Il programma di addestramento dei candidati astronauti è preliminare all’addestramento ufficiale per i sistemi di trasporto spaziale. I candidati astronauti americani sono addestrati a Houston, in Texas, al Johnson Space Center (JSC). Gli studi accademici includono lezioni sugli impianti dello shuttle, scienza di base e tecnologia: matematica, geologia, meteorologia, puntamento e navigazione, oceanografia, dinamica orbitale, astronomia, fisica e scienza dei materiali.

I candidati astronauti ricevono inoltre addestramento in immersioni subacquee, tute spaziali, salto con il paracadute e corsi di sopravvivenza in mare e a terra. Imparano come gestire le emergenze associate con pressioni atmosferiche elevate (iperbariche) e basse (ipobariche), in camere pressurizzate apposite.

Ai candidati viene inoltre fatta provare la microgravità a bordo di un jet KC-135, in versione modificata. Conosciuto anche come “vomit comet”, il KC-135 riesce a simulare l’assenza di peso per 20-30 secondi ogni volta che compie una parabola discendente tra 35000 e 24000 piedi. Dopo una breve “caduta” di circa 20 secondi, l’aereo torna alla sua quota di volo, e ripete la sequenza per circa 40 volte al giorno.

I piloti astronauti ammontano ore di volo ed esperienza per gli atterraggi dell’Orbiter volando 15 ore al mese sui T-38, jet biposto in flotta alla Nasa. Gli specialisti di missione volano un minimo di 4 ore al mese.