未来航天飞机
这种航天飞行器的官方名称为“国家航天飞机”（NationalAerospacePlane），它的飞行速度将是音速的25倍，能够十分轻易地进入或离开飞行轨道。它不需要以前航天飞机所携带的庞大的外部燃料箱和助推器。但是，如同科学家们提出的许多概念型运载工具一样，它也同样遇到了非常巨大的技术障碍。
2002年9月，在NASA历时5年、预算耗资约50亿美元的新型空间运载技术开发计划过半之时，布什政府宣布了一项取代航天飞机的双头并进的计划。其一是在10年之内开发出一种“轨道太空飞机”
（OrbitalSpacePlane），与里根的“东方快车”计划不同的是，它将使用常规的运载技术。
在可以预见的未来，还不会出现任何形式类似“国家航天飞机”这样的飞行器。从理想角度讲，太空飞行器将更像是常规的飞机。它们使用单级助推器实现从起飞、入轨一直到着陆的全过程，只需在两次飞行之间补充燃料即可。燃料将全部装在内部燃料箱中，这样飞行器在大气层内外都能够很灵活地进行操纵，并且在重新进入大气层时能够耐受所产生的高温。但事实证明，到目前为止要想同时满足所有这些要求，还是超出当今世界顶尖级航空专家能力范围的。
由于有了“哥伦比亚”号的教训，飞行器在大气层中的可操纵性以及它重新进入大气层时能否耐受产生的高温就理所当然地成了关键性的问题。航天飞机的外形更像是一个长了翅膀的砖块。它生硬的外形会在重返大气层时产生强大的冲击波，这有助于飞行器免受周围高温电离气体的破坏。如果它们的外形和飞行方式类似于高性能喷气式飞机，那么其机翼前沿的温度将远远高于目前大约1600℃的水平。
NASA埃姆斯研究中心的科学家们正在研究一种基于二硼化铪或二硼化锆与碳化硅复合的陶瓷材料，它将有助于机动性更好的飞行器耐受重返大气层时的高温。这些材料可以耐受将近2800℃的高温，但目前还比较脆，而且笨重，要想真正将它们用到外形圆滑的航天飞机上，还有很多的研发工作要做。