粉作为燃烧物，另外一些氧化铁用以控制燃烧的速率。

沉着的机组人员

航天飞机机载生物医学遥测器指示出，在发射过程中克里平的心跳快达130次/分。而已经四次进入宇宙的宇航老手扬，他曾作为“月球漫游者”电力自动车之一的“阿波罗”16的指挥员登上月球，此时仍旧保持着沉着冷静，他的脉搏频率为85—90次/分。稍后，当推进剂外贮箱脱离机体时，才提高到110次/分。

发射时间T之后2分11秒，也即燃烧结束后4秒，助推火箭按计划脱落。它们分别攀附在降落伞上，溅落到离预定目标不到5海里的海面上，以便在较短的时间里被发现，再由专用船舰捞起供日后重新使用。

发射后8分40秒，主发动机熄火，这时“哥伦比亚”号升到24公里高度。T之后9分2秒，已排空的外贮箱脱落，到10分32秒，两台轨道机动发动机（OMS）首次开动，OMS的总推力为5400千磅达。机动发动机在计算机控制之下，持续运转86.5秒，把航天飞机绕地球环行速度加速到的52米/秒。此时航天飞机已处于运行轨道上，在没有推力的状况下，以此速度上升到241公里的高度。OMS第二次开动在T之后44分2秒，持续75秒，使“哥伦比亚”号速度再提高42米/秒，它的环行圆周为2457×2476公里。

有效载荷舱

航天飞机机组人员紧接的一个重要行动是打开“哥伦比亚”号的有效载荷舱。指挥载荷舱舱门开闭的控制台就在乘员舱后面的遥控操纵臂旁边。坐在乘员舱里透过舷窗，长长的载荷舱便一目了然。18米长的“谷仓”门的打开，对于计划的成功是绝对必要的。因为舱门关闭时覆盖了机载冷却系统的4块辐射平板，而后者只有在“看到”宇宙中黑体时才能发挥作用，散发过剩的热量。每块散热板为3×4.6米，冷却蜗杆由于氟氯烷冷却剂贯流其中而渐渐变细。前两块板各有68根蜗杆，而后两板各有26根，管道总长约为1.5公里。辐射总面积111米²。它们对于航天飞机有着生死攸关的重要性，如果有效载荷舱舱门出于任一原因而不能打开的话，飞行任务必定立即断送。

舱门的开启和试关按计划在T之后1小时43分7秒实行。此后25小时又5分钟内它一直开启着。在此期间，机动发动机又运转了两次；T之后6小时20分49秒，OMS-3点燃29秒，而OMS-4在T之后7小时5分35秒，点燃33秒。这样使得扬和克里平进入了2685×2667公里的新轨道。

发射后1小时53分，从航天飞机上第一次发送电视图像，从图像上可以看到开着的有效载荷舱和“哥伦比亚”号的尾部，宇航员们发现，在上升过程中，两台轨道机动发动机外壳上的防热罩有些损坏。更多的是玻璃纤维瓦砖的丢落或损坏，可能是因为发射时强大的声学负荷所致。然而，对于再入过程中所涉范围内预期的热学，结构学负荷的精确的分析指明：外壳材料石墨——烷氧化合物的温度不会高于280°~350°C，也就是说，不会达到上升过程中420°C的高温，因而不至于损坏。正如航天飞机返回后不久所观察到的那样，“哥伦比亚”号上30800块防热瓦组成的防护外壳，除了机动发动机上及另外极少容易修复的损失外，其余的都完全可以多次重复使用。

返航

在返回地球余下的一半时间里，宇航员们根据原定计划执行了一系列任务：开动位控小火箭发动机，启动机载导航系统，供电设备及其它成套装置。这样，一直到试航的最后阶段，对“哥伦比亚”号作了一系列基本的试验。另外他们还附加发了更多的电视图像，在T之后13小时及37小时享受了两次八小时睡眠。

4月14日早晨，发射后49小时，扬和克里平开始了返航的准备工作，比原计划提前半小时。在50小时29分，有效载荷舱舱门第二次即最后一次关闭并且上了闩。到53小时17分20秒，克里平开动了机载液压系统三台联氨发动机中的两台（APU-2，3）。此后不久，53小时21分32秒，轨道机动发动机OMS再次点燃，以降低速度，脱离轨道，持续21分左右，以使飞机速度减为90米/秒。此时“哥伦比亚”号已进入第36圈运行。液压系统第三台发动机在53小时43分13秒启动，这是唯一真正被带回的一台发动机。

进入地球大气层之后，在122公里高度上，“哥伦比亚”号速度为25倍声速，此后20分钟内，它继续超音速飞行，同地面的无线电通讯中断。机身陷于强热玫瑰红玻璃等离子体之外的“钟罩”内。机头及机翼前缘的最高温度达1500°C左右。

无线电通讯中断直到54小时8分30秒才结束，这时飞行状态是飞行速度马赫1高度57公里。“哥伦比亚”号作为历史上第一架装上机翼的载人飞行器，以其难以置信的完美表演闯进了至今不为人熟知的马赫与马赫25（M25）之间的飞行领域。现在，航空动力学教科书看来必定要改写了。

着陆

离开着陆还有12分钟，再无特定的空中作业要完成。着陆前70秒，“哥伦比亚”号在3600米高空由左向机动转弯转变成直线飞行，速度减至640公里/小时，下滑角22°——它已成了一架99吨重的“巨型”滑翔机，一辆飞行货车。

在约翰· 扬指挥下，放下了主起陆架，飞行速度350公里/小时，13秒后又放下了机首起陆架。“哥伦比亚”号在空中盘旋45秒，然后着陆在跑道上滑行了3000米，安然停住。

加利福尼亚州爱德华兹空军基地一片欢腾，25万人热烈欢呼“哥伦比亚”号处女航成功。地球上第一架真正的航天飞机终于安全返回地球。STS-1计划在54小时20分52秒的航行后，以百分之百的成功完满结束。从此打开了人类进一步宇航的道路：到太空旅行，将成为人们一项定期活动。“哥伦比亚”号第二次飞行STS^2，指挥员由乔 · 恩格尔担任，驾驶员是理查德 · 特鲁里，定于今年9月30日进行。