Jdi na obsah Jdi na menu
Reklama
Založte webové stránky zdarma - eStránky.cz
 


Raketoplány

8. 7. 2011

 

Raketoplány
 

Raketoplán je opakovaně použitelná vesmírná loď. Je vysoký asi 56 metrů a váží kolem 2000 tun. Vzlétá podobně jako raketa, kolmo vzhůru. Asi po dvou minutách jsou přídavné motory odhozeny a na padáku se snesou k Zemi, aby mohly být znovu použity. Po vyčerpání pohonných hmot z přídavné nádrže je tato odhozena a shoří v atmosféře. Zpět na Zemi přistává raketoplán klouzavým pohybem jako letadlo. Hlavní částí raketoplánu je tzv. družicový stupeň (orbiter) ve tvaru letadla, který má vpředu kabinu pro posádku a vzadu nákladový prostor. Orbiter je při startu uchycen na vnější nádrži s kapalným vodíkem a kyslíkem, jimiž jsou poháněny tři hlavní motory. Po stranách nádrže jsou dva pomocné válcovité raketové motory na pevné palivo.

          Kosmický raketoplán je dopravní prostředek určený k dopravě na orbitální dráhu kolem Země. Na oběžnou dráhu by mohl být vynášen vlastními raketovými motory (toto „čisté“ řešení nebylo doposud realizováno), případně posílenými pomocnými raketovými motory, nebo jehož stavební součástí je nosný raketový systém (nosná raketa). V kosmickém prostoru se pohybuje jako kterékoli jiná kosmická loď. Kosmický raketoplán může být provozován jak v pilotovaném, tak bezpilotním režimu. Jeho obvyklým, nikoli však nezbytným rysem je mnohonásobná použitelnost.

         Start ze země může probíhat buď vertikálně, jako u běžné nosné rakety, nebo horizontálně jako u klasického letounu, případně může být do určité výše vynesen jiným letadlem a zde vypuštěn k samostatnému letu. Návrat na Zemi probíhá klouzavým nebo motorovým letem, s případným využitím pomocných motorů (raketových, nebo proudových) a přistává na letišti s dostatečně dlouhou přistávací dráhou.

          Někdy se nepřesně do této kategorie zahrnují i tzv. vztlaková tělesa (lifting bodies), která však nejsou plošníky, neboť aerodynamický vztlak nepůsobí nosné plochy, ale trup letadla.

Kategorie kosmických raketoplánů:
USA – Program Space Shuttle (oficiálně byl zahájen 5. ledna 1972. Lety se označovaly zkratkou STS - Space Transportation System - vesmírný dopravní systém a číslem letu od 1 až po 135):
Pathfinder je maketa družicového stupně raketoplánu (původně bezejmenná) vyrobená z ocele a dřeva (OV-098). Byl postaven v Marshall Space Flight Center v roce 1977 pro testy pozemních zařízení (jeřábů apod.). Později byl převezen do Kennedyho vesmírného střediska pro výcvik pozemního personálu v montážní hale VAB a na přistávací dráze. Má přibližně stejné rozměry a hmotnost jako skutečný Space Shuttle a umožnil tak výcvik bez nutnosti používání mnohem dražšího a choulostivějšího Enterprise. Poté, co byl mnoho let bez užitku umístěn ve skladu, zaplatila japonská organizace jeho renovaci. Maketa dostala nový tvar, více připomínající skutečný raketoplán a byla pojmenována Pathfinder. Od června 1983 do srpna 1984 byla umístěna v expozici „Great Space Shuttle Exposition“ v Tokyu. Po výstavě byl Pathfinder převezen zpět do USA do United States Space & Rocket Center v Alabamě.
V současné době je vystaven v kompletní montáži s nádrží ET a dvěma prototypy SRB vyvinutými po zkáze Challengeru. V roce 1999 technici z NASA odebrali přední části z obou vystavených SRB. I když se SRB po každém letu opravují a znovu používají, několik jich bylo poškozeno nebo zničeno. Vystavené prototypy tedy musely být použity na náhradní součástky.
