Úlohy kozmonautov
Stavba a vybavenie raketoplánu boli jednou vecou, no rovnako dôležité boli aj posádky, ktoré mali novú kozmickú loď obsluhovať a letieť v nej na obežnú dráhu. Vstupy astronautov do nového programu zabezpečovali počas celého obdobia vývoja muži, ktorí v astronautike pracovali už od roku 1969. Prvá “nová krv” éry raketoplánu (skupina 8) sa v NASA objavila v roku 1978 a z 35 nováčikov bolo šesť žien. Ďalšie skupiny vznikali postupne v rokoch 1980, 1984, 1985, 1990 (medzi 23 členmi tejto skupiny bola aj prvá astronautka - pilotka) a v roku 1992. Každá skupina absolvovala najskôr ročný tréning, potom sa jej členovia stali regulérnymi príslušníkmi amerického kozmického tímu. Koncom roka 1991. bolo v programe už takmer sto perfektne pripravených astronautov s letovým štatútom. Nové selekcie astronautov odhalili aj rozličnosť charakteru jednotlivých výprav raketoplánu. Profesionálni kozmonauti sú dnes podľa predpisov Spojených štátov rozdelení do dvoch kategórií: pilotov a špecialistov. Požiadavky kladené na pilotov, ktorí ako velitelia alebo piloti raketoplánu celkovo zodpovedajú za bezpečný a úspešný priebeh expedície, sa dosť ponášajú na kvalifikačné predpoklady ich predchodcov. Hoci sa tu prax skúšobného pilota nevyhnutne nevyžaduje, musia mať nalietaných aspoň 1000 hodín v prúdových lietadlách. Pôvodný dôraz na inžiniersku profesionálnu dráhu vystriedala menej špecifická požiadavka, ktorá predpisuje minimálne bakalársku hodnosť v matematike, prírodných vedách alebo inom vednom odbore či v niektorej z inžinierskych disciplín. Nároky na fyzický stav uchádzačov sú aj naďalej veľmi prísne, i keď aj tu sa v súvislosti s pomerným dostatkom priestoru v kabíne raketoplánu zľavilo z kritéria maximálnej výšky a povoľuje sa až 193 cm.
Od letových špecialistov sa zasa očakáva detailná znalosť všetkých systémov raketoplánu, zodpovedajú za vykonávanie pokusov na palube, za vychádzky do kozmického priestoru v skafandroch a za obsluhu ramena vonkajšieho manipulačného systému - napríklad pri vykladaní či sťahovaní satelitov. Takisto musia mať ukončené aspoň bakalárske štúdium matematiky, niektorej z prírodných vied alebo technických odborov a primeranú odbornú prax. Tú však môže nahradiť doktorát. Ďalšou kategóriou astronautov (o ktorých sa obyčajne hovorí ako o neprofesionálnych) sú špecialisti pre užitočné zaťaženie: vedci alebo technici, inžinieri, ktorí na palube robia pokusy alebo obsluhujú zvláštne zariadenia raketoplánu (alebo kozmického laboratória, vynášaného v nákladovom priestore) prislúchajúce špecifickej úlohe expedície. Nominujú ich sponzori nákladu alebo zákazníci, ktorí hradia aj pomernú časť nákladov. Aj od týchto účastníkov letu sa vyžadujú rozsiahle znalosti systémov raketoplánu a ich príprava na expedíciu by sa mala začať dva roky pred štartom. (Po tragédii Challengera v roku 1986 sa úloha špecialistov pre užitočné zaťaženie v NASA kriticky prehodnocovala, no táto kategória astronautov sa do vesmíru opäť vrátila v rámci expedície ASTRO-1 v decembri 1990 a v rokoch 1991-1992 sa naďalej zúčastňovala na vedeckých a technologických expedíciách.)
Každý z nových budúcich astronautov sa podrobuje náročnému základnému výcviku, ktorý trvá rok. Počas tohto výcviku sa považujú za astronautov–kandidátov. Pokračuje tu ďalšie extenzívne vzdelávanie v akademických disciplínach a k tomu pristupuje výučba o systémoch raketoplánu. Koná sa predovšetkým formou prednášok a štúdiom obslužných manuálov, no neskôr k týmto skôr teoretickým formám pribúda tréning v komputerizovaných interaktívnych trenažéroch vybudovaných pre nácvik jednotlivých činností v raketopláne. Ďalej si kandidáti privykajú na pobyt v stave beztiaže, a to dvoma spôsobmi: jednak cvičnými letmi v lietadle KC-135, ktoré s týmto účelom robia parabolické manévre, jednak v takzvanej neutrálnej nadnášavej nádrži v Johnsonovom vesmírnom stredisku známej v žargóne NASA ako trenažér stavu beztiaže. Vo veľkom bazéne sa pracuje pod vodou, kozmonaut oblečený do skafandra je vyvážený závažím, aby jeho pohyb pripomínal pohyb v podmienkach mikrogravitácie, teda v stave beztiaže.
