哥伦比亚号的机鼻先由德州州警发现并通报ＮＡＳＡ。ＮＡＳＡ派出的搜索小组将部分埋在土里的机鼻挖出。现场一名协调官员表示，整个机鼻大致完整。这是残骸搜索工作迄今最大发现。从哥伦比亚号一日失事到三日下午，共有一万二千片残骸被寻获，但都属于小型残骸。这些残骸散布面积大于爱尔兰的面积，其中包括德州与路易斯安那州州界的多雷多水库，搜索人员必须带着声纳设备潜入水里寻找残骸。
与此同时，哥伦比亚号的失事调查工作亦如火如荼进行。纽约时报指出，ＮＡＳＡ调查工作快马加鞭进行，提供的资讯量也很庞大，与一九八六年的挑战者号调查牛步形成对比。ＮＡＳＡ三日表示将检讨哥伦比亚号升空时，外部油箱隔热泡绵脱落击中太空梭左翼造成的影响。太空计划主管迪德莫表示，ＮＡＳＡ将彻底分析隔热泡绵脱落造成的影响，以了解当初是否错判。
ＮＡＳＡ是在哥伦比亚号十六天任务中的第十二天完成评估报告。报告指出，哥伦比亚号上月十六日升空后，一片面积约五十．八公分乘四十．六公分、厚度约十五．二公分、重量约一公斤的油箱残片击中太空梭左翼下方，ＮＡＳＡ以电脑模拟各种可能的撞击方式及力道后，认为可能对包覆在机体最外层的耐热陶片造成“大范围的损害”，但“无碍飞行安全”。
另一方面，ＮＡＳＡ的工程师正在深入查证隔热泡绵脱落与哥伦比亚号解体爆炸前左翼温度升高及左侧阻力加大之间的“遗失环节”。迪德莫表示，调查小组假设外部油箱的隔热泡绵脱落是哥伦比亚号爆炸的根本原因，但它最后如何酿成失事的过程仍有待厘清。
迪德莫指出，ＮＡＳＡ工程人员迄今对于为何太空梭失联前，机体左侧温度升高、机身阻力增加感到不解。因此ＮＡＳＡ将全力搜寻太空梭右侧的机身残骸进行比对研究。ＮＡＳＡ也对于掉落在新墨西哥州、亚利桑那州及加州的残骸特别注意，因为据一位加州业余天文学家指出，他看见太空梭在加州上空时就已经开始掉落零件。
