1600°C，但必须保证轨道器的铝质外壳温度低于180°。航天飞机隔热系统主要由四类隔热瓦组成，轨道器前锥和两翼前缘的温度超过1300°，由碳纤维强化碳质复合材料保护。1998年，科研人员开发加厚型碳纤维强化碳质复合材料并装上航天飞机，防止机体因微流星体和太空垃圾受损，并在隔热瓦损坏导致“哥伦比亚号”灾难后进一步改善。从任务开始，轨道器均配有机翼前缘碰撞检测系统，发现任何潜在损伤都能向机组人员预警。轨道器底面及其他温度最高的位置都有耐高温且可重复使用的表面绝缘材料保护。轨道器上部涂有可重复使用的白色低温表面