Gli Space Shuttle abort sono delle procedure di emergenza adottate dalla NASA da applicare in caso di malfunzionamento dei sistemi dello Space Shuttle che comportino l'interruzione repentina della missione. Un esempio tipo in cui si dovrebbero applicare questi scenari è il caso in cui si dovesse registrare un grave malfunzionamento dei motori principali della navetta durante la fase di ascesa. Per quanto riguarda la fase di rientro e discesa, ci sono ben poche possibilità di interruzione. Ad esempio il disastro del Columbia accadde durante il rientro atmosferico e non ci sono alternative a malfunzionamenti durante questa fase del volo.

Le procedure si possono dividere in procedure di interruzione pianificate con integrità della navetta o impreviste che porterebbero alla perdita del veicolo ma ad un tentativo di salvezza per l'equipaggio. Ad esempio, alcuni problemi che si verificassero nella fase di discesa e che comunque fossero compatibili alla salvezza dell'equipaggio, generalmente non sono considerati come interruzioni della missione con integrità della navetta. Un problema ai sistemi di controllo di volo o un malfunzionamento multiplo delle Auxiliary Power Unit, infatti, potrebbero rendere impossibile l'atterraggio in sicurezza e quindi richiedere l'abbandono dello Shuttle da parte degli astronauti tramite i paracadute.

Scenari di interruzione in ascesa Ci sono cinque modi programmati per interrompere la missione durante la fase di ascesa, compresa l'interruzione dalla rampa di lancio (RSLS). Questi sono classificati come interruzioni con integrità della navetta (intact abort) e interruzioni impreviste (contingency abort). La scelta della tipologia di interruzione della missione dipende da quanto è urgente la situazione e da come può essere raggiunta la pista di atterraggio. Le procedure possono intervenire in una grande varietà di potenziali problemi, ma il problema a cui si è posta più attenzione è il malfunzionamento degli motori principali (Space Shuttle Main Engine, SSME), che potrebbe causare l'impossibilità di attraversare l'Atlantico o di raggiungere l'orbita a seconda del momento in cui si verifica il problema e dal numero di motori malfunzionamenti. Altre possibili inconvenienti, escludendo i motori, sono ad esempio un guasto multiplo alle Auxiliary Power Unit (APU), una perdita di pressione in cabina, una perdita dal serbatoio esterno.

Interruzione della sequenza di lancio (RSLS) I motori principali (SSME) vengono accesi 6.6 secondi prima del decollo. Da questo momento a quando vengono accesi i Solid Rocket Boosters a T - 0 secondi, gli SSME potrebbero spegnersi e allora verrebbe bloccata la procedura di decollo. Questa è chiamata Redundant Set Launch Sequencer Abort, ed è accaduta cinque volte, più precisamente durante le missioni STS-41-D, STS-51-F, STS-51, STS-55 e STS-68. Questo avviene sotto il controllo dei computer e non per intervento umano e cioè quando uno dei sensori rileva un problema con gli SSME dopo la loro accensione, ma prima che si accendano gli SRB. Una volta accesi questi ultimi non possono essere più spenti e così lo Shuttle deve decollare per forza. Nessuna interruzione della missione può essere messa in pratica finché gli SRB terminano di erogare la loro spinta, cosa che accade dopo 123 secondi dal decollo.

Interruzioni programmate con integrità della navetta

Ci sono quattro modalità di interruzione per lo Space Shuttle durante la sua fase di ascesa. Questi scenari sono stati studiati per consentire un rientro sicuro verso una delle piste di atterraggio designate o verso un'orbita più bassa di quella pianificata per la missione.

Ritorno al sito di lancio Nel ritorno al sito di lancio (Return to Launch Site abort, RTLS), lo Shuttle continua l'ascesa e la cabrata finché i solid rocket booster sono esauriti e quindi espulsi. Poi lo Shuttle compie alcune manovre per dissipare l'energia e portarsi su una traiettoria di rientro. Infine avviene lo spegnimento dei motori principali e il rilascio del serbatoio esterno. L'Orbiter discende così, verso la pista di atterraggio del Kennedy Space Center circa 25 minuti dopo il decollo. Durante la fase di ascesa, il controllo missione avverte l'equipaggio della navetta nel momento in cui l'RTLS non è più possibile, con le parole "negative return", approssimativamente quattro minuti dopo il decollo.