 
Enterprise (evidenční číslo OV-101) byl prvním americkým raketoplánem, postaveným pro NASA. Startoval jen z upraveného Boeingu 747 celkem pětkrát, ve vesmíru nikdy nebyl.
Tento raketoplán se měl dříve jmenovat Constitution (ústava), ale fanoušci sci-fi seriálu Star Trek sepsali petici, díky níž se jeho název nakonec změnil na Enterprise podle názvu lodě z tohoto seriálu. Herci ze seriálu byli dokonce přítomni na slavnostní ceremonii při zprovoznění stroje.
Enterprise sloužila hlavně k testovacím letům, celkem se testovala 9 měsíců v roce 1977, během nichž se prověřily základní aspekty létání raketoplánů, vyzkoušel se i systém přepravy raketoplánu v atmosféře pomocí speciálního letadla. (Raketoplán je posazen na letadlo – upravený Boeing 747, oba stroje tak letěly najednou, ale byly poháněny pouze motorem letadla.) Nejprve létala bez posádky (osm letů v únoru 1977) – to se hlavně měřila charakteristika letu a aerodynamika, později s dvoučlenou posádkou (osm letů mezi červnem a zářím 1977). Do vesmíru však nikdy neletěla.
Po skončení testovacích letů ještě jednou posloužila jako testovací exemplář při stavbě startovací rampy pro raketoplány na vojenské základně Vandenberg na západním pobřeží USA. Po havárii Challengeru vojáci od svých plánů upustili (svou roli sehrálo i ukončení programu SDI) a stavba byla zakonzervována a nikdy nebyla použita. Při testech se totiž zjistilo, že podmínky na základně (klimatické ale i technické) jsou natolik odlišné od těch panujících na Mysu Canaveral, že jakýkoli pokus o start raketoplánu by s určitostí skončil katastrofou. Dnes je rampa rozebrána a základna slouží k vypouštění raket Delta IV.a Atlas V. se špionážními družicemi na polární oběžnou dráhu.
Enterprise absolvovala cestu po západní Evropě, kde byla představena široké veřejnosti. V roce 1985 se stala majetkem Smithsonianského muzea ve Washingtonu, kde je dodnes vystavena jako muzejní exponát. Po zničení raketoplánu Challenger 28. ledna 1986 se uvažovalo o přestavbě Enterprise na letuschopný exemplář, ale ukázalo se, že je levnější postavit další raketoplán Endeavour. Je třeba si uvědomit, že Enterprise byla postavena pouze jako testovací prototyp pro použití v atmosféře a jako vesmírné plavidlo nebyla nikdy určena a tudíž ani použitelná.
Columbia byl raketoplán NASA (evidenční číslo OV-102), který byl vypuštěný jako první na oběžnou dráhu.
Stavba Columbie začala v roce 1975 v Palmdale v Kalifornii. Svůj název dostala podle lodi jménem Columbia, které velel Američan Robert Gray a která jako první americká loď obeplula svět. Název byl vybrán i k poctění velitelského modulu Apolla 11, taktéž nazvaného Columbia. Po dokončení výroby byl raketoplán 25. března 1979 dopraven do Kennedyho vesmírného střediska na Floridě a začal být připravován na svou první misi. Dne 19. března 1981 došlo během pozemních testů k nehodě, při níž došlo k úniku dusíku a dva lidé zahynuli.
První misi (STS-1) velel zkušený John Young a pilotem byl nováček Robert Crippen. Columbia byla na oběžné dráze od 12. do 14. dubna 1981 a Zemi oběhla 36krát. V roce 1983 se uskutečnila první mise se šesti astronauty (STS-9), mezi nim byl i první neameričan na palubě raketoplánu, Němec Ulf Merbold. Dne 12. ledna 1986 vynesla Columbia na oběžnou dráhu prvního amerického hispánce, kterým byl Franklin Chang-Diaz a také prvního člena Sněmovny reprezentantů, Billa Nelsona. Další prvenství si Columbia připsala dne 5. března 1998, kdy NASA jmenovala velitelkou další mise raketoplánu Columbia Eileen Collinsovou, která se tak stala první velitelkou raketoplánu.
