航天飛機的發射和返回壹般在預定的程序內自動進行，也可以由宇航員自己操縱。它的常規飛行程序大致如下:起飛的航天飛機直立在發射臺上，兩個固體火箭助推器和三個液體火箭主發動機同時點火，使航天飛機垂直上升。當與航天飛機分離的助推火箭上升到壹定高度時，助推燃料燃盡，上升到40多公裏的高度。大約120秒後，自動關機，與航天飛機分離。主機繼續工作，飛機繼續上升。助推器在海上回收。當航天飛機到達100多公裏的高度，速度達到每秒7.8公裏時，起飛後約500秒，外貯箱中的推進劑燃盡，隨後從航天飛機的連接處脫落，墜入大氣層並燃燒。航天飛機入軌和軌道運行的軌道器飛行速度為每小時28800公裏。它依靠自身攜帶的各種小型軌道機動動力系統，將飛行器調整到預定軌道，開始各種預定的空間作業。返回啟動小軌道機動動力系統，脫離軌道，進入大氣層。在25馬赫的速度下，軌道器與航向成40°角下降。然後速度逐漸降低到4.2馬赫和1馬赫，最後返回預定機場水平降落。整個航天飛機在執行任務時大約每90分鐘繞地球壹周。這是航天飛機目前的飛行程序。
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