Cancellazione con atterraggio transoceanico Una cancellazione con atterraggio transoceanico (Transoceanic Abort Landing, TAL) prevede l'atterraggio in una località predeterminata dell'Africa o nel ovest Europa, in circa 25 o 30 minuti dopo il decollo. Questo scenario è utilizzato quando la velocità, l'altitudine e la distanza non permettono un ritorno alla base di lancio in modalità RTLS.

Uno scenario TAL deve essere dichiarato approssimativamente tra il T+2:30 (più di 2 minuti e 30 secondi dopo il decollo) e lo spegnimento dei motori principali (Main Engine Cutoff, MECO) a circa T+8:30 minuti. Lo Shuttle potrebbe così atterrare in piste predefinite in Europa. I tre siti TAL attuali sono Istres Air Base in Francia, Zaragoza Air Base o Morón Air Base in Spagna. Prima del lancio dello Shuttle, due di esse vengono decise in base al piano di volo e viene allertato il personale in caso di utilizzo. La lista dei siti TAL è stata modificata nel tempo; recentemente la Ben Guerir Air Base in Marocco è stata eliminata a causa di possibili attacchi terroristici. Passati siti TAL sono stati: Mallam Aminu Kano International Airport (Kano, Nigeria); Mataveri International Airport (Isola di Pasqua, Cile) (per i lanci da Vandenberg); Rota (Spagna); Casablanca (Marocco) e Dakar (Senegal).

Cancellazione a lancio avvenuto La procedura "Cancellazione a lancio avvenuto" (Abort Once Around, AOA) è utilizzata quando lo Shuttle non è in grado di raggiungere un'orbita stabile a causa della bassa velocità acquisita e quindi deve compiere una sola orbita completa intorno alla terra e atterrare, circa 90 minuti dopo il decollo. La finestra di tempo per usare un AOA è veramente corta, giusto pochi secondi tra le opportunità di TAL e l'ATO. Perciò la possibilità di scelta di questa procedura è estremamente bassa.

Cancellazione verso un'orbita La procedura di cancellazione verso un'orbita (Abort to Orbit, ATO) è utilizzata quando l'orbita desiderata non può essere raggiunta, ma si riesce comunque a raggiungere un'orbita stabile più bassa. Questo successe durante la missione STS-51-F, che continuò nonostante il posizionamento, appunto, in un'orbita più bassa di quella pianificata. Inoltre, durante la missione STS-93 ci fu una perdita d'idrogeno, utilizzato come combustibile, dai motori principali che ha portato al posizionamento in un'orbita leggermente più bassa del previsto, ma non ci fu un vero ATO. Se la perdita fosse risultata più seria, poteva rendersi necessario un ATO, o un RTLS o un TAL. Nel momento in cui diventa possibile scegliere un ATO, viene comunicato dal controllo missione alla navetta con le parole: "press to ATO".

Tra le precedenti procedure di interruzione pianificate, solo la ATO è accaduta realmente. Durante la missione STS-51-F, il Centro Controllo Missione di Houston (situato al Lyndon B. Johnson Space Center) ha rilevato un malfunzionamento di un SSME e ha comunicato: «Challenger--Houston, Abort ATO. Abort ATO». Il comandante della navetta ha ruotato il selettore di abort in posizione ATO e ha premuto il pulsante di abort. Così sono iniziate le procedure del software di controllo del volo previste per questa situazione. Nel caso che si abbia una perdita delle comunicazioni, il comandante del volo può prendere autonomamente la decisione di effettuare una procedura di cancellazione.

