如果航天飞机在燃料加注完成后，再做出推迟发射的决定，那么将会造成数千万美元的燃料损失。外挂燃料箱里的燃烧剂是液态氢，液氢的沸点为-252.8℃，仅比宇宙的绝对零度高20℃。这种燃料无法在地面创造一个长久处于沸点以下的低温环境来储存。由于液氢的沸点极低，即使在宇宙空间也很难储存，所以称为空间不可储存燃料。因此在本次发射推迟后，到下次发射前要将液态氢排放掉。
虽然外挂燃料箱外围有泡沫绝缘材料保护，也只能使液氢维持一段时间。所以在加注燃料后到发射这一时间段，需要不断地向燃料箱内补充液氢，才能确保燃料充足。而汽化的液氢要通过航天飞机外挂燃料箱的燃料泄出管路释放到外界。液氢液氧火箭发动机工作之前需要预冷，这种冷却剂不能是其他液体，只有燃烧剂本身——液氢，液氢作为冷却剂预冷发动机燃料管路后会通过航天飞机轨道器主发动机的泄出阀门排到大气中去。
液氢是一种制作成本很高的燃料，每次发射都有一部分液氢在气化和预冷阶段被释放掉。而且极易发生爆炸，无论是从储存还是安全角度，都不能长久地储存在燃料箱里。但是液氢火箭发动机比冲高、无毒和环保，已越来越广泛地成为未来运载工具的首选燃料。
“发现”号此次复飞之旅主要有两个任务，第一是检验新改进的泡沫绝缘材料是否解决了脱落问题；第二是验证在太空对航天飞机进行维修的技术。为了安全起见，NASA特意为“发现”号增加了一段15米长的机械臂，用来观测航天飞机机腹下隔热瓦片受损情况，因为在航天飞机发射的过程中从轨道器腹部新安装的一台摄像机呈现的影像看，确实有一些细小的碎片在轨道器和外挂燃料箱之间掉落，当然也就不能排除击中轨道器腹部隔热瓦的可能，而以往的发射中，这种情况比改进后会更为明显，只是无法通过摄像机拍到。
果不其然，在发射升空后第二天，通过加长机械臂的观测，发现航天飞机机腹下确实有能够造成安全隐患的裂缝和块状突起，不过此时NASA为“发现”号研发的在轨维修技术发挥了作用，宇航员进行了两次太空行走，成功地实施了修补。之后航天飞机与国际空间站对接。在对接之前，“发现”号在离空间站近距离处进行360°翻转，空间站上的宇航员利用高清数码相机对轨道器进行全身检查，并把照片传回地面供专家分析。
“发现”号航天飞机此次利用国际空间站的多功能后勤舱送去了8吨重的物资，使其上面的宇航员得到了充足的补给，并在发射升空的13天后，安全返回地面。“发现”号此次有惊无险的飞行任务虽然取得成功，但是泡沫绝缘材料脱落的问题依然存在。NASA无奈地再次中止了航天飞机发射计划，需要投入更长时间和更多精力对泡沫绝缘材料进行改进。
NASA感到航天飞机的问题棘手，将资金和人力投入到航天飞机改进方面，这使美国刚刚制定的“星座”计划显得紧张。于是每年都需要追加一定的航天预算，但是飞船和火箭的研制工作遇到的一些困难却难以解决。
首先是技术问题，由于这次计划与“阿波罗”计划相隔甚远，“阿波罗”登月时代技术资料早已不适合现在。况且，NASA在一次内部清查中发现，“阿波罗”登月火箭技术图纸竟不翼而飞，这使得“星座”工程的研制工作没有可供参考的东西。
其次是资金问题，似乎每年增加的资金总是不够填补技术研制的成本。造成研制工作节点被一推再推。
再次是航天飞机的发射障碍总是困扰NASA，他们不能从对泡沫绝缘材料改进的困扰中解脱出来。这给准备在9月升空执行正式复飞任务的“亚特兰蒂斯”号带来了很大的压力。如果NASA再次中止航天飞机的飞行任务，那么国际空间站建设会继续推延，其他成员国也不可能有耐心等待，国际空间站最终能否在2010年建成都无法保证。
为了兼顾他国的利益又能确保航天飞机发射的安全。NASA希望航天飞机能够在2006年恢复对国际空间站的建造工作，于是，2006年7月5日，“发现”号航天飞机又执行了一次试验飞行。此次飞行前，NASA对航天飞机外挂燃料箱进行大幅度改进，将保持外挂燃料箱气动外形的部分泡沫绝缘材料拆掉。这在美国航天飞机发展历程上史无前例，此举虽然在发射过程中会增加阻力，但是却可以降低泡沫脱落的概率。后来从发射过程中的录像显示，航天飞机在发射过程中泡沫绝缘材料脱落的现象似乎觉察不到，这证明了当初对外挂燃料箱气动外形改进的正确性。
但是新的困扰再次出现，执行首次正式复飞发射任务的“亚特兰蒂斯”号航天飞机又遇到了阴云密布的恶劣天气。处在卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心，所在区域位于北大西洋西侧的亚热带季风气候纬度范围，又临近海岸。受洋流影响，这里一年中大部分时期是雨季。而这个时期又正值高峰期，符合发射条件的天气实在难遇。如果避开雨季，等到10月份再寻找新的发射窗口恐怕在此之后的航天飞机发射计划都会被推迟，这将对整个国际空间站后续建造计划带来极为不利的影响。