Posádku raketoplánu Columbia při její poslední 28 misi STS-107 tvořilo sedm astronautů, Rick D. Husband (velitel), William C. McCool (pilot), Michael P. Anderson, Laurel Clarková, David M. Brown, Kalpana Chawlaová a první izraelský astronaut Ilan Ramon. Ráno dne 1. února 2003 vstoupil raketoplán do atmosféry po šestnáctidenní vědecké misi. NASA ztratila s raketoplánem kontakt okolo 9 hodin EST, pouze několik minut před přistáním plánovaným na 9:16 na Kennedyho vesmírném středisku. Podle záběrů z povrchu se Columbia rozpadla nad Texasem ve výšce asi 63 km při rychlosti 5,6 km/s. Všichni astronauti na palubě zahynuli.
V měsících následujících po tragédii zjistili inženýři NASA, že během startu se z externí palivové nádrže odtrhl kousek hmoty a narazil do křídla raketoplánu, do kterého udělal malou díru. Při sestupu do atmosféry se do poškozeného křídla dostal horký vzduch, který narušil jeho strukturu a způsobil rozpad raketoplánu.
Po zničení Columbie byly lety raketoplánů zastaveny a k jejich obnovení došlo až v roce 2005, kdy byl do vesmíru vyslán raketoplán Discovery.
Raketoplán Columbia vykonal 28 misí, při kterých strávil ve vesmíru 300,74 dní, Zemi oběhl 4 808krát a uletěl celkem 201 497 772 km.
Challenger (evidenční číslo OV-099) byl druhým raketoplánem NASA, který byl vypuštěn na oběžnou dráhu Země. Jeho první mise (STS-6) začala dne 4. dubna 1983 a skončila 9. dubna 1983. Poté vykonal Challenger ještě osm vesmírných misí. Byl zničen při své 10. misi dne 28. ledna 1986 (tzn. že aktivní nebyl ani tři roky), 73 sekund po startu své desáté mise (STS-51-L). Všech sedm astronautů na palubě zahynulo.
Challenger byl původně konstruován pouze jako testovací stroj (ev. č. STA-099) určený k destrukčním zkouškám. Když se ale tyto po předchozích testech ukázaly jako nepotřebné, NASA se rozhodla ještě ve fázi výroby jej přestavět na plnohodnotný raketoplán. Původní záměr byl přestavět testovací raketoplán Enterprise, ale vyšlo najevo, že přestavba Challengeru bude levnější. Je zajímavé, že i po zničení Challengeru se objevily úvahy o přestavbě Enterprise na plnohodnotný stroj, ale nakonec, také z finančních důvodů, byl postaven nový raketoplán Endeavour.
Rozpad Challengeru je považován za jednu z nejdramatičtějších událostí 20. století. Prezident Ronald Reagan označil členy posádky, kterými byli Francis R. Scobee (velitel), Gregory B. Jarvis, Ronald E. McNair, Ellison S. Onizuka, Judith A. Resniková, Michael J. Smith a Christa McAuliffeová za hrdiny. Inženýři NASA a prezidentská komise později zjistili, že příčinou exploze bylo selhání pryžového těsnění na jedné z pomocných raket (SRB). V důsledku toho došlo k prohoření spoje mezi SRB a externí nádrží (ET), přičemž SRB narazila do ET a způsobila explozi. NASA v důsledku havárie přerušila až do roku 1988 lety raketoplánů a přijala přísnější bezpečnostní opatření.
Raketoplán Challenger vykonal celkem 10 misí, strávil ve vesmíru 62,41 dny, Zemi obletěl 995krát.
