McDonnell Douglas DC-9程度の大きさのスペースシャトル・オービターは、標準的な外観の胴体に、内側前縁が81度、外側前縁が45度の角度で掃射する二重デルタ翼を2枚持つ飛行機のようなデザインであった。 オービターの垂直安定板は、前縁が45度の角度で掃射されていた。 デルタ翼の後縁には4つのエレボンが取り付けられ、垂直尾翼の後縁にはラダーとスピードブレーキの組み合わせが取り付けられている。 これらはメインエンジンの下にある可動式ボディ・フラップとともに、再突入の後期にオービターを制御した。
Attitude Control SystemEdit
RCS (Reaction Control System) は44個の小型液体燃料式ロケットスラスターとその計算集約的にデジタルカルマンフィルターを用いた非常に高度なフライバイワイヤー飛行制御システムから構成されていた。 この制御システムは、打ち上げ、軌道上、再突入のすべての飛行段階において、ピッチ、ロール、ヨーの各軸に沿った通常の姿勢制御を行うものであった。 また、軌道高度、軌道面、離心率の変更など、必要な軌道修正もこのシステムで行う。 単なる姿勢制御ではなく、より大きな推力と推進力を必要とする作業であった
スペースシャトル機首付近にある反応制御系の前方ロケットには、14基の主ロケットと2基のバーニアロケットがあった。 後方のRCSエンジンは、オービター後部の2つのOMS（Orbital Maneuvering System）ポッドにあり、各ポッドに12基の1次（PRCS）エンジンと2基のバーニア（VRCS）エンジンが入っていた。 PRCSはオービターのポインティング制御を行い、VRCSは国際宇宙ステーション（旧ロシアのミール宇宙ステーション）とのランデブー、ドッキング、ドッキング解除の際の細かい操縦に使用されるものであった。 またRCSは、地球の大気圏に再突入する際、空気が濃くなってラダー、エレボン、ボディフラップが有効になるまで、その姿勢を制御していた。 この特殊な推進剤の組み合わせは非常に反応性が高く、互いに接触すると自然発火する（ハイパーゴリック）。 この化学反応（4CH3NHNH2 + 5N2O4 → 9N2 + 4CO2 + 12H2O）は、エンジンの燃焼室内で発生する。 この反応生成物はエンジンベル内で膨張・加速され、推力となる。
オービターの初期の設計過程では、前方 RCS スラスターは開閉式ドアの下に隠されており、オービターが宇宙空間に到達すると開くことになっていた。 しかし、再突入時にRCSドアが開かず、乗組員やオービターに危険が及ぶ恐れがあるため、フラッシュマウントのスラスタに変更された。
Pressurized cabinEdit
飛行場には、もともとアポロ司令室の約3倍となる2214個のコントロールとディスプレイが付いていました。 乗員室は、フライトデッキ、ミッドデッキ、ユーティリティエリアから構成されていた。 このうち最上部のフライトデッキには、スペースシャトルのコマンダーとパイロットが座り、その後ろに最大2名のミッションスペシャリストが座っていた。 調理室、トイレ、寝床、収納ロッカー、出入りのためのサイドハッチなどは、エアロックと同様、ミッドデッキに設置されていた。 エアロックには、さらにペイロードベイに通じるハッチがあった。 このエアロックは、EMU（Extravehicular Mobility Unit）宇宙服を着た2～3人の宇宙飛行士が宇宙遊泳（EVA）の前に減圧し、EVA終了後に再減圧してオービターに再突入するためのものである。
PropulsionEdit
3つのスペースシャトルメインエンジン（SSME）はオービターの後部胴体上に正三角形のパターンで搭載されていました。 この3基の液体燃料エンジンは、ロケットで上昇中に上下10.5度、左右8.5度ずつ旋回し、推力の向きを変えることができました。 そのため、スペースシャトル全体の舵取りを行うとともに、軌道に乗るまでのロケット推力を供給していた。 また、後部胴体には、3つの補助動力装置（APU）が搭載されている。 APUはヒドラジン燃料を化学的に液体から気体に変換し、油圧ポンプを駆動して、コンピュータ制御のもと、3基の液体燃料ロケットエンジンを動かす油圧サブシステムを含むすべての油圧システムに圧力を供給するものであった。 発生した油圧は、オービターのすべての飛行制御面（エレボン、ラダー、スピードブレーキなど）の制御、オービターの着陸装置の展開、オービターのSSMEに外部タンクから液体水素と酸素を供給する後部着陸装置近くにあるアンビリカルホース接続ドアの格納にも使用された。
