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貳、系統簡介
太空梭系統(SSS)包括兩具大型固體燃料火箭輔助推進器(SRB)，一具龐大的主燃料槽(ET)及一艘軌道繞行載具(OV)。載具全長37.2公尺，主翼翼展23.7公尺，全高17.2公尺，重量約75噸，能運載重量超過30,000公斤的貨物；於大氣中的飛行時速可達16,000公里，表面貼滿超過34,000片的隔熱陶瓷片，在重返時承受溫度最高的機首和主翼前緣，皆覆蓋著強化碳(RCC, Reinforced carbon-carbon)隔熱片，強化碳的抗熱能力甚至比陶瓷片還要強。
在載具尾端裝設有三具RS-68液態燃料火箭發動機(Liquid Rocket Engine)，為於發射時的主推進器(SSME, Space Shuttle Main Engines)，當單具SSME每分鐘燃燒約一磅的液態氫氧推進劑(Propellants)時，會產生202,500公斤的強大推力，另一優點為燃燒後產生的廢氣是無毒蒸氣雲。
每具SSME在真空中所產生的推力約為211,500公斤，僅及農神五號火箭F-1發動機所產生推力的三分之一，但SSME必須能在真空及大氣中運作，且須有可變的節流裝置，使得推力能在額定值的50%至109%間做適度的調節。當負荷極大或須到達傾斜角較大的軌道中時，須用到230,400公斤的推力，到爬升階段的末期僅須50%的推力。發動機的設計運轉壽限為7.5小時，包括55次啟動及連續的8分鐘運轉過程，是目前唯一可重複使用的液態燃料火箭發動機。此外載具上另裝置有2具軌道控制發動機(OMS, Orbital Manoeuvring System)及42具小型的反作用控制系統(RCS, Reaction Control System)，以控制載具在軌道上的姿態及轉換軌道用。
主燃料槽又稱為輕量主燃料槽(LWT, Lightweight Tank)，其尺寸為全長46.2公尺，直徑8.28公尺，空重29,932公斤，滿載重760,091公斤。整個燃料槽分成液態氧槽(Liquid Oxygen Tank)、銜接槽(Inter Tank)及液態氫槽(Liquid Hydrogen Tank)三部份，在銜接槽及液態氫槽外殼設有銜接載具的硬點支架。液態氧及液態氫主要是做為載具於發射時SSEM使用的推進劑，所謂“推進劑”就是燃料（液態氫）加氧化劑（液態氧）的合稱。從1998年6月起載具發射時所使用的主燃料槽，為洛馬公司研製的新式超輕量燃料槽(SLWT, Super Lightweight Tank)，在尺寸上與舊型主燃料槽相同，空重26,536公斤，滿載重756,832公斤；但由於使用高強度低密度鋰鋁合金(Aluminum/Lithium alloy)並經過改良，重量較舊型槽體減輕3,375公斤，在發射時可增加載具的酬載量。
飛行控制系統為四重配置的方式來向SSME、OMS、RCS及氣動力控制面傳遞操作訊號，即使有二套系統損壞，也不致發生危險。機上五部IBM製任務電腦（注意喔！這是1980年代的資訊科技產物！）則作為載具導引、系統控制之用。至於載具的電力來源是再生性氫氧燃料電池(RFC, Regenerative Fuel Cell)提供，一方面提供載具電力，也供應太空人用水，過多的水則排出艙外。
整套運載系統總共使用五具發動機來完成升空階段，三具為載具上的主推進器，再加上兩具銜接於主燃料槽的SRB。SRB由數個外殼節段所組成，全長44.7公尺，直徑3.6公尺，裝填約600公噸的推進劑，每具推力1,485,000公斤。升空時整套系統的五具發動機全數點火啟動運轉，產生達到總數約3,285,000公斤的強大推力，將載具推上環繞地球的軌道。起飛2分鐘後到了約44.4公里的高空，兩具SRB的燃料已全部燃盡，一次發射任務單具SRB大約消耗掉約600公噸的燃料，約每秒平均4.3公噸。此時載具的速度為時速4,800公里以上。此時推進劑燃燒完的SRB已沒有作用，於是以藥包炸掉與主燃料槽連接的螺栓，使SRB脫離。當SRB脫離主燃料槽落下時，鼻端會自動彈射出一個減速降落傘，接著再帶出三個主降落傘，因此SRB在落下後不會因落地速度太大而撞毀，可再次回收裝填燃料以重複使用。
由於重量減輕，載具得以加速到時速27,000公里。此時是升空後8分鐘，為避免載具飛得過快，飛行員必須將發動機節流閥調小。SSME運轉的時間約為SRB的四倍，之後主燃料槽中儲存的燃料也輸送完畢，於是自載具脫離，墜入大氣層中燒毀。接著OMS及RCS開始運作，將載具送入正確的環繞軌道。