Space Shuttle Discovery je raketoplán NASA s oficiálním číselným označením OV-103. Byl vyroben jako čtvrtý, po zkušebním Enterprise, Columbii a Challengeru.
Po haváriích předchozích dvou je tak nejstarším sloužícím raketoplánem. Poprvé vzlétl dne 30. srpna 1984. Plnil jak výzkumné mise, tak i mise k „zásobování“ Mezinárodní vesmírné stanice ISS. Vypustil např. Hubbleův teleskop.
Byl pojmenován Discovery (anglicky „objev, objevování“) především po lodi mořeplavce Jamese Cooka, na které v letech 1776-80 vykonal svou třetí a poslední cestu do Pacifiku. Mezi dalšími slavnými loděmi toho jména je ta, na níž Henry Hudson v letech 1610–1611 hledal severozápadní cestu (tj. snažil se obeplout Ameriku severní cestou přes Severní ledový oceán), a ta, kterou v letech 1901-1904 použili k antarktickým expedicím Robert Falcon Scott a Ernest Shackleton a je zachována jako muzeum.
Po zničení Columbie v únoru 2003 při návratu do atmosféry bylo Discovery dne 26. července 2005 prvním znovu vypuštěným raketoplánem. Při startu nečekaně opět odpadaly kusy izolační pěny, které způsobily havárii Columbie. Při kontrole externí kamerou během letu na orbitální dráze bylo zjištěno uvolněné těsnění, vyčnívající ze spáry mezi destičkami tepelného štítu; bylo částečně opraveno při výstupu posádky do vesmíru. Raketoplán se vrátil na Zemi 9. srpna při vysokém zájmu sdělovacích prostředků. Další lety raketoplánů byly odloženy, dokud se nepodaří problémy vyřešit a vyhovět přísným podmínkám sestaveným vyšetřovací komisí po havárii Columbie. Další misí byl let STS-121 – raketoplánu se podařilo úspěšně odstartovat teprve 4. července 2006, 6. července se spojil s Mezinárodní kosmickou stanicí ISS a 17. července úspěšně přistál na Kennedyho vesmírném středisku na Floridě.
Discovery vykonalo 39 letů o celkovém trvání 4 888 oběhů kolem Země a 195 938 294 km ve vesmíru (k červnu 2011).
Endeavour (ev. č. OV-105) je pátým a posledním vyrobeným raketoplánem pro NASA. Kongres Spojených států amerických schválil výstavbu raketoplánu Endeavour v roce 1987 za účelem náhrady raketoplánu Challenger zničeného v roce 1986. Komponenty nevyužité při stavbě raketoplánů Discovery a Atlantis byly použity při stavbě Endeavouru. Možnost přestavby raketoplánu Enterprise byla zamítnuta, neboť bylo levnější postavit kompletně nový stroj.
Endeavour byl dokončen v roce 1991 a jeho první mise (STS-49) se uskutečnila ve dnech 7. května-16. května 1992. Během této mise byl posádkou zachycen a poté znovu vypuštěn poškozený komunikační satelit INTELSAT VI. Raketoplány nebyly konstruovány k zachycování satelitů, ale přesto se několik misí, při kterých byly zachyceny poškozené satelity, uskutečnilo. V roce 1993 se uskutečnila první servisní mise k Hubbleovu vesmírnému dalekohledu. V roce 1997 byl Endeavour na osm měsíců stažen ze služby a prodělal rekonstrukci několika komponentů. V roce 1998 vynesl k Mezinárodní vesmírné stanici modul Unity.
Jméno pro raketoplán bylo vybíráno v celostátní soutěži, které se účastnili žáci základních a středních škol. Raketoplán byl pojmenován po lodi HM Bark Endeavour, které v 18. století velel James Cook. Jméno také vzdávalo čest velitelskému modulu Apolla 15, taktéž nazvanému Endeavour. Vzhledem k britskému původu jména je používán britský pravopis (Endeavour), místo amerického (Endeavor).
