2011. szeptember: Nyugdíjba vonultak az űrrepülőgépek

Az űrsiklókat újrahasználhatónak tervezték. Többféle rakományt voltak képesek szállítani, többek között műholdakat, modulokat a Nemzetközi Űrállomásra. Száz indításra tervezték őket, de ezt később meghosszabbították. Mindegyik űrsikló három részből áll: a keringőegységből (Orbiter Vehicle), a külső üzemanyag-tartályból (External Tank) és a szintén újrahasznosítható szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétákból (Solid Rocket Booster). Az External Tank (továbbiakban: ET) az egyetlen komponens, ami nem újrahasznosítható. Három részre osztható: a folyékonyoxigén-tartályra (Liquid Oxigen, LOX), a köztes tartályra (Intertank), mely a LOX és az LH2 tartály között helyezkedik el. A harmadik a folyékonyhidrogén-tartály (Liquid hidrogen tank, LH2). A gyorsítórakétáknak szilárd üzemanyaguk van, mely ammónium-perklorátból (oxidálószer, az üzemanyag 69,6%-a), alumíniumból (üzemanyag, 16%), vasoxidból (katalizátor, 0,4%) és polimerből (a keveréket tartja egyben, emellett másodlagos üzemanyag, 12%) áll. Az üzemanyag a rakéta belsejében gyűrű alakban helyezkedik el, ezzel biztosítva az egyenletes tolóerőért.

Hat űrsikló készült el: az Enterprise (OV-101), a Columbia (OV-102), a Challenger (OV-099), a Discovery (OV-103), az Atlantis (OV-104) és az Endeavour (OV-105). Az Enterprise-t nem űrrepülésekre tervezték, hanem ezzel tesztelték az űrsikló teljes rendszerét. A hat űrsikló mellett volt még két modell: a Pathfinder, mellyel az űrsiklók mozgathatóságát és kezelhetőséget tesztelték; a másik a Main Propulsion Test Article (MPTA) nevet viselte, mellyel az űrsiklók hajtóműveit tesztelték. A Pathfinder jelenleg a Marshall Űrközpontban található, Huntsville városában, míg az MPTA a Stennis Űrközpontban, Mississippiben található. Külön érdekesség, hogy a Pathfinder fémből és fából készült, és az External Tank, ami ott található, az eredetileg az MPTA-nél használták az üzemanyag-töltő rendszer tesztelésére.

A Columbia 1981. április 12-i indítása előtt

Minden egyes indítás a Kennedy Űrközpontból, Floridából történt. Az időjárásra vonatkozóan szigorú kritériumok voltak, pl: a napi átlaghőmérséklet nem mehetett 5 °C alá, a szél sebessége nem érhette el a 63 km/órát (ez irányfüggő) és ha a villámcsapás valószínűsége elérte a 20%-ot, akkor lefújták az indítást. Ha minden feltétel teljesül, de egy tengeri mérföldön belül (1,8 km) van egy viharfelhő, akkor is lefújják az indítást. De nézzük, hogyan zajlott egy ilyen program.

A Galileo-űrszondát űrrepülőgép segítségével állították pályára 1989-ben

Kilenc másodperccel az indítás előtt (T-9) lezajlanak az utolsó ellenőrzések, és ha valami hibát találnak, leállítják az órát, és addig nem indulnak el, míg ki nem javítják. Ez történt az Atlantis utolsó indításakor is, amikor az egyik kamera romlott el. T-16 másodpercnél a kilövőállás alá 1300 m3 vizet pumpálnak, hogy megvédjék az űrsiklót az SRB-k által keltett zajtól. T-10 másodpercnél elkezdik keverni a folyékony oxigént és hidrogént. Az űrsikló három főhajtóművét (Space Shuttle Main Engine, SSME) T-6,6 másodpercnél üzembe helyezik, majd 3 másodperc alatt 100%-os tolóerőt érnek el. T-0 másodpercnél 8 gyújtószerkezettel begyújtják a SRB-k hajtóműveit, ám ha ezek egyszer begyulladtak, nem lehet őket leállítani. T+126 másodperccel az indítás után (44,5 km magasan) leválnak a gyorsítórakéták, visszaesnek az Atlanti-óceánba és újrahasznosítják őket, majd több, mint kilenc perccel a fellövés után leválasztják az ET-t, amely az Indiai-óceánra zuhan vissza.

Az 1980-as és 1990-es évek sorűn az űrsiklók raktrébe szerelt Spacelab laboratóriumban is végeztek kísérleteket, de emellett voltak még űrszonda- és műhold indítások is. Az 1990-es évek végétől az űrállomások karbantartása és építése volt az elsődleges feladatuk. A Spacelab egy újrahasználható laboratórium volt, 1983 novembere és 1998 áprilisa között, 25 küldetés során használták. Célja egészségügyi problémák vizsgálata és megoldása, valamint új eszközök, eljárások kifejlesztése volt. Másodlagos feladata a világűr, a bolygók és a Nap megfigyelése volt.

Visszatért az Endeavour!

A visszatérés előtt egy fékezőmanőverrel lelassítják az űrsiklót, majd az űrsikló orrát 40°-os szögbe állítják, hogy csökkentsék a visszatérés során az űrsiklót érő hőmennyiséget. A leszállópályát kb. 300 km/h sebességgel közelíti meg. A földet érés után kinyílik a fékezőernyő, amely 110 km/h-s sebességre lassítja le a járművet, míg végül megáll. Ezután az űrsikló ott marad a kifutópályán, hogy lehűljön, majd a szakemberek eltávolítják a mérgesgázokat hajtóművéből és rakodóteréből, végül megvizsgálják az űreszközt esetleges sérülések után kutatva.

Nem csak a Kennedy Űrközponban szálltak le az űrrepülőgépek. Ha nem voltak megfelelők a körülmények, akkor átirányították a gépeket az alternatív leszállóhelyre, az Edwards Légibázisra, Kaliforniába. De ezek mellett még voltak egyéb leszállóhelyek is a világ minden táján, amelyeket azonban végül sohasem használtak.

A program során két katasztrófa is történt. Az első 1986. január 28-án, a Challenger katasztrófája volt. Ekkor 73 másodperccel az indítás után, az egyik gyorsítórakéta hibája miatt felrobbant az űrsikló hét asztronautával a fedélzetén. A hibát az egyik ún. O-gyűrű okozta. A második katasztrófa 2003. február 1-én történt, a Columbia visszatérése során. Ekkor a felszállás során a külső üzemanyag-tartályról leszakadt egy szigetelődarab, ami nekiütközött az űrsikló szárnyának, ahol egy lyuk keletkezett. A visszatéréskor keletkező hő ezen a lyukon bejutott, végül a jól ismert tragédiával végződött a visszatérés.

A Space Shuttle rendszer első repülését a Columbiával végezték 1981. április 12-14 között került sor, melynek fő feladata az űrsikló kipróbálása volt. A Challenger 1983. ápr. 4-én, a Discovery 1984. aug. 30-án , majd az Atlantis 1985. okt. 3-án végezte első repülését. 1989. május 4-én a harmincadik küldetés során, az Atlantis fedélzetéről útnak indították a Magellan űrszondát a Vénuszhoz. 1990. április 24-én a Discovery segítségével kb. 600 km magasságban pályára állították a Hubble Űrtávcsövet. 1992. május 7-én repült először az Endeavour, 1998. december 4-én ez volt az első űrsikló, ami a Nemzetközi Űrállomáshoz dokkolt. A Discovery 2011. február 24-én, az Endeavour 2011. május 16-án, az Atlantis július 8-án repült utoljára.