Orbital Maneuvering System
Das Orbital Maneuvering System (OMS) ist das Lagesteuerungssystem des Space Shuttles und dient der Steuerung des Shuttles ausserhalb der dichten Atmosphäre, da hier die aerodynamischen Steuerflächen wirkungslos sind. Es ermöglicht die Ausrichtung der Raumfähre entlang aller drei Achsen im Raum.
Das OMS besteht aus Gruppen mehrerer Raketenmotoren unterschiedlicher Schubkraft, von denen die Kleineren nur wenige Kilonewton Schub liefern. Da für die Steuerung im Orbit nur die Massenträgheit des Shuttles zu überwinden ist, sind im Vergleich zum Atmosphärenflug nur relativ geringe Steuerungskräfte nötig.
Die Steuerdüsen sind in ihrem Aufbau recht einfach und nutzen einen Treibstoff, der aus zwei Komponenten besteht, die bereits bei Berührung zünden. Daß hierdurch auf ein gesondertes Zündsystem verzichtet werden kann, erhöht ist die Zuverlässigkeit des Systems.
Die Steuerung des Orbiters durch das OMS erfolgt durch kurze, stoßartige Zündungen, die dem Raumgleiter einen Impuls in die Gegenrichtung des vom OMS ausgestossenen Gases geben. Die dadurch eingeleitete Bewegung wird bei Erreichen der gewünschten Lage durch einen Gegenimpuls beendet. Diese Bremszündung muss dabei exakt die selbe Kraft auf das Raumfahrzeug ausüben wie die erste, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Jede Lageänderung des Shuttle erfordert also mindestens zwei Zündungen der Lagesteuerdüsen.
Zum OMS des Space Shuttle gehören auch zwei größere Triebwerke am Heck. Sie liegen neben den Haupttriebwerken und werden - obwohl beim Start nicht mitgezündet - zum Erreichen des Orbits benötigt. Bei Brennschluss der Haupttriebwerke hat das Shuttle, an dem sich noch der große Aussentank befindet, noch nicht die für eine stabile Umlaufbahn nötige Geschwindigkeit von 27.800 km/h erreicht. Erst nach Abstoßen des externen Tanks wird das Shuttle mit Hilfe der beiden Hecktriebwerke um die noch fehlenden 200km/h beschleunigt. Zum Erreichen der endgültigen Umlaufgeschwindigkeit ausschließlich mit Hilfe der Haupttriebwerke müsste man den externen Tank mit in den Orbit nehmen, der in diesem Fall jedoch unkontrolliert in einer tiefen Umlaufbahn verbliebe und später zur Erde stürzen würde.
Das OMS wird auch am Ende einer Mission für das zum Verlassen der Umlaufbahn nötige Abbremsen des Orbiters genutzt (De-Orbit-Burn).
Bei frühen X-Programmen der US-Airforce wurden bereits ähnliche Systeme ausprobiert. Die X-15 besaß bereits ein funktionierendes Lagesteuerungssystem, da sie für einen Flug bis an die Grenze des Weltalls ausgelegt war.