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航天飛機是太空飛機當中的一種，主要以運載火箭為載具垂直發射進入太空軌道，並在再入大氣層返回時如飛機一般滑翔着陸[1]。狹義上的航天飛機體量巨大且用途廣泛，其中間部分一般設置有貨艙[2]，可將航天器從地面帶到太空中釋放，或是執行航天器在軌維修、內置實驗艙作為空間試驗平台等任務。
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航天飛機除運送航天員和有效載荷之外，還支持在軌開展大量的科學實驗和空間研究工作。其具備重複使用能力，是可以多次往返於地球和太空之間的航天器[3]。
目前全球僅美國和蘇聯曾成功研製並發射過航天飛機，且二者均已退役[4][5][6]。但「航天飛機」一詞廣義上亦可以用於指代一些大小、重量和功能上都與載人飛船相當，但亦具有機翼和飛機式外形設計且具備滑翔着陸能力的太空飛機，如追夢者號在中文語境中就被普遍稱為「航天飛機」[7][8][9]，此外歐洲的赫耳墨斯號亦被稱為「航天飛機」（法語：navette spatiale）。
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