Con lo sviluppo, avvenuto a partire dai primi anni settanta, di un veicolo spaziale riutilizzabile, la NASA sperava in una notevole riduzione dei costi di accesso allo spazio, ma la complessità del progetto, i problemi relativi alla sicurezza e i costi di funzionamento (500 milioni di dollari per ogni lancio) hanno fatto venir meno queste aspettative.
Lo Shuttle si compone essenzialmente di tre sottoinsiemi: l'orbiter, che è l'unico componente ad essere messo in orbita e che trasporta gli astronauti, il serbatoio esterno (chiamato anche External Tank) e di due razzi booster.
Il complesso viene assemblato nel Vehicle Assembly Building presso il Kennedy Space Center, in Florida e quindi portato, grazie ad una piattaforma mobile presso il complesso di lancio 39. Il lancio della navetta avviene in posizione verticale come un razzo convenzionale ed avviene grazie alla spinta fornita dai suoi tre motori principali e dai due booster (SRB) laterali. Dopo circa due minuti dal lancio i due SRB vengono espulsi e la navetta continua il suo volo fino all'orbita prevista utilizzando i suoi motori, alimentati dal propellente contenuto nel serbatoio esterno. Una volta raggiunta l'orbita, i motori principali vengono spenti e il serbatoio abbandonato a bruciare nell'atmosfera.
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