Załoga :
 
 

Rick D. Husband	CDR	2 lot, NASA, USA
William C. McCool	PLT	1 lot, NASA, USA
David M. Brown	MS1	1 lot, NASA, USA
Kalpana Chawla	MS2/FE	2 lot, NASA, USA
Michael P. Anderson	MS3/PC	2 lot, NASA, USA
Laurel B. Clark	MS4	1 lot, NASA, USA
Ilan Ramon	PS1	1 lot, ISA, Izrael

Załoga podzielona była na dwie 12-godzinne zmiany, dzięki czemu eksperymenty prowadzon non-stop.
W skład zmiany "czerwonej" wchodzili CDR, MS2, MS4, PS1, a w skład "niebieskiej" - PLT, MS1 i MS3.

Ładunek :

SpaceHab-RDM (Research Double Module),
FREESTAR (Fast Reaction Experiments Enabling Science Technology Applications and Research).
Misja o przedłużonym trwaniu (EDO - Extended Duration Orbiter).

Załoga przeprowadziła 82 eksperymenty z następujących dziedzin: biologia (7 z zakresu kardiologii, 5 z zakresu oddziaływania mikrograwitacji na organizmy żywe, 10 z zakresu badań nad systemem mięśniowo-szkieletowym, 5 doświadczeń fizjologicznych przygotowanych przez studentów z różnych krajów, w których badane są mrówki, pająki, ryby z gatunku Medaka, zadrzechnie i jedwabniki, 20 z zakresu fizjologii, homeostazy i odporności na stres), geofizyka (4 eksperymenty z zakresu badania atmosfery oraz 1 z zakresu pomiaru stałej słonecznej), fizyka (9 z zakresu krystalografii, w tym 1 edukacyjny, 5 dotyczących studium różnych procesów fizycznych), produkcja substancji (9 eksperymentów służących wytworzeniu w warunkach mikrograwitacji kryształów białek, lekarstw, substancji gaśniczych, zeolitów itp.), technologia (7 eksperymentów z zakresu astronawigacji, komunikacji, systemów podtrzymywania warunków życia w statkach kosmicznych, w tym jeden edukacyjny).

Konfiguracja ładunków w ładowni orbitera. Szczegółowy wykaz eksperymentów (pdf, 90 kB).

Orbita :

i=39,02°; h=264-276 km

Rzeczywisty przebieg lotu :

09.12.2002 o 12:30 zestaw startowy wyjechał z VAB i o 19:00 został umieszczony na wyrzutni LC-39A.

13.01.2003 krótko po północy rozpoczęto od stanu T-43h odliczanie.

Start 16.01.2003 o 15:39:00,050 (wzlot 0,025 s później) z wyrzutni LC-39A w KSC.

W T+81s od szczytu ET oderwał się fragment izolacji termicznej o wymiarach 15x40x50 cm i masie około 1,2 kg, który uderzył w spód lewego skrzydła orbitera. Po analizie zdarzenia kierownictwo lotu orzekło, że nie niesie to za sobą żadnego niebezpieczeństwa.

W T+9m odrzucono zbiornik ET i Columbia znalazła się na nietrwałej orbicie na pułapie 78-272 km. W T+44m wykonano manewr OMS-2, po którym wysokość orbity podniesiono do pułapu 273-290 km. O 17:35 otwarto drzwi ładowni. Przed 23:00 zmiana czerwona wykonała aktywację laboratorium SpaceHab i rozpoczęła realizację eksperymentów naukowych.

Jedynym problemem była awaria dwóch systemów chłodzących w SpaceHabie, która nastąpiła nazajutrz po starcie. W jej wyniku temperatura wewnątrz laboratorium wzrosła do 29°C, przy normie 22°C. Astronauci podłączyli laboratorium do systemu klimatyzacji orbitera, co obniżyło co prawda temperaturę do 26°C, ale w zamian podniosło temperaturę w pomieszczeniach mieszkalnych orbitera.

01.02.2003 o 13:15:30 rozpoczęto trwający 2 minuty i 38 sekund manewr deorbitacji.

Po wejściu w atmosferę wystąpiły problemy techniczne w lewym skrzydle, dokładniejszy ich opis jest tutaj.

O 13:59:32 utracono łączność z załogą, a o 14:00:04 zakończyły napływać dane telemetryczne, następnie, o 14:00:23 orbiter ulega rozpadowi i spaleniu w atmosferze ziemskiej lecąc nad stanem Teksas na wysokości 63 135 m z prędkością 20 tys. km na godzinę (Mach 18,3; MET 15d:22h:21m:23s). Śmierć ponosi cała załoga.

Do planowanego na 14:15:50 lądowania na KSC SLF (RW33) na Florydzie zabrakło 15 minut i 27 sekund.