À quelle vitesse voyage la navette spatiale ?

Le système décollait avec deux propulseurs à poudre et les trois moteurs principaux de l'orbiteur, alimentés par le grand réservoir externe. Les propulseurs à poudre s'épuisaient après deux minutes, lorsque l'ensemble atteignait environ 4 800 km/h à 45 km d'altitude, puis retombaient dans l'Atlantique sous parachute pour être réutilisés. Les trois moteurs principaux continuaient de brûler de l'hydrogène et de l'oxygène liquides pendant six minutes et demie supplémentaires, jusqu'à ce que l'orbiteur atteigne environ 7,8 km/s, soit environ 28 000 km/h. Le réservoir externe se séparait alors et se détruisait à la rentrée ; avec un bref allumage de ses moteurs orbitaux, la navette circularisait son orbite entre 300 et 400 km.

La navette était le seul véhicule capable de parcourir tout le spectre des vitesses : elle orbitait à Mach 25, planait à des vitesses hypersoniques, supersoniques et subsoniques, et atterrissait comme un avion. La rentrée commençait par un allumage de freinage de seulement 90 m/s au-dessus de l'océan Indien ou du Pacifique. Une heure plus tard, l'orbiteur s'enfonçait dans l'atmosphère avec le nez relevé de 40 degrés, et les tuiles de son ventre supportaient plus de 1 600 °C tandis que la friction dissipait l'énergie. Une série de virages en S lui permettait de perdre de la vitesse sans surchauffer.

À environ 25 km de la piste, la navette restait supersonique ; elle franchissait le mur du son en sens inverse à environ 15 km d'altitude, avec son double bang audible depuis le sol. Sans moteurs, elle descendait avec une pente sept fois plus raide que celle d'un avion commercial et touchait la piste à environ 350 km/h, en déployant un parachute de freinage. Lors de 135 missions entre 1981 et 2011, ce profil a été accompli par cinq orbiteurs.