Piloti a palubní špecialisti tiež absolvujú tréningové lety na prúdových lietadlách typu T 38 patriacich NASA. V prípade pilotov ide o kondičné lety, zatiaľ čo špecialisti sa týmto spôsobom zoznamujú s náročným “vysokopilotážnym” strojom. Pre veľmi zvláštne pristávacie charakteristiky raketoplánu musia piloti trénovať pilotáž i na lietadlách typu KC-135, aby získali skúsenosti s ovládaním veľkého, ťažkého stroja. Zalietavali sa aj na Grummanoch typu Gulfstream II známych ako “raketoplánové trenažéry” (Shuttle Training Aircraft, STA), ktoré sú špeciálne modifikované pre imitáciu pristávacích charakteristík orbitálneho modulu raketoplánu. Len čo pilota vyberú ako účastníka konkrétnej expedície, dostane asi 50 letových hodín na zácvik v STA. Je to ekvivalent okolo 300 pristátí raketoplánu.
Po úspešnom absolvovaní prvého roka základného výcviku postupujú astronauti do pokročilejšej fázy prípravy. To, čo sa označuje ako systémová príprava, je z najväčšej časti formou získavania podrobných znalostí o systémoch raketoplánu v trenažéroch, ktoré umožňujú interaktívnu inštruktáž v individuálnom tempe. Fázový tréning sa zasa sústreďuje na špecifické zručnosti, ktoré astronaut potrebuje, aby si mohol úspešne počínať vo vesmíre. Podstatná časť tohto tréningu sa robí v Johnsonovom stredisku v tzv. simulátore raketoplánových expedícií (Shuttle Mission Simulator, SMS), ktoré stálo 100 miliónov dolárov: “v jedinom simulátore vernom skutočnosti, ktorý dokáže cvičiť posádky pre všetky fázy letu, počnúc okamihom 30 minút pred štartom cez štart, výstup, náhly návrat pre prípad núdze, tzv. havarijný návrat, pobyt na obežnej dráhe, priblíženie a spojenie s inými objektmi v kozme, manipuláciu s nákladom, odpojenie od iného objektu, opustenie obežnej dráhy, návrat do atmosféry, priblíženie k pristávacej dráhe. pristátie a rolovanie.”
Výcvik veliteľov a pilotov v simulátoroch SMS sa uskutočňuje predovšetkým v kabíne podobnej tým, v ktorých sa trénujú a testujú komerční dopravní piloti. Je vybavená kompletnou simuláciou pohybu, vizuálnych displejov a typických zvukov. Druhá kabína používaná na výcvik celej posádky nesimuluje pohyb, pretože je určená predovšetkým na simulovanie plánovaných špecifických operácií s nákladom, s ktorými sa ráta v rámci nastávajúcich expedícií. Posádky pre ten-ktorý let sa zostavujú asi desať mesiacov pred plánovaným štartom. Ich tréning sa v tom čase zintenzívňuje a riadi ho zvlášť vyčlenená riadiaca skupina. Počas posledných troch mesiacov príprav už členovia posádky absolvujú výcvik za združenej simulácie, pri ktorej už pracujú na svojich vopred určených postoch a s riadiacim tímom letu spolupracujú už prakticky na úrovni, aká sa očakáva počas vlastnej vesmírnej expedície. Každý z astronautov, len čo ho vymenujú za člena budúcej posádky, môže očakávať, že v simulátore SMS strávi najmenej 300 hodín. Inštruktori majú zasa k dispozícii takmer 7000 simulácií rozličných technických zlyhaní, ktorými môžu testovať reakcie posádky.
Podstatou celého tréningu je simulácia skutočnosti, ktorá sa predpokladá počas celého kozmického letu a predvídanie väčších i menších problémov. Azda najlepším ocenením tréningu sú postrehy, ktoré niekedy na Zem prinášajú práve sa vracajúce posádky, že situácia, ktorú museli tam hore riešiť, bola “presne ako pri tréningu dole na Zemi” - alebo, pravdaže, o čosi jednoduchšia.