Space Shuttle

Kirjeldus

Space Shuttle koosnes kolmest osast: süstiklennukist, välimisest kütusepaagist ja kahest tahkekütus-stardikiirendist. Kogu kanderaketisüsteemi pikkus oli 56,14 m ja suurim laius 23,79 m.
Stardivalmis Space Shuttle kaalus umbes 2050 tonni ja võis Maa orbiidile viia 27 500 kilogrammi kasulikku lasti. Kasulik last paiknes süstiklennuki lastiruumis, mis oli 18,3 meetrit pikk ja 4,6 meetrit lai. Orbiidile jõudnult aitas lasti välja tõsta spetsiaalne Canadarmi robotkäsi, mis asus kokkupanduna lastiruumis.

Tahkekütuskiirendid

Tahkekütuskiirendid olid esimesed tahkekütusraketid, mida sai taaskasutada. Ühe kiirendi täismass oli 590 tonni ja see arendas 1275-tonnist (üks kiirendi 12,46 MN) veojõudu. Kiirendite puuduseks oli nende kõrge opereerimismaksumus ja suhteline ohtlikkus. Kiirendite kütuseks oli alumiiniumipulbri ja ammooniumperkloraat-oksüdandiga segu, mis põles igas keskkonnas, sõltumata õhu olemasolust. Ohtlikud olid sellised kiirendid seetõttu, et tahkekütuskiirendit pole tekkiva probleemi korral võimalik enne kütuse lõpuni põlemist välja lülitada. Seepärast võis kiirendiga tekkiv probleem meeskonnale eluohtlik olla.

Enne starti

Kosmosesüstikud startisid Kennedy kosmosekeskusest, stardiplatvormilt 39A või 39B. Süstik monteeriti kokku suures koostehallis ja toimetati püstises asendis liikuva stardialusega 4,83 km kaugusele stardipaigale. Enne lõpliku stardiloa andmist jälgiti ilmateateid, sest stardi ajal pidi ilm hea olema ja 10 meremiili raadiuses ei tohtinud olla äikest. Lisaks pidi ilm olema hea vähemalt ühel varulennuväljal, kuhu süstik oleks vajadusel saanu hädamaanduda. Loa saamisele järgnes välimise kütusepaagi täitmine ja astronautide stardivalmistumine.

Start

16 sekundit enne starti lülitati sisse stardiplatvormi helisummutussüsteem (SPS), mis kaitses süstikut akustilise energia ja leekide eest. 
6 sekundit enne starti käivitusid süstiku kolm põhimootorit, mis moodustasid tõukejõust 71%. Peamootorid pidid saavutama 90% oma võimsusest kõigest kolme sekundiga, sest vastasel korral oleks arvuti stardi automaatselt katkestanud ja tahkekütuskiirendid poleks käivitunud. Plaanipärase stardi ajal käivitusid kolm sekundit pärast starti kiirendid ja süstik alustas tõusu kosmosesse. Varsti pärast starti alustas süstik kombineeritud pööramismanöövrit püsttelje suhtes, et jätkata tõusu orbiidile.
Mootorid drosseldati 30–50 sekundit pärast starti 72-protsendise võimsuse peale, et vähendada maksimaalse aerodünaamilise rõhu (tuntud kui max Q) ajal tekkivaid pingeid. Kui seda poleks tehtud, oleks süstik max Q ajal purunenud. Kui lennujuhid said telemeetria kaudu kinnituse, et aerodünaamiline rõhk jääb lubatu piiresse, lülitati mootorid uuesti täisvõimsusele. 
Stardikiirendite tööiga oli kaks minutit ja need eraldusid umbes 44 km kõrgusel. Inertsist sööstsid kiirendid kuni 64–65 km kõrgusele, enne kui hakkasid tagasi langema. Kiirendid langesid umbes viie minuti jooksul kolme langevarju abil Atlandi ookeani, kust need üles korjati. Väliskütusepaak jäi süstiku külge kaheksaks minutiks. Umbes 90 km kõrgusel eraldus paak pärast süstiku rakettmootorite väljalülitamist ja põles Maa atmosfääri tihedamatesse kihtidesse sisenemisel ära. Pärast seda käivitusid süstiku orbitaalse manööverdussüsteemi mootorid, mis kiirendasid kosmoselaeva esimese kosmilise kiiruseni.

Maandumine

Pärast missiooni lõppu hakati süstikut maandumiseks ette valmistama. Laskumist alustati umbes 122 km kõrguselt ja maandumiskohast 8000 km kauguselt. Süstiku laskumist kontrollis arvuti, aga vajadusel said piloot ja komandör juhtimise üle võtta, mida astronaudid tavaliselt maandumise viimases faasis tegidki. 
Enne atmosfääri sisenemist, keerati süstik orbiidi lennusuunal 180° ümber ja käivitati kolmeks minutiks kaks orbitaalse manööverdussüsteemi
mootorit, et süstiku kiirust vähendada. Enne atmosfääri sisenemist pöörati süstiku ninaosa 44 väiksema abimootori koostöös jälle lennusuunda. Atmosfääri sisenedes tõusis süstiku soojuskilbi väliskatte temperatuur suure kiiruse ja õhuhõõrdumise tõttu väga kõrgele, mistõttu oli kuumuskaitsekilpi korrasolek tähtis. Auk kuumuskaitsekilbis tähendanuks süstiku kindlat hävimist. Umbes 50 km kõrgusel langes kiirus sedavõrd väikeseks, et hõõrdumisest tingitud õhu hõõgumine süstiku ümber lõppes ja astronaudid said juhtimise üle võtta. Pärast seda toimus ka süstiku manööver, kus süstiku korpuse kohtumisnurk seati lauglemisasendile vajalikuks. Umbes kilomeetri kaugusel maandumisrajast alustati kolm sekundit kestvat rakettpidurdust, millest järgmine etapp oli teliku väljalaskmine. Süstik maandus nagu laugur, mootoreid kasutamata. Maandumisrajal oli süstiku pidurdamisel abiks eriline pidurduslangevari, mis avanes, kui ninateliku ratas vastu maandumisrada puutus. Pärast peatumist oodati paar minutit, et lasta süstiku kerel jahtuda ja otsida märke võimalikust kütuselekkest. Seejärel võis meeskond väljuda.

Tulevikuvisioonid

Algselt plaaniti kosmosesüstikud asendada süstikute II põlvkonnaga. Samuti plaaniti kosmosesüstikute missioonidel kasutada erarahastust, ent neist plaanidest ei tulnud midagi välja. Samuti ei õnnestunud ka Constellationi programm, mis tühistati 2010.
2011. aastal teatas NASA, et kosmosesüstikute mantlipärijaks saab Space Launch System ning mehitatud lennud hakkavad toimuma Orioniga.