軌道修正システム（OMS）スラスタは、SSMEと垂直安定板の間にある胴体後部の取り外し可能な2つのポッドに搭載された。 OMSエンジンは、挿入、円形化、トランスファー、ランデブー、軌道離脱、軌道上でのアボート、そして一周するアボートなどの軌道上のマヌーバに大きな推進力を提供した。
電力編
オービターのサブシステムの電力は、3つの水素-酸素燃料電池によって供給され、28ボルトの直流電力と115ボルト400ヘルツの交流三相電力に変換された（交流電力を使用するシステム用）。 これらは、Tマイナス3分30秒からミッション終了まで、シャトルスタック全体（SRBとETを含む）に電力を供給した。 燃料電池に使用する水素と酸素は、胴体中央部のペイロードベイライナー下部にある低温貯蔵タンクで保管され、ミッションの要求に応じて、最大5基まで設置可能であった。 3つの燃料電池は21キロワットの電力を連続的に発生させることができ（または15分間のピークで36キロワット）、オービターはそのうちの平均約14キロワットを消費した（ペイロード用に7キロワットを残す）。
さらに、燃料電池はミッション中に乗組員に飲料水を供給した。 オービターシステムには専用のプログラミング言語HAL/Sが使用された。
熱防護編
オービターは外面からペイロードベイまで、内外の熱防護システム（TPS）材（ロックウェルスペースシステムズの開発）で保護されていました。
構造編
オービターの構造は主にアルミニウム合金でできていたが、エンジンスラスト構造はチタン合金でできていた。 後のオービター（ディスカバリー、アトランティス、エンデバー）では、軽量化のために一部の構造部材をアルミニウムからグラファイト・エポキシに置き換えている。 窓はアルミニウム珪酸塩ガラスと石英ガラスでできており、内部の圧力窓、厚さ1.3インチ（33mm）の光学窓、外部の熱窓で構成されていた。
着陸装置編集
スペースシャトルの着陸装置は3組あり、熱シールドのドアから下へ出ていた。 軽量化のため、一度展開されたギアは格納できないようになっていた。
同様に、シャトルは高速で着陸し、着陸を中止することができなかったので、着陸装置は毎回最初の試みで確実に展開しなければなりませんでした。 ギアは3重の冗長油圧装置によってロックが解除され展開され、ギア・ドアはギア支柱への機械的なリンクによって作動しました。 もし3つの油圧システムのすべてが、解除コマンドから1秒以内に着陸装置のアップロックを解除できなかった場合、火工品によって自動的にロックフックが切断され、スプリングによって装置が展開された。 スペースシャトル「エンデバー」の建造中に、より簡単に、より良い舵取りができるように改良されたノーズ・ホイール・ステアリング・システムが開発された。
航海灯の欠如編集
スペースシャトル・オービターは、連邦航空局と空軍の両方が特別に許可した場所に着陸するため、衝突防止灯、航海灯、着陸灯を搭載していない。 オービターは常にエドワーズ空軍基地（カリフォルニア州）かケネディ宇宙センターのシャトル着陸施設（フロリダ州）のいずれかに着陸したが、STS-3はニューメキシコ州のホワイトサンズ宇宙港に着陸した。
オービターの着陸が夜間に行われた場合、滑走路は常に地上の投光器やスポットライトの光で強く照らされており、オービターの着陸灯は不要で、宇宙飛行の重量負荷も不要であることが確認された。 夜間着陸は合計26回行われ、最初の着陸は1983年9月のSTS-8だった。
Markings and insigniaEdit
オービターマークを表示したエンタープライズ
スペースシャトルオービターに使用されている書体はヘルベチカ
試作オービター「エンタープライズ」にはもともと左翼上面に米国旗、右翼には黒で「アメリカ」の文字が描かれていました。 ペイロードベイドアには、前方のヒンジのすぐ上とクルーモジュールの後ろに黒字で「Enterprise」と描かれ、ペイロードベイドアの後端にはNASAの「ワーム」のロゴタイプが灰色で描かれていた。 ペイロードベイドア後部の下、翼のすぐ上の胴体側には黒字で「United States」の文字とその前にアメリカ国旗が描かれていた。