Od prosince 2003 do října 2005 probíhala modernizace raketoplánu, přičemž další start (STS-118) proběhl dne 9. srpna 2007 v 0:36 SELČ.
Raketoplán Endeavour uskutečnil celkem 21 misí, ve vesmíru strávil 219,25 dní, Zemi obletěl 3259krát a uletěl 136 910 237 km. Jeho poslední přistání bylo dne 1. června 2011.
Atlantis (ev. č. OV-104) je čtvrtým raketoplánem NASA. Byl pojmenován po první americké oceánografické lodi, dvoustěžňové plachetnici, kterou v období let 1930-1966 provozovala Woods Hole Oceanographic Institution.
Jako čtvrtý postavený raketoplán Atlantis těžil ze zkušeností, které získali inženýři NASA při stavbě předchozích raketoplánů. Když byl dokončen, vážil přibližně o 3000 kg méně než raketoplán Columbia a jeho stavba zabrala poloviční dobu.
První mise raketoplánu Atlantis (STS-51-J) se uskutečnila ve dnech 3.-7. října 1985 a byla to jedna z celkem pěti misí raketoplánu, které měly tajné vojenské poslání. Od roku 1995 uskutečnil Atlantis celkem sedm letů k ruské vesmírné stanici MIR. Během druhého letu byl ke stanici připojen spojovací modul, který při dalších misích umožnil provádět výměny astronautů.
Od listopadu 1997 do července 1999 procházel Atlantis rekonstrukcí, při které bylo provedeno okolo 165 modifikací. Mise, které od té doby Atlantis uskutečnil, směřovaly k Mezinárodní vesmírné stanici. Výjimku tvoří let STS-125 z května 2009, kdy se raketoplán Atlantis vydal na opravu Hubbleova vesmírného dalekohledu (HST), zajistit mu tak životnost minimálně do roku 2013.
Atlantis měl podle původních plánů odejít do výslužby už v roce 2008, avšak na konci roku 2007 bylo rozhodnuto o následných dodatečných výpravách k ISS – STS-129 a STS-132.
Poslední misí byla STS-135, která začala 8. července 2011, byla 33. letem tohoto raketoplánu a byla čtrnáctidenní. Hlavním úkolem mise byla doprava zásob na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS na rok. Velitelem mise byl Christopher J. Ferguson, kapitán námořnictva /sloužil na lodi USS Forrestval/, byl na misi STS-115 na Atlantisu v roce 2005 a velel na Endevouru  při STS-126 v roce 2008, druhým astronautem byl palubní inženýr a letový specialista Rex Walheim Joseph. Ten byl již účastníkem misí STS-110 a STS-122. Třetím astronautem byl Douglas Gerald Hurley, pilot námořnictva. Byl na své druhé misi - předtím na STS-127. Čtvrtým členem poslední posádky byla Sandra Hall Magnus, konstruktérka letadel. Ta byla na své třetí misi, před tím se zúčastnila s Atlantisem v roce 2002 STS-112 a s Endevouerem STS-127.  Po šťastném přistání byl pak Atlantis definitivně odstaven do muzea. Éra raketoplánů 21. 7. 2011 skončila, jistě budou nahrazeny modernějšími "plavidly", možná jím bude zatím nadějně projektovaný CST-100 (Crew Space Transportation - prostor pro transport posádky).
Celkem se se Space Shuttle podívalo do vesmíru 355 astronautů, bohužel 14 z nich se domů už nevrátilo.
Raketoplány Scaled Composites: SpaceShipOne je první soukromý raketoplán, který kdy uskutečnil pilotovaný let. Stalo se tak 21. června 2004. Jedná se o experimentální suborbitální raketoplán, který poháněl hybridní raketový motor. Raketoplán je možno ovládat dálkově (je schopen bezpilotního letu), čehož bylo využito hned v jeho prvním zkušebním letu.
