Giống như máy bay, ô tô thường xảy ra sự cố, các thiết bị vũ trụ trên không cũng xuất hiện nhiều trục trặc. Nhưng trên vũ trụ cách xa mặt đất 400-500 km thì những thiết bị vũ trụ “bị bệnh” được sửa chữa như thế nào? Chắc chắn là phải sửa chữa bằng cách phóng máy bay vũ trụ lên đó.
Bản thân máy bay vũ trụ cũng là một thiết bị vũ trụ bay quanh Trái Đất. Độ cao và tốc độ của nó khác với các thiết bị vũ trụ đang bay trên quỹ đạo bị trục trặc, cộng với nó có động cơ bổ trợ để cơ động thay đổi quỹ đạo, dùng động cơ khống chế phản tác dụng sẽ khống chế tư thế của máy bay và tay máy điều khiển từ xa của máy bay sẽ tiếp cận với vệ tinh, cho nên nó có khả năng bay đến bên cạnh những thiết bị vũ trụ xảy ra sự cố để tiến hành sửa chữa.
Tháng 4 năm 1984 máy bay vũ trụ đầu tiên của Mỹ “Người khiêu khích” lần đầu tiên từ trên quỹ đạo bay quanh Trái Đất đã đuổi kịp vệ tinh quan trắc “Năm đỉnh cao của Mặt Trời” để sửa chữa.
Vệ tinh “Năm đỉnh cao của Mặt Trời” được Mỹ phóng tháng 2 năm 1980 dùng để giám sát những vệt sáng hoạt động trên bề mặt Mặt Trời vào năm Mặt Trời hoạt động ở đỉnh cao 1980. Tháng 11 năm đó, thiết bị khống chế tư thế của vệ tinh và ba máy quan trắc điện tử bỗng nhiên mất hiệu nghiệm, tiếp theo là vệ tinh từ trên quỹ đạo có độ cao 540 km hạ thấp xuống độ cao 480 km và có khả năng sẽ rơi vào tầng khí quyển bốc cháy.
Máy bay vũ trụ sau bốn giờ sơ chẩn, đã bay đến cách vệ tinh khoảng 60 m. Nhà du hành vũ trụ mặc quần áo vũ trụ ra ngoài khoang, còn mang theo thiết bị bảo hộ dưới dạng túi có ống phụt để điều khiển ra khỏi máy bay vũ trụ. Nhà du hành vũ trụ đã nhờ luồng khí từ ống phụt đẩy lên để tiếp cận đến khoang chính hình lục giác của vệ tinh cách 5,4 m. Vì vệ tinh có tốc độ tự quay rất nhanh, quay một vòng mất sáu phút khiến cho nhà du hành vũ trụ trong trạng thái mất trọng lượng không thể dùng tay máy để tiếp cận với vệ tinh. Do đó đã nhờ trạm khống chế vệ tinh ở mặt đất ra lệnh cho máy tính điện tử của vệ tinh giảm chậm tốc độ tự quay và bảo đảm tư thế ổn định, sau đó dùng tay máy của máy bay ngoài ngoắc vào ống phụt động cơ tên lửa của vệ tinh, đưa nó vào bàn sửa chữa được thiết kế đặc biệt trong khoang của máy bay đã mở sẵn, dùng các linh kiện mới để thay thế nguồn điện của máy quan trắc quầng Mặt Trời trên vệ tinh; sửa chữa máy chụp ảnh phân quang bằng tia X và máy đa sắc tia X.
Toàn bộ thời gian sửa chữa mất gần 200 phút. Vệ tinh sau khi sửa chữa đã thông qua tay máy của máy bay vũ trụ đẩy vệ tinh lên không, điều chỉnh bay vào quỹ đạo ở độ cao ban đầu. Ngày 14 tháng 5 năm 1992 máy bay vũ trụ “Tiến lên” của Mỹ đã tiếp cận một vệ tinh phóng lên hai năm trước đó, vì động cơ tên lửa bị trục trặc nên vệ tinh thông tin quốc tế (số 6 F3) này không lên được quỹ đạo như dự định và đưa vệ tinh về mặt đất. Lắp cho vệ tinh một tên lửa mới rồi trực tiếp bắn vào vũ trụ khiến cho vệ tinh đi vào quỹ đạo như dự định. Vệ tinh trị giá 157 triệu đô la này cuối cùng đã làm việc bình thường.
Tháng 12 năm 1993 máy bay vũ trụ “Phát hiện” của Mỹ đã sửa chữa kính viễn vọng Hapbơn. Kính viễn vọng sau khi được phóng lên, các nhà khoa học phát hiện những bức ảnh nó truyền về rất mờ, không đạt được kết quả như dự kiến. Nguyên nhân vì kính chủ của nó bị mài hỏng một chút. Sau đó lại phát hiện pin Mặt Trời của nó có vấn đề. Các số liệu mà máy tính dự trữ cũng mất khả năng điều khiển.
Do đó tay máy của máy bay vũ trụ “Phát hiện” đã đưa kính viễn vọng Hapbơn về máy bay vũ trụ. Nhà du hành vũ trụ đã thay thế linh kiện và lắp một máy chụp ảnh hành tinh dạng mới. Công tác sửa chữa này tiến hành trong bảy ngày. Kính viễn vọng Hapbơn sau khi được sửa chữa, độ phân biệt đã được nâng cao lên rất nhiều, có thể chụp ảnh các thiên thể tối 10-15 lần. Tất cả những công việc sửa chữa trong vũ trụ này đều là nhờ máy bay vũ trụ.