กระสวยอวกาศโคลัมเบียมีแผนเดินทางขึ้นไปปฏิบัติภารกิจทดลองวิทยาศาสตร์กว่า 80 รายการ นอกอวกาศเป็นเวลา 16 วัน และมีกำหนดเดินทางกลับสู่พื้นโลก โดยแล่นลงจอดที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี แหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา ในช่วงเช้า วันเสาร์ 1 ก.พ. ตามเวลาในสหรัฐฯ แต่กระสวยอวกาศเกิดขาดการติดต่อกับศูนย์ควบคุมภารกิจภาคพื้นดิน กระสวยอวกาศโคลัมเบีย ถือเป็นกระสวยอวกาศเก่าแก่ที่สุดขององค์การนาซา โดยขึ้นบินสู่อวกาศครั้งแรกในปี 2524 นักบินอวกาศทั้ง 7 คน ประกอบด้วยชาวสหรัฐฯ 6 คน ชาวอิสราเอล 1 คน เสียชีวิตทั้งหมด

เหตุการณ์เกิดขึ้นเหนือพื้นดินราว 207,000 ฟุต หรือ 62,100 เมตร ซึ่งเป็นไปไม่ได้ว่าจะถูกยิงด้วยขีปนาวุธแบบพื้นสู่อากาศ ในช่วงไม่กี่นาทีสุดท้ายก่อนยานจะพบจุดจบ เป็นไปได้ว่าเกิดปัญหาขึ้นที่แผ่นป้องกันความร้อน ราว 80 วินาทีหลังจากมันทะยานขึ้นจากแหลมคานาเวอราล ชิ้นส่วนแผ่นโฟมกันความร้อน ขนาดยาวประมาณ 20 นิ้ว หลุดออกจากบริเวณถังเชื้อเพลิงด้านนอก และพุ่งมากระทบปลายปีกด้านซ้ายของกระสวยอวกาศ ทำความเสียหายให้กับแผ่นฉนวนกันความร้อน ที่เรียกว่า Thermal Tiles หรืออาจทำให้มันหลุดไป

กระสวยอวกาศจะมี Thermal Tiles มากกว่า 20,000 แผ่น เพื่อป้องกันความร้อน ในขณะที่มันเดินทางกลับเข้าสู่บรรยากาศ ของโลก หากเกิดมันหลุดออก จนมีขนาดใหญ่จะเกิดความร้อนสูง จนทำให้กระสวยอวกาศแตกเป็นเสี่ยงๆ ในขณะที่ มันเดินทางเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก คล้ายกับสถานีอวกาศเมียร์ที่แตกกระจายเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งหลักฐานใหม่ที่พบแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิอากาศบริเวณด้านซ้ายของยานได้เพิ่มสูงขึ้นผิดปกติ ประกอบกับตัวยานได้ถูกบีบอัดจากแรงต้านของลมกำลังสูงในขณะนั้น