提升至东向近地轨道，或将18吨的物体送入极轨道。根据不同的卫星设计方案，航天飞机需要长18米，宽4.6米的有效负载舱。航空航天局经评估认定土星系列运载火箭采用的和J-2火箭发动机不能满足航天飞机需要，然后在1971年7月向洛克达因发布合同，开始研发航天飞机主发动机。检视29种航天飞机方案后，航空航天局选中带有两个侧助推器的设计，并且助推器还能重复使用来降低成本。同样出于成本考虑，航空航天局和空军选择使用固体燃料助推器，而且这样的助推器落入大海后也更容易翻新。1972年1月，美国总统理查德·尼克松批准航天