为了不至于突破空间站建设推迟的底线，NASA被迫临时更改发射安全规定，允许航天飞机在一定恶劣天气下执行发射任务，后来证明这种冒险是正确的， 2006年9月9日“亚特兰蒂斯”号穿过低矮厚重的云层，飞向太空，发射获得了成功。
美国航天飞机就是这样艰难地复出了。这次“亚特兰蒂斯”号航天飞机为国际空间站送去了代号为P3、P4的左弦横梁桁架构件和第二组主太阳能电池板。随着国际空间站规模开始有所扩大，人们焦急的心情似乎也放松了许多。
国际空间站后续的紧张建设
在此之后，航天飞机的发射基本算是顺利，虽然时常会出现传感器异常、电池失灵、燃料管破裂等故障耽误发射，但是航天飞机每次执行任务都是有惊无险地获得了成功。
2006年12月10日，“发现”号航天飞机发射升空，为国际空间站的电力系统进行重新布线，并安装左弦的P5桁架第三组主太阳能电池板。
2007年6月8日，“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，为国际空间站安装代号为S3和S4的右弦横梁构件和第三组主太阳能电池板。
2007年8月6日，“奋进”号航天飞机发射升空，为国际空间站送去右弦代号为S5和S6的桁架构件。美国女航天员芭芭拉 摩根完成了人类教育历史上首次太空授课，终于实现了职业教师格里 麦考利夫因1986年1月28日“挑战者”号失事而未竟的事业。
自从“挑战者”失事后，NASA规定不允许非职业宇航员乘坐航天飞机进入太空，航天飞机上的载荷专家这个角色将不复存在。而当时麦考利夫以非职业宇航员乘坐“挑战者”号进入太空时，芭芭拉 摩根还是一个小女孩，在得知自己国家伟大的女教师因为航天飞机失事献出了生命时，她就立志将来能够实现前辈的心愿。后来芭芭拉 摩根也成为了一名教师，但此时NASA新规则已不能让她如愿以偿。为了儿时的梦想，芭芭拉 摩根毅然放弃自己教师的职务，进入NASA成为一名职业宇航员，才能有了今天的成就，这就是两代美国女性对太空梦想的传承。
2007年10月23日，“发现”号航天飞机发射升空，为国际空间站送去意大利制造的“和谐”号节点舱。
但是原定于2007年12月份准备再次进入太空为国际空间站运送欧洲“哥伦布”号实验舱的“亚特兰蒂斯”号航天飞机，却被推迟到了2008年。因为此时NASA的官员们必须要考虑资金问题了。在2007年底，一场全球化的金融危机席卷世界，它正悄无声息地影响着航天领域的改变。
经济危机下的载人航天
美国有一家叫做比奇洛的私人太空公司，它计划与俄罗斯合作，在太空建立一个充气式太空旅馆，发射任务由俄罗斯的“第聂伯”运载火箭完成。虽然在此之前已经成功发射了“起源”1 号和“起源”2 号两个试验舱，也很大程度上受到了世界旅游爱好者的瞩目，甚至它们计划在2008年发射有生命维持系统的“起源”3号试验舱。但是自从出现金融危机后，便再也没有这家公司与计划进展有关的任何消息。
还有就是英国维珍银河公司，该公司的老总理查德 布兰森曾信心十足地宣布，他们将在2008年试飞全新的具有真正意义的亚轨道载人飞船——“太空船二号”。该飞船长18米，由载机“白色骑士二号”先送至约15千米的高空，然后“太空船二号”与“白色骑士二号”实现分离，“太空船二号”借助自身的火箭发动机继续爬升，可将6名乘员送入110千米左右的亚轨道高空。在那里不但可以看到壮丽的宇宙景色，而且可以体验到5分钟左右的太空失重的感觉。“太空船二号”最后采用滑翔的方式返回地面。到目前为止全世界已经有超过500名太空旅游爱好者预定了机票，包括伟大的科学家史蒂芬 霍金。
金融危机暴发后，维珍银河公司改变了最初的计划，直到2010年4月才进行了一次太空船母船“白色骑士二号”空载飞行试验。2010年10月10日，“太空船二号”在母船飞到1.37万米高空后被释放，完成首次无动力滑翔飞行试验。2011年5月4日，“太空船二号”完成了首次羽状构型滑翔试验，这是该飞船再入大气层时所必须保持的构型。预计到2012年，“太空船二号”才能实现110千米的亚轨道试验。
NASA无疑也像这些私人航天公司一样，受到金融危机的影响。美国政府肯定要以恢复经济为主要任务，因为经济是国家的命脉，这时候当然不能保证有足够的航天预算支出。
2007年，美国共进行了三次航天飞机发射任务，但是每次都会因为航天飞机故障频发导致发射日期接二连三地推迟，更有糟糕的天气给发射雪上加霜。
执行2007年度首次发射任务的“亚特兰蒂斯”号航天飞机原计划2月26日发射，但属于亚热带季风带气候的佛罗里达州那个时候遭遇冷热气流的剧烈交融，2月20日的一场冰雹将“亚特兰蒂斯”号的外挂燃料箱上部砸出无数小孔，迫使航天飞机只好返回厂房进行维修。
恶劣的天气还使航天飞机在返航时遭遇挫折，如果降落当天肯尼迪航天中心上空的云层无法使能见度达到要求，那么航天飞机需要降落在加利福尼亚州爱德华兹空军基地。虽然改变降落地点不成问题，但是NASA为此要多花费600万美元由一架特殊的波音747飞机运送航天飞机回肯尼迪航天中心。