載具完成任務要返回地球時，點燃OMS以降低速度並用RCS調整姿態，而於高度為130,000公尺左右時重返大氣。當高度降至49,300公尺，速度減至每秒2,600公尺時，攻角開始由30度漸次減小。降至23,000公尺時，速度為每秒500公尺，攻角則穩定的保持為10度。當降至23,300公尺時，載具上的終端能源管理系統(TEMS, Terminal Energy-Management System)開始操作，並接受地面的導引控制。最後的降落步驟自3,300公尺開始。此時空速在一般的載重下為時速439公里，若載重增至14,400公斤時則速度升至時速487公里。
由於載具在穿越大氣層時外壁因摩擦而發生高熱，溫度高達攝氏1,300度，機體因高溫作用會使機內儀器受損並危及太空人生命，甚至會引起內載的燃料爆炸。大多數的金屬航空材料沒有辦法承受如此高的溫度，而適合承受高溫的金屬航空材料則太昂貴又較重，對研發成本及載具重量斤斤計較的NASA來說，質輕價廉的矽質隔熱瓷片主要成分為高純度的二氧化矽(Silica)，便依NASA訂定的嚴格規範需求下，研製並應用於載具上，每片矽質隔熱瓷片造價四千美元。
當載具於完成任務後便可降落於地面上，故其上設置如飛機一樣的氣動力控制面，可以作偏航(Yaw)、俯仰(Pitch)及側滾(Roll)等動作，而主翼翼形採雙三角翼翼形設計的載具，是將升降舵與副翼、襟翼整合為襟副翼(Falperon)，以提昇載具的操控效率。而垂直尾翼上的方向舵為除可作側滾控制外，在落地時可左右開啟兼作空氣煞車板(Air Brake)使用。如此載具也可以像飛機一樣以滑翔方式於跑道上降落。
在載具回到地面後，於佛州甘迺迪太空中心(KSC)的軌道繞行載具整備廠(Orbiter Processing Facility)中進行詳細檢查、維修，之後再運至載具組合大樓(VAB, Vehicle Assembly Building)，VAB大樓樓高160公尺，長218公尺，寬158公尺，在卡納維爾角一帶是相當醒目的建築物。在發射前載具在大樓內進行與ET及SRB的系統整合裝配，組成太空梭系統。依NASA及美國國防部所規定的檢修及待命時間最長為160小時，這包括酬載的撤出，矽質隔熱瓷片更新及測試，次系統維護、新酬載裝配及檢視，這些重要步驟約需時96小時，然後再運送至發射台，即可待命而準備執行下一次任務。負責運送太空梭系統的移動式發射台(MLP, Mobile Launch Platforms)相當巨大，長49公尺，寬41公尺，高7.6公尺，重量達4,190噸，等於數百輛載重車的凈重，而運送道路寬達40公尺。
太空梭系統(SSS)包括兩具大型固體燃料火箭輔助推進器(SRB)，一具龐大的主燃料槽(ET)及一艘軌道繞行載具(OV)。載具全長37.2公尺，主翼翼展23.7公尺，全高17.2公尺，重量約75噸，能運載重量超過30,000公斤的貨物；於大氣中的飛行時速可達16,000公里，表面貼滿超過34,000片的隔熱陶瓷片，在重返時承受溫度最高的機首和主翼前緣，皆覆蓋著強化碳(RCC, Reinforced carbon-carbon)隔熱片，強化碳的抗熱能力甚至比陶瓷片還要強。
在載具尾端裝設有三具RS-68液態燃料火箭發動機(Liquid Rocket Engine)，為於發射時的主推進器(SSME, Space Shuttle Main Engines)，當單具SSME每分鐘燃燒約一磅的液態氫氧推進劑(Propellants)時，會產生202,500公斤的強大推力，另一優點為燃燒後產生的廢氣是無毒蒸氣雲。
每具SSME在真空中所產生的推力約為211,500公斤，僅及農神五號火箭F-1發動機所產生推力的三分之一，但SSME必須能在真空及大氣中運作，且須有可變的節流裝置，使得推力能在額定值的50%至109%間做適度的調節。當負荷極大或須到達傾斜角較大的軌道中時，須用到230,400公斤的推力，到爬升階段的末期僅須50%的推力。發動機的設計運轉壽限為7.5小時，包括55次啟動及連續的8分鐘運轉過程，是目前唯一可重複使用的液態燃料火箭發動機。此外載具上另裝置有2具軌道控制發動機(OMS, Orbital Manoeuvring System)及42具小型的反作用控制系統(RCS, Reaction Control System)，以控制載具在軌道上的姿態及轉換軌道用。
主燃料槽又稱為輕量主燃料槽(LWT, Lightweight Tank)，其尺寸為全長46.2公尺，直徑8.28公尺，空重29,932公斤，滿載重760,091公斤。整個燃料槽分成液態氧槽(Liquid Oxygen Tank)、銜接槽(Inter Tank)及液態氫槽(Liquid Hydrogen Tank)三部份，在銜接槽及液態氫槽外殼設有銜接載具的硬點支架。液態氧及液態氫主要是做為載具於發射時SSEM使用的推進劑，所謂“推進劑”就是燃料（液態氫）加氧化劑（液態氧）的合稱。從1998年6月起載具發射時所使用的主燃料槽，為洛馬公司研製的新式超輕量燃料槽(SLWT, Super Lightweight Tank)，在尺寸上與舊型主燃料槽相同，空重26,536公斤，滿載重756,832公斤；但由於使用高強度低密度鋰鋁合金(Aluminum/Lithium alloy)並經過改良，重量較舊型槽體減輕3,375公斤，在發射時可增加載具的酬載量。
