运行周期

满载的穿梭器被安置在巴坦加附近的发射舱内。首先测试穿梭器的机载系统，然后测试加速器系统。随后进行气体动力学闸门的发射前测试。给机载超导系统通电，启动并检查磁悬浮系统。隧道保持真空。接到指令后，开始向加速器的初始区段脉冲供能。

• 0–330 km。 初始纵向加速度约为 ~4g。相当一部分能量用于磁悬浮并克服重力。
• 330–~1800 km（S 形曲线的下降段）。 纵向加速度从初始 4g 平滑降至 0。穿梭器通过地下弧形区段，承受最高约 ~4g 的过载。轨迹由周围的电磁元件稳定。
• ~1800–2050 km（S 形弧线的上升段）。 接近闸门时纵向加速度降至零。穿梭器在最后 50 km 以 ~11 km/s 的速度惯性滑行。

由于出口起点海拔较高，穿梭器在距闸门 ~30 km 处就已达到海拔 >10 km，从而尽量降低冲击波对地面的影响。在穿梭器发射前约 1 分钟，对气体动力学闸门的环形喷流带进行测试启动，此时机械闸门保持关闭。穿梭器通过隧道全程的 45% 后，利用末端隧道区段真空泵在抽真空过程中积存的压缩空气，经闸门喷流带形成超声速气流。穿梭器到达前 ~10 秒开始供给氢气，并以燃烧模式全面启动气体动力学屏障系统，形成稳定的锥形高温、部分电离气体超声速射流。在喷流带成功启动并形成高温屏障梯度锥后 3 秒，机械闸门开启。

该屏障还可防止隧道真空被破坏，并缓和初始热冲击。穿梭器在数毫秒内穿过预先形成的稀薄高温气体区域。这项关键技术改变了初始气动作用的时间分布，在介质转换时消除了超短持续时间的冲击前沿。

气体动力学屏障并不会降低总气动力，而是把冲击过载的作用时间从微秒量级延长到毫秒量级，从而显著降低穿梭器结构中的局部应力、振动和热冲击。

穿梭器完全通过后，机械闸门立即关闭，随后喷流环带也立即停机。

穿梭器沿弹道轨迹飞行，依靠其惯性质量和坚固结构穿过大气稠密层。峰值热负荷和动态负荷出现在最初的 10–20 秒。

原则性说明：离开气体动力学屏障区域后，穿梭器会立即在规定高度（约 ~3400 m）与普通大气发生完全相互作用。所有轨迹、热流和过载计算都以与大气的完整气动相互作用为基础，不假设存在“气体护盾”“通道”或伴随穿梭器运动的稀薄气体体积。

离开大气层后，散热器展开以排出热量。随后穿梭器启动机载电磁等离子体推进器，进行精细轨迹修正并进入目标轨道（通常直接进入 GEO 之外的高轨道或朝拉格朗日点飞行）。随后部署有效载荷。在 AstroLiner-S 构型中，末段入轨和轨道修正由化学推进系统完成。

在全功能AstroLiner中,通过电磁等离子推进器进行退轨.在AstroLiner-S配置中,通过化学推进系统进行退轨制动,纠正和最终操纵.

在加蓬附近的大西洋上空，展开减速降落伞系统以降低速度。穿梭器以较小迎角在强化底部上溅落，该底部能够承受受热表面与冷水接触。溅落后展开螺旋桨或喷水推进器。

穿梭器由机载反应堆供能的自身推进装置，或在穿梭器系统故障时由待命拖船，将其送回港口综合设施进行检查、维护、热防护修复并准备下一次飞行。在 AstroLiner-S 构型中，返回港口由电池、辅助动力装置或待命拖船提供动力。