SpaceShipOne byl vyvinut firmou Scaled Composites a firma získala 10 milionů dolarů, neboť vyhrála v soutěži Ansari X Prize pro první soukromý raketoplán, který dosáhne dvakrát během dvou týdnů výškové hranice 100 kilometrů. Vývoj plavidla byl vyčíslen na 25 milionů dolarů a z velké části jej zainvestoval Paul Allen.
SpaceShipTwo (celým názvem Scaled Composites Model 339 SpaceShipTwo) je projekt cestovního kosmického raketoplánu americké společnosti The Spaceship Company, která je joint venture mezi Scaled Composites (jež je uváděna jako její výrobce) a Virgin Galactic (která rozvíjí obchod vesmírné turistiky pro tento projekt).
Raketoplán navazuje na předchozí projekt SpaceShipOne; a je součástí programu Tier One, sponzorovaného Paulem Allenem, jehož společnosti Mojave Aerospace Ventures zase The Spaceship Company licencuje technologii v SpaceShipTwo.
Cílem projektu je vyvinout raketoplán pro dopravu vesmírných turistů do vesmírného prostoru (jako hranice vesmíru je stanovena vzdálenost 100 km nad povrchem Země – Kármánova hranice). Lety SpaceShipTwo představují tzv. balistické skoky; prvním balistickým skokem byl let amerického astronauta Alana Sheparda v lodi Freedom 7 (Mercury-Redstone 3).
Délka tohoto „plavidla“ je 18,23 metru, rozpětí křídel dosahuje 8,23 metru, výška (v nejvyšším bodě) je 4,57 metru, kabina má délku 3,66 metru, průměr je 2,28 metru se třemi okny vepředu a 12 okénky (33 × 43 cenimetrů) po stranách a na stropě, dosahuje rychlost: 4200 km/h.
SpaceShipThree (též Scaled Composites SpaceShipThree) je navrhovaný orbitální kosmický raketoplán ve fázi vývoje soukromé společnosti Scaled Composites a Virgin Galactic (podprogramu Tier Two). Navazuje na projekty SpaceShipOne (2005-2009; první soukromý raketoplán schopný překonat Mach 3 a 100 kilometrovou hranici) a SpaceShipTwo (od roku 2007; vyvíjený suborbitální raketoplán s perspektivou prostředku pro vesmírnou turistiku).
Podle původních návrhů by se mělo jednat o první komerční orbitální vesmírné plavidlo, dokonce schopné spojit se ISS a předpokládá se, že jeho vývoj bude mnohem dražší než u předchozích raketoplánů Scaled Composites.
 
SSSR – Program Eněrgija-Buran: Buran byl sovětský kosmoplán s identifikačním číslem 1K. Slovo Buran (Буран) se povětšinou mylně překládá jako Sněhová bouře. Jde ovšem o výraz z turecké jazykové rodiny používaný pro studený vítr, přicházející náhle ze severovýchodu. Ten svou intenzitou většinou zvedá sníh ze země. Podobný jev, Karaburan (Černý buran), se velmi vzácně může vyskytovat i v létě, kdy místo sněhu víří prach.
Byl postaven v roce 1986 jako součást programu MKS. Jeho první start se měl uskutečnit 29. října 1988, ale 51 sekund před spuštěním odpočtu byl odvolán. Start se uskutečnil dne 15. listopadu 1988. Na jeho palubě nebyla posádka, ani nebyla nainstalována podpora života, let byl plně automatický. Původně se počítalo s třídenní misí, nakonec kosmoplán letěl jen 3 hodiny. Po dvou obletech Země přistál na k tomuto účelu postavené přistávací dráze na kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu. Pro případ špatného počasí byla připravena záložní dráha ve vojenském prostoru Ralsko v Československu!
V roce 1989 se ještě na hřbetu letounu Antonov An-225 ukázal na aeroshow v Paříži, ale dalšího letu se již nedočkal. Spolu s novou nosnou raketou Eněrgija byl uložen v hangáru na kosmodromu Bajkonur. Po rozpadu Sovětského svazu přešel (stejně jako celý kosmodrom) do vlastnictví Kazachstánu.
