對於上述問題，我們可以做一個簡單的計算。

已知自由落體的瞬時速度的計算公式為V=V0+gt，當初速度為零時V=gt，位移的計算公式為△s=1/2gt，重力加速度g=9.8m/s，V為速度，t為時間，V0為物體初速度，在此設定嫦娥五號返回器降落初速為8640km/h(月球逃逸速度，實際會大於2.4km/h,小於7.9km/h)，△s為位移距離，臨近空間範圍為距地表20至100千米的空域，平流層為距地表8-16千米至50千米的空域。

為了簡化起見，我們忽略因與地心距離不同產生的重力加速度的變化、地球自轉產生的離心力、地球大氣阻力、月地轉移軌道產生的加速作用等因素的影響，假設返回器從5000千米的高度返回到50千米的平流層上界高度，計算最後的瞬時速度。

由公式△s=1/2gt，可得出t≈1005s，代入V=V0+gt，可得出V≈44