飛行控制系統為四重配置的方式來向SSME、OMS、RCS及氣動力控制面傳遞操作訊號，即使有二套系統損壞，也不致發生危險。機上五部IBM製任務電腦（注意喔！這是1980年代的資訊科技產物！）則作為載具導引、系統控制之用。至於載具的電力來源是再生性氫氧燃料電池(RFC, Regenerative Fuel Cell)提供，一方面提供載具電力，也供應太空人用水，過多的水則排出艙外。
整套運載系統總共使用五具發動機來完成升空階段，三具為載具上的主推進器，再加上兩具銜接於主燃料槽的SRB。SRB由數個外殼節段所組成，全長44.7公尺，直徑3.6公尺，裝填約600公噸的推進劑，每具推力1,485,000公斤。升空時整套系統的五具發動機全數點火啟動運轉，產生達到總數約3,285,000公斤的強大推力，將載具推上環繞地球的軌道。起飛2分鐘後到了約44.4公里的高空，兩具SRB的燃料已全部燃盡，一次發射任務單具SRB大約消耗掉約600公噸的燃料，約每秒平均4.3公噸。此時載具的速度為時速4,800公里以上。此時推進劑燃燒完的SRB已沒有作用，於是以藥包炸掉與主燃料槽連接的螺栓，使SRB脫離。當SRB脫離主燃料槽落下時，鼻端會自動彈射出一個減速降落傘，接著再帶出三個主降落傘，因此SRB在落下後不會因落地速度太大而撞毀，可再次回收裝填燃料以重複使用。
由於重量減輕，載具得以加速到時速27,000公里。此時是升空後8分鐘，為避免載具飛得過快，飛行員必須將發動機節流閥調小。SSME運轉的時間約為SRB的四倍，之後主燃料槽中儲存的燃料也輸送完畢，於是自載具脫離，墜入大氣層中燒毀。接著OMS及RCS開始運作，將載具送入正確的環繞軌道。
載具完成任務要返回地球時，點燃OMS以降低速度並用RCS調整姿態，而於高度為130,000公尺左右時重返大氣。當高度降至49,300公尺，速度減至每秒2,600公尺時，攻角開始由30度漸次減小。降至23,000公尺時，速度為每秒500公尺，攻角則穩定的保持為10度。當降至23,300公尺時，載具上的終端能源管理系統(TEMS, Terminal Energy-Management System)開始操作，並接受地面的導引控制。最後的降落步驟自3,300公尺開始。此時空速在一般的載重下為時速439公里，若載重增至14,400公斤時則速度升至時速487公里。
由於載具在穿越大氣層時外壁因摩擦而發生高熱，溫度高達攝氏1,300度，機體因高溫作用會使機內儀器受損並危及太空人生命，甚至會引起內載的燃料爆炸。大多數的金屬航空材料沒有辦法承受如此高的溫度，而適合承受高溫的金屬航空材料則太昂貴又較重，對研發成本及載具重量斤斤計較的NASA來說，質輕價廉的矽質隔熱瓷片主要成分為高純度的二氧化矽(Silica)，便依NASA訂定的嚴格規範需求下，研製並應用於載具上，每片矽質隔熱瓷片造價四千美元。
當載具於完成任務後便可降落於地面上，故其上設置如飛機一樣的氣動力控制面，可以作偏航(Yaw)、俯仰(Pitch)及側滾(Roll)等動作，而主翼翼形採雙三角翼翼形設計的載具，是將升降舵與副翼、襟翼整合為襟副翼(Falperon)，以提昇載具的操控效率。而垂直尾翼上的方向舵為除可作側滾控制外，在落地時可左右開啟兼作空氣煞車板(Air Brake)使用。如此載具也可以像飛機一樣以滑翔方式於跑道上降落。
在載具回到地面後，於佛州甘迺迪太空中心(KSC)的軌道繞行載具整備廠(Orbiter Processing Facility)中進行詳細檢查、維修，之後再運至載具組合大樓(VAB, Vehicle Assembly Building)，VAB大樓樓高160公尺，長218公尺，寬158公尺，在卡納維爾角一帶是相當醒目的建築物。在發射前載具在大樓內進行與ET及SRB的系統整合裝配，組成太空梭系統。依NASA及美國國防部所規定的檢修及待命時間最長為160小時，這包括酬載的撤出，矽質隔熱瓷片更新及測試，次系統維護、新酬載裝配及檢視，這些重要步驟約需時96小時，然後再運送至發射台，即可待命而準備執行下一次任務。負責運送太空梭系統的移動式發射台(MLP, Mobile Launch Platforms)相當巨大，長49公尺，寬41公尺，高7.6公尺，重量達4,190噸，等於數百輛載重車的凈重，而運送道路寬達40公尺。
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