简单而言，这是因为返回地球后的航天飞机轨道器没有动力，需要通过航天飞机运输飞机来实现转场飞行。在详细说明之前，先来了解一下航天飞机的结构。航天飞机包含三大件：其一是两个固体火箭助推器，其二是外挂燃料箱，其三是轨道器（外形类似于飞机）。航天飞机的燃料分为两部分，一部分是固体火箭助推器中的固体燃料，还有一部分是外挂燃料箱中的液体燃料，轨道器没有携带燃料。
在航天飞机起飞后，两个固体火箭助推器的燃料先耗尽，并与航天飞机分离。随后，外挂燃料箱的燃料也耗尽，并与轨道器分离。最终，进入太空轨道的只有轨道器。轨道器在返航的时候，依靠空气阻力无动力滑翔回地球，并降落在机场跑道上。由于轨道器没有动力，所以它只有一次降落机会。
很多时候，轨道器会降落在航天飞机的第二降落场——位于美国加利福尼亚州的爱德华兹空军基地，而航天飞机的检修、组装以及发射都是在佛罗里达州的肯尼迪航天中心。因此，对于无动力的轨道器，只能通过航天飞机运输机来驮着它实现转场飞行。
轨道器是航天飞机中载人载货的部分，它能够重复使用。一般而言，轨道器的长度为37.4米，翼展为23.8米，自重68.6吨。航天飞机运输飞机是从波音747客机改造而来，其长度为70.5米，翼展为59.7米，自重144吨，最大起飞重量可达322吨。当航天飞机运输飞机携带着轨道器飞行时，其巡航速度达到0.6马赫（相当于700公里每小时），飞行里程可达1850公里。
运输机，大小上分为普通运输机与战略运输机，用途上分为军用、民用（货机）、通用，速度上分为亚音速运输机、超音速运输机以及高超音速运输机，按航程分为中程及远程，按载重可以分为中型和重型。军用机使用性质分为战术运输机和战略运输机、隐身运输机。代表机型：C-5M超级银河运输机、KC-46A运输机、C-17运输机、安-124运输机、安-22运输机、伊尔-476运输机、运-20。
军用战略运输机是一种用于空运兵员、武器装备和其他军用物资、并能空投伞兵和军用装备的军用飞机。军用战略运输机问世以来，在多次重大战争中都发挥了重要作用。现代战争重视高速、机动和深入敌后作战，运输机的发展越来越受到重视。战略运输机所代表的后勤保障力就是战斗力。
美国航天飞机的维护基地、发射基地以及主返回基地都在佛罗里达州的肯尼迪航天中心，但航天飞机在完成任务重返地球降落时，由于天气、设备等原因，通常都会选择位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地或者新墨西哥州的白沙导弹靶场作为备降场。由于航天飞机不能依靠自身动力在大气层飞行，于是，当她要从备降场返回肯尼迪航天中心，就要出动航天飞机运输机了。
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