在前苏联发射世界第一个试验空间站“礼炮1”号后的两年，1973年5月14日，美国成功地发射了它的“天空实验室”，这个实验室就是太空空间站。
资料显示，“天空实验室”计划是在“阿波罗”登月计划的基础上制定的，主要是利用“阿波罗”登月计划结束后的剩余运载工具和设备以及所积累的技术成果而研制发展的。
“天空实验室”是一个多舱室组合体，其主要结构由轨道工场、太阳望远镜、过渡舱、多用途对接舱和“阿波罗”飞船的指挥服务舱等5个部分组成。轨道全长36米，总重82吨，拥有工作容积316立方米。轨道工场是航天员的主要工作和生活舱室，由“土星5”火箭的第三级改装而成。其中火箭的液氢箱改成为航天员的生活和工作区，并用隔板分成卧室、餐室、观察室和盥洗室。轨道工场内，室温保持在16℃~32℃，可以调节；舱内为0.35大气压的纯氧大气层，航天员呼出的二氧化碳及水汽由分子筛进行消除。工场外壳厚13厘米，其中6厘米厚铝防护板用于防止粒子辐射对航天员的侵害。太阳望远镜对太阳进行观察，利用电视传输系统将太阳图像和数据传往地面进行处理。“阿波罗”飞船指挥服务舱由阿波罗飞船改装而成，作为航天员往返和运输物料的航天渡船。
“天空实验室”的发射分两步进行。第一步，用“土星5”运载火箭先将装配好的轨道工场、太阳望远镜、过渡舱和多用途对接舱发射到435千米高的圆形地球轨道；第二步再用运载火箭把乘有3名航天员的“阿波罗”飞船送到空间，入轨后与多用途对接舱对接，构成完整的天空实验室。于是，“阿波罗”飞船的航天员进入轨道工场，开始空间科学实验工作。工作完成后再返回飞船，接着“阿波罗”飞船再载着3名航天员与多用途对接舱分离，离轨后再入大气层返回地面。资料显示，先后共有3批9名航天员进入“天空实验室”工作：第一批3名航天员在1973年5月25日乘飞船到“天空实验室”工作28天；接着，7月28日和11月6日又有2批航天员乘飞船进“天空实验室”分别工作了59天和84天，进行了有关生物医学、太阳天文学、地球资源勘测、空间加工等综合观察和实验，特别是着重研究人在长期失重条件下的反应和变化。1974年2月第3批航天员返回地面后，“天空实验室”即停用，并于1979年7月11日坠毁。
“天空实验室”坠毁后，美国迄今还没有发射过太空空间站，致使近20年来无法进行长期载人航天飞行和各种空间科学实验，并使美国在这个领域损失了很多时间而远远落在前苏联的后面。这是为什么呢?并不是美国对发展空间站有什么不同于前苏联的看法，更不是美国在技术上有问题，而是由于美国采取了一条不同于前苏联建设空间站的路线。前苏联采取的是从载人航天飞船通过一次性运载发射系统直接走向太空空间站建设；而美国想采取的是从载人航天飞船通过可重复使用的航天飞机作运输再走向空间站建设。美国认为，用一次性运载系统作运输建设它设想的规模巨大的空间站费用太高，经济上不合算；用可以重复使用的航天飞机作运输工具建设空间站是可取的。于是便有了后来的“挑战者”号航天飞机与“哥伦比亚”号航天飞机。
知识点
美国国家航空航天局
National Aeronautics and Space Administration，简称NASA，台湾译作“美国国家航空暨太空总署”，是美国负责太空计划的政府机构。总部位于华盛顿哥伦比亚特区，拥有最先进的航空航天技术，它在载人空间飞行、航空学、空间科学等方面有很大的成就。它参与了包括美国“阿波罗”计划、航天飞机发射、太阳系探测等在内的航天工程。为人类探索太空做出了巨大的贡献。