最初の運用軌道上のコロンビアは、当初エンタープライズと同じマーキングをしていたが、右翼の「USA」の文字はわずかに大きく、間隔も広くなっていた。 また、前方のRCSモジュール、コックピットの窓の周囲、垂直安定板には、エンタープライズにはない黒いタイルが貼られていた。
Challenger によってシャトル艦隊の修正マーキング方式が確立し、ディスカバリー、アトランティス、エンデバーがこれに合わせることになる。 左翼にはアメリカ国旗の上に黒字で「USA」の文字が、右翼には黒字のオービター名の上にグレーでNASAの「ワーム」ロゴタイプが中央に表示された。 また、オービターの名前はペイロードベイのドアではなく、コックピットの窓のすぐ下と後ろにある前部胴体に刻まれた。 これによって、軌道上でドアを開けてオービターを撮影したときに、その名前が見えるようになったのである。
1983年、エンタープライズはチャレンジャーと同様に翼のマークを変更し、ペイロードベイ・ドア後部のNASA「ワーム」ロゴタイプもグレーから黒に変更された。 機首、コックピット窓、垂直尾翼には黒いマークが追加され、より飛行体に近くなりましたが、ペイロードベイドアは開ける必要がなかったため、「エンタープライズ」の名称はそのまま残りました。 コロンビアはSTS-61-C以降、チャレンジャー号喪失後の1986年から88年にかけてシャトル艦隊が地上待機していた間に、他の飛行体と同じように機体前部に名前を移したが、最後のオーバーホール（STS-93以降）まではオリジナルの翼マークと、残りの運用期間中は独特の黒いチャインを残している。
1998年から、飛行体のマークはNASAの「ミートボール」マークを取り入れるよう変更された。 NASAが廃止した「ワーム」のロゴタイプはペイロードベイのドアから取り除かれ、「ミートボール」徽章は後部胴体下部の「United States」文字の後ろに加えられた。 また、「ミートボール」記章は左翼にも表示され、右翼にはオービター名の上にアメリカ国旗が、中央ではなく左寄せで表示された。 現存する3つの飛行体、ディスカバリー、アトランティス、エンデバーは、博物館の展示品として今もこれらのマークが付けられている。 エンタープライズ」は1985年にスミソニアン博物館の所有となり、この変更が行われた時にはもはやNASAの管理下にはなかった。そのため、試作品のオービターには1983年のマークが残っており、ペイロードベイのドアにはその名前が記されている。 NASAのチャールズ・ボールデン長官は、人類初の宇宙飛行から50周年、コロンビア号の初飛行から30周年にあたる2011年4月12日に、これらのオービターの処分場所を発表しました。 ディスカバリーはスミソニアン博物館（Steven F. Udvar-Hazy Center）に、エンタープライズはニューヨークのイントレピッド海・空&宇宙博物館に移されることになった。 EndeavourはロサンゼルスのCalifornia Science Centerへ、2012年10月14日に到着しました。 Atlantisは2012年11月2日にケネディ宇宙センター ビジターコンプレックスに移動しました。 このほかにも、何百点ものシャトルの遺品が、全米各地の博物館や教育機関に展示される予定です。
Crew Compartment Trainer FlightとMid-deck Trainingハードウェアのうち1つは国立空軍博物館で、もう1つはJSCで展示されています。 また、ペイロードベイと後部を含み、翼のない「フル・フセレージ・トレーナー」は、ワシントン州シアトルのミュージアム・オブ・フライトで展示されています。 Mission Simulation and Training FacilityのShuttle Mission Simulator Fixed Base Simulatorは、当初イリノイ州シカゴのアドラープラネタリウムに展示されていましたが、後にオクラホマ州ウェザーフォードのスタフォード航空宇宙博物館（Stafford Air & Space Museum）に譲渡されました。 モーションベース・シミュレータはテキサス州カレッジステーションのテキサスA&M航空宇宙工学科に、誘導航法シミュレータはフロリダ州スタークのウィングス・オブ・ドリームス航空博物館に移管された。 また、NASAは約7,000枚のTPSタイルを学校や大学に提供しました
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