目前，無論是載人飛船還是貨運飛船，都是由火箭發射升空的。太空船完成任務後如何返回地球？

當航天器返回時，它們被重力加速向下。但同時，稠密的大氣層會使航天器減速。一般來說，航天器返回地球的速度要慢於加速著陸。根據牛頓力學，地球的第一宇宙速度為7.9公里，這是航天器的最大軌道速度。隨著軌道高度的增加，軌道速度逐漸減小。載人航天器的軌道高度一般為400公里，相應的軌道速度約為7.7公里/秒，由於動能巨大，航天器本身沒有足夠的燃料來減速，只能依靠地球稠密的大氣層來減速。

航天器首先啟動火箭發動機在軌制動，使其在地球引力作用下脫離原軌道進入大氣層。一般來說，100公里是空間分界線。航天器重返大氣層的方式有很多，如彈道、跳躍和滑翔，其中任何一種都是利用空氣阻力來減速的。在再入過程中，由於航天器前面的空氣受到強烈壓縮（而不是航天器與空氣摩擦），航天器外表面的溫度上升到1000度以上。為了保證航天器的安全，需要採取措施應對這種高溫。

航天器如何應對高溫？中國神舟載人飛船系列將在飛船外表面塗上燒蝕材料，在高溫作用下燒掉，離開飛船，從而帶走大量熱量。美國航天局的太空梭使用隔熱瓷磚，腹部用隔熱陶瓷，機翼和機頭用碳碳複合材料，機身用其他隔熱材料。絕熱材料對航天器的安全返回起著重要作用。2003，當美國宇航局的哥倫比亞太空梭起飛時，外部燃料箱上的泡沫落下並擊中機翼，刺穿了機翼上的熱瓦。哥倫比亞號太空梭返回時，熱氣體從其機翼上的小孔中湧入，導致太空梭解體，機上7名宇航員全部遇難。

當飛船的速度完全減速時，巨大的降落傘將開啟，進一步使飛船減速到每秒10米以上。當中國神舟載人飛船離地1.4米左右時，還將發射一枚推力火箭，使飛船安全著陸。美國宇航局的太空梭滑翔返回地球，當它最終著陸時開啟降落傘剎車。飛船返回時將經歷高溫。為什麼不在起飛時呢？原因是火箭起飛時速度不是很快。火箭起飛重量大，大氣層稠密會產生很大阻力，火箭加速困難，速度小，氣熱效應不強。

火箭通過稠密的地球大氣層時，由於空氣阻力較小，火箭的品質變得較低，隨後的加速變得更容易，不會產生強烈的氣熱效應。這就是為什麼哥倫比亞號太空梭能夠安全地飛入太空。如果未來能建造太空電梯，就不會有巨大的速度變化，也不會有極高的溫度，隔熱也不再是大問題。但目前還沒有高強度的材料，空間電梯還處於理論研究階段。