1.太空梭(Space Shuttle):其正式名稱是軌道繞行載具(OV,Orbiter Vehicle),由於這種新式運載系統是往返穿梭於太空與地球間,故有「太空梭」的別名,這也是傳媒及民眾對此載具的俗稱。
全長37.2m,主翼翼展23.7m,全高17.2m,重量約75ton,能運載重量超過30000kg的貨物;於大氣中的飛行速度可達16000km/h,表面貼滿超過34000片的隔熱陶瓷片,在重返時承受溫度最高的機首和主翼前緣,皆覆蓋著強化碳(RCC,Reinforced carbon-carbon)隔熱片,強化碳的抗熱能力甚至比陶瓷片還要強。
在載具尾端裝設3具液態燃料火箭發動機(Liquid Rocket Engine),為於發射時的主推進器(SSME,Space Shuttle Main Engines),當單具SSME每分鐘燃燒約一磅的液態氫氧推進劑(Propellants)時,會產生20250kg的強大推力,另一優點為燃燒後產生的廢氣是無毒蒸氣雲。
每具SSME在真空中所產生的推力約為21150kg,僅及農神5號(Saturn V)運載火箭的F-1發動機所產生推力的1/3,但SSME必須能在真空及大氣中運作,且須有可變的節流裝置,使得推力能在額定值的50至109%間做適度的調節。當負荷極大或須到達傾斜角較大的軌道中時,須用到23040kg的推力,到爬升階段的末期僅須50%推力。發動機的設計運轉壽限為7.5小時,包括55次啟動及連續的8分鐘運轉過程,是目前唯一可重複使用的液態燃料火箭發動機。此外載具上另裝置有2具軌道控制發動機(OMS,Orbital Manoeuvring System)及42具小型的反作用控制系統(RCS,Reaction Control System),以控制載具在軌道上的姿態及轉換軌道用。
飛行控制系統為四重配置的方式來向SSME、OMS、RCS及氣動力控制面傳遞操作訊號,即使有2套系統損壞,也不致發生危險。機上5部IBM製任務電腦(注意喔!這是1980年代的資訊科技產物!)則作為載具導引、系統控制之用。至於載具的電力來源是再生性氫氧燃料電池(RFC,Regenerative Fuel Cell)提供,一方面提供載具電力,也供應太空人用水,過多的水則排出艙外。
2.主燃料槽(ET,External Tank):又稱為輕量主燃料槽(LWT,Lightweight Tank),全長46.2m,直徑8.28m,空重29932kg,滿載重760091kg。整個燃料槽分成液態氧槽(Liquid Oxygen Tank)、銜接槽(Inter Tank)及液態氫槽(Liquid Hydrogen Tank)三部份,在銜接槽及液態氫槽外殼設有銜接載具的硬點支架。液態氧及液態氫主要是做為載具於發射時SSEM使用的推進劑,所謂“推進劑”就是燃料(液態氫)加氧化劑(液態氧)的合稱。從1998年6月起載具發射時所使用的主燃料槽,為洛馬公司研製的新式超輕量燃料槽(SLWT,Super Lightweight Tank),在尺寸上與舊型主燃料槽相同,空重26536kg,滿載重756832kg;但由於使用高強度低密度鋰鋁合金(Aluminum/Lithium alloy)並經過改良,重量較舊型槽體減輕3375kg,在發射時可增加載具的酬載量。
3.固體燃料火箭輔助推進器(SRB,Solid Rocket Booster):由數個外殼節段所組成,全長44.7m,直徑3.6m,裝填約600ton的推進劑,每具推力1485000kg。一次發射任務,單具SRB大約消耗掉約600ton的燃料,約每秒平均4.3ton。
推進劑燃燒完的SRB,已沒有推進的作用,於是以藥包炸掉與主燃料槽連接的螺栓,使SRB脫離。當SRB脫離主燃料槽落下時,鼻端會自動彈射出1具減速降落傘,接著再帶出3具主降落傘,因此SRB在落下後不會因落地速度太大而撞毀,可再次回收裝填燃料以重複使用。
May the Force be with you