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Alors que les enquêteurs envisagent de reconstruire l'épave de la navette si l'on retrouve suffisamment de débris, il a été décidé de cartographier le champ des débris qui s'étend sur 1300 km², du Texas à l'ouest de la Louisiane. Cette opération qui promet d'être longue, permettra de savoir quelles parties de la navette se sont détachées en premier et donc de reconstituer la séquence de la désintégration.
De tous les débris retrouvés, les tuilestuiles et le cônecône du neznez de la navette sont ceux que les enquêteurs privilégieraient en premier, sans pour autant délaisser les autres. Ils sont susceptibles de fournir des informations très précieuses sur la désintégration de ColumbiaColumbia. Il faut savoir, que chaque tuile de la protection thermique des Shuttle, est numérotée et donc que l'on peut facilement identifier son emplacement d'origine. Mêmes si les tuiles retrouvées au sol risquent d'être complètement carbonisés, leur analyse par des experts métallurgistes fournira d'importants éléments, notamment les températures auxquelles le métal a été soumis. Les déformations et fractures du métal permettent de savoir si une explosion a eu lieu et si elle a une origine interne ou externe (météorite, par exemple).
Si toutefois la navette et son équipage ont suivi une mauvaise trajectoire, l'analyse du cône du nez de Columbia peut révéler son angle de rentrée. Or, une mauvaise rentrée atmosphérique peut provoquer un échauffement plus important sur un côté ou un autre de la navette. Si l'on admet que la chute du débris au moment de la phase ascensionnelle du décollage a pu fragiliser, voire fissurer les tuiles de la protection thermique de l'aile gauche de la navette, on peut supputer alors que le côté gauche est extrêmement fragile et sensible à toute élévation anormale de la température extérieure.
Enfin, que ce soient les tuiles ou le cône du nez, leurs analyses, peuvent, sous certaines conditions, expliquer les élévations anormales de températures constatées sur le flanc gauche de la navette, quelques minutes avant sa désintégration. Les données télémétriques indiquent un échauffement provenant des capteurscapteurs thermiques à l'intérieur du compartiment du train d'atterrissage gauche. Toutefois, ces augmentations de température, de 8 à 15 degrés Celsius, sont relativement faibles, si l'on considère que la température extérieure sur le bord avant de l'aile est de 1.100 degrés. Cela implique donc autre chose et susceptible orienter l'enquête dans de nouvelles directions.
