Värmeskölden transporterades från Nasas Kennedy Space Center i Florida till Huntsville flygplats för vidare färd till Marshall Space Flight Center.
Där ska tekniker med hjälp av ett särskilt fräsverktyg ta bort det yttre lagret av värmeskölden för analys.
Planet är det enda i sitt slag som fortfarande är i bruk. En första version specialbyggdes på 1960-talet just för att kunna transportera stor last.
Flygplanets nos är försedd med gångjärn och kan öppnas för att underlätta lastning.
Se hur de tidigare planen i serien har sett ut i klippet.