Gli arei decollano e si mantengono in quota sfruttando un particolare effetto fluidodinamico: l’effetto Venturi.
Questo effetto si presenta ogni volta che un corpo è in contatto, su due superifici diverse, con un fluido che si muove a velocità diversa. Quello che accade è che la superficie a contatto con il fluido più lento riceve una spinta maggiore della superficie a contatto con il fluido più veloce, con la conseguenza che si ottiene una forza netta che spinge dal fluido più lento a quello più veloce.
Le ali degli aerei (e dello shuttle) sono sagomate in modo che la superificie inferiore sia sempre a contatto con aria più lenta e quindi l’areo viene spinto verso l’alto. Quando la spinta supera il suo peso, l’aereo decolla.
Chiaramente l’entità della spinta dipende da tanti fattori, tra cui la densità del fluido.
Negli strati più alti dell’atmosfera l’aria è talmente rarefatta che un aereo (o lo shuttle) non è in grado di sostenere il proprio peso grazie all’effetto Venturi. Per cui è necessario oltrepassare l’atmosfera con altri mezzi, quali i motori a reazione, che spingano direttamente verso l’alto.
C’è inoltre da considerare un ultimo fattore: qualunque sia il modo in cui lo shuttle raggiungesse l’orbita, questo costa energia, quanto meno per l’enorme variazione di energia potenziale gravitazionale (ma anche per l’attrito con l’aria) che questo comporta. I motori migliori attualmente disponibili, per poter erogare tale energia, necessitano comunque di una quantità enorme di carburante. Questo è il motivo per cui lo shuttle parte con quei tre enormi serbatoi sulla pancia. Con un carico tanto anaerodinamico nessun aereo riusciebbe a decollare. Per questo motivo le ali dello shuttle in realtà non sono sagomate come quelle di un aereo, ma sono piatte, perchè servono sono come ali da planata nella fase di rientro.