Siti di atterraggio d'emergenza Le piste di atterraggio d'emergenza per l'orbiter comprendono: Base aerea di Lajes (Portogallo) Base aerea di Beja (Portogallo) Aeroporto Internazionale di Keflavík (Islanda) Aeroporto di Gran Canaria (Gran Canaria, Spagna) Aeroporto Internazionale di Shannon (Irlanda) RAF Fairford (Regno Unito) Aeroporto di Colonia-Bonn (Germania) Ingolstadt Manching Airport vicino a Monaco di Baviera (Germania) Ankara (Turchia) Aeroporto di Banjul-Yundum (Gambia) Aeroporto Internazionale di Riad-Re Khalid (Arabia Saudita) Edwards Air Force Base, California (Stati Uniti d'America) Diego Garcia (Territorio britannico dell'Oceano Indiano) Gander International Airport, Gander, Terranova e Labrador (Canada) Aeroporto Internazionale di Montréal-Mirabel, Mirabel (vicino a Montréal), Québec (Canada) Royal Australian Air Force Base Amberley, vicino Brisbane, Australia Royal Australian Air Force Base Darwin, Darwin, Australia White Sands Missile Range, White Sands (Stati Uniti d'America) Aeroporto Internazionale di Bangor, Bangor (Stati Uniti d'America) Aeroporto Internazionale di Orlando, Orlando (Stati Uniti d'America) Stewart Air National Guard Base, Newburgh (Stati Uniti d'America) Lincoln Airport, Lincoln (Stati Uniti d'America)

Nel caso di un rientro di emergenza sulla terra, che porterebbe l'Orbiter in un'area dove non è possibile raggiungere uno dei luoghi previsti per gli atterraggi di emergenza, l'Orbiter sarebbe teoricamente in grado comunque di atterrare in una qualsiasi pista pavimentata lunga almeno tre chilometri. Tale caratteristica comprende la maggior parte degli aeroporti commerciali (in pratica, gli aeroporti militari americani sarebbero preferibili per ragioni di sicurezza e per minimizzare il disagio al normale traffico aereo commerciale.)

Esiste un ordine di preferenza delle modalità di cancellazione: ATO è l'opzione preferibile quando essa sia possibile. TAL è da scegliere quando il veicolo non ha raggiunto una velocità sufficiente da permettere la scelta dell'ATO. AOA potrebbe essere usata soltanto in un breve lasso di tempo tra le opzioni di TAL e ATO. RTLS comporterebbe un atterraggio più veloce rispetto alle altre opzioni, ma è considerata una procedura rischiosa. Essa verrà scelta esclusivamente se la massima velocità che l'Orbiter potrà raggiungere non sarà sufficiente a consentire gli altri scenari.

Diversamente dagli altri voli con equipaggio del programma spaziale americano, lo Shuttle non ha mai effettuato test con astronauti a bordo. La NASA pensò però di fare un ulteriore test non orbitale con equipaggio per provare la modalità di interruzione RTLS. Il comandante di STS-1 John Young però rifiutò di farlo, asserendo che: "let's not practice Russian roulette", ("io non pratico la roulette russa"), ad intendere la pericolosità di tale manovra.

Cancellazioni eventuali Le procedure di cancellazione della missione eventuali (Contingency aborts) sono state studiate per permettere all'equipaggio di sopravvivere nel caso che si verificassero numerosi e gravi malfunzionamenti e non fosse possibile ricorrere alle modalità di interruzione programmate. Queste procedure a volte risulterebbero però dei tentativi disperati per salvare l'equipaggio.

Se l'Orbiter non fosse in grado di raggiungere la pista di atterraggio, potrebbe tentare di ammarare o tentare un atterraggio sul terreno. Sarebbe però difficile che l'equipaggio a bordo possa sopravvivere. Comunque, se si dovessero verificare delle gravi anomalie, durante la fase di discesa, ma comunque si riuscisse a tenere un volo livellato grazie all'autopilota, l'abbandono della navetta sarebbe realizzabile. Per maggiori dettagli, guarda Opzioni di cancellazione Post-Challenger qui di seguito.

Nei due disastri occorsi allo Space Shuttle, le cose evolsero negativamente così velocemente che ci fu ben poco da fare. Nel caso del Challenger, gli Space Shuttle Solid Rocket Booster erano in funzione quando ci fu il cedimento. L'Orbiter si disintegrò istantaneamente a causa delle notevoli forze aerodinamiche che dovette supportare.