Dne 13. května 2002 se po větrné smršti propadla střecha hangáru, 8 lidí zemřelo a zničen byl i kosmoplán a nosná raketa.
Kosmoplán měl délku 36,37 metru, rozpětí křídel měl 23,92 metru, hmotnost dosahovala 75 tun .
 
ESA – Program Hermes.
Japonsko – Program HOPE
Z hlediska provozu a dosahovaných výkonů můžeme rozdělit kosmické raketoplány do dvou velkých tříd: orbitální kosmické raketoplány; suborbitální kosmické raketoplány.
Orbitální kosmické raketoplány – tato třída raketoplánu dosáhne v průběhu vzletu nejméně první kosmické rychlosti a po vypojení raketových motorů se pohybuje po oběžné dráze kolem Země případně po únikové hyperbolické dráze z gravitačního pole Země jako kosmická loď.
V této třídě byly realizovány dosud pouze dva typy kosmických raketoplánů, a to: americký kosmický raketoplán Space Shuttle; sovětský kosmický raketoplán Buran.
Existuje však celá řada nerealizovaných projektů takových strojů, např.evropský raketoplán Hermes (ESA).
Vývoj amerického raketoplánu byl zahájen 16. dubna 1973, o tři roky později byl vyroben první prototyp. Další stroj Enterprise 101 byl přivezen na hřbetu upraveného letadla Boening 747-SCA na základnu NASA Dryden Flight Research Center v Kalifornii. Na poušti u ní byl raketoplán vyzkoušen v sérii zkušebních letů v létě roku 1977. V roce 1980 byl prototyp Columbie dopraven na kosmodrom na Floridě.
Suborbitální kosmické raketoplány - stroje této třídy jsou urychleny raketovým motorem (motory) na maximální rychlost výrazně nižší, než je první kosmická rychlost. Po vypojení motoru (obvykle po vyčerpání pohonných látek) pokračují v letu setrvačností po balistické (suborbitální) dráze, přičemž její vrchol leží za hranicí zemské atmosféry, tedy v kosmickém prostoru. Tato hranice nebyla dosud v rámci mezinárodního práva stanovena; pro potřeby ustavování leteckých rekordů stanovila Mezinárodní letecká federace (FAI) hranici vesmíru ve výši 100 km nad geoidem.
Z hlediska FAI proto splnily podmínky pro zařazení do kategorie suborbitálních kosmických raketoplánů dosud pouze dva typy letounů, a to: americký raketoplán North American X-15 (max. dosažená výška 108 km); americký raketoplán Scaled Composites Space Ship One (max. dosažená výška 112 km).
Ve stavbě jsou další typy, které by měly sloužit ke turistickým „skokům na okraj vesmíru“.
Místo aktivního brzdění protipohonem, které by potřebovalo palivo, se používá tření o atmosféru, tedy určitou část sestupu se provádí v pozici napříč trajektorii. Na tepelném štítu na spodku raketoplánu tedy po tu dobu jsou extémní podmínky. Nesmí se sestupovat příliš strmě, nejen proto, že by nad povrchem byla rychlost ještě příliš vysoká (doba letu atmosférou by byla na brždění příliš krátká), ale při dosažení hlubších vrstev atmosféry o vyšším tlaku vzduchu příliš vysokou rychlostí by se také jeho povrch příliš rozžhavil, až nad únosnou mez. Rozžhavení povrchu nelze zabránit, naopak je nutné: Kinetická energie stroje se totiž přeměňuje na teplo. Nejúčinnějším materiálem pro tepelnou izolaci je obecně keramika. Izolační povrch raketoplánu je tvořen destičkami o velikosti asi 20 cm. Destičky se po každém letu nahrazují novými, kvůli jejich ubývání opalem: Například u sondy Galileo tvořil tepelný štít polovinu její hmotnosti a opálil se o více než polovinu. Ten byl ovšem z kovu.