哥伦比亚解体的直接原因是当初发射时，外储箱（External Tank，储存液体燃料）上的一片隔热泡沫脱落，砸中机翼。这一过程早早被摄像机记录下来告知了NASA的工程师们。哥伦比亚还在外太空时，具体损失尚不清楚，NASA对此作了危害评估。数据模拟软件预测如果泡沫恰好以某几个角度砸中机翼，可能砸穿隔热层，损伤机翼本身，但由于隔热泡沫与机身碰撞在以往的航天飞机任务中发生过不止一次，且以往几次都平安返航，未造成重大影响，加之NASA认为机翼位置太偏，结构复杂，即使航天员出舱也难以完成维修，就决定按计划正常返航。
如果要避免灾难，唯一的可能大概像楼上说的一样，再派一艘航天飞机或宇宙飞船接应，放弃飞船。（后来发现号太空中发现损伤时奋进号就在地上待命，虽然最终是通过出舱维修解决。）而这个过程又有很多风险与技术难题，就是另一回事了。
可参阅NASA官网公开的调查报告：
