14 мая 1973 года на космическую орбиту была выведена первая американская орбитальная станция «Скайлэб». На ее борту не было космонавтов. Сначала следовало убедиться в том, что их пребывание в космосе будет безопасным.
«Небесную лабораторию» (так переводится название станции ) создали на базе третьей ступени ракеты «Сатурн-5». В баке для горючего диаметром около 7 метров оборудовали жилое и рабочее помещения, бак окислителя переделали в емкость для отходов. Соединенные со станцией причальная конструкция и шлюзовая камера увеличили ее вес до 77 тонн и длину до 25 метров.
На орбите «Скайлэб» должен был раскрыть две панели солнечной батареи размахом около 30 метров. Но по пути в космос во время подъема одна панель солнечной батареи оторвалась, а вторая не раскрылась, кроме того, был сорван противометеоритный экран. «Скайлэб» остался без электроснабжения и без терморегулирования, и эксплуатация его была практически невозможна.
Для разрешения ситуации было решено доставить на станцию замену экрану – своеобразный «зонтик», полотнище, натянутое на четыре раздвигающиеся спицы. «Зонтик» был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией.
В общей сложности на станции побывали три экспедиции. Основной их задачей было изучение адаптации человека к условиям невесомости и проведение научных экспериментов.
Первая экспедиция (Чарлз Конрад, Пол Уайтц, Джозеф Кервин) продлилась 28 суток (с 24 мая по 22 июня 1973 года) и носила не столько научный, сколько ремонтный характер. В ходе нескольких выходов в космос астронавты раскрыли заклинившую солнечную батарею и восстановили терморегуляцию станции.
Вторая экспедиция в составе Алана Бина, Джека Лаусмы и Оуэна Гэрриотта отправилась на станцию 28 июля 1973 года и провела на орбите уже 59 дней.
Третья (и последняя) экспедиция началась 16 ноября 1973 года и длилась 89 суток. Космонавты выполнили большой объем научных и технологических экспериментов, в том числе по поведению материалов в условиях микрогравитации, астрофизике, физике Солнца, исследованию земных ресурсов и космической технологии.
Астрономические наблюдения позволили удвоить объем информации по физике Солнца и привели к открытию нескольких неизвестных физических процессов в солнечной короне. Данные по адаптации человека к условиям невесомости служили отправной точкой для космической медицины в течение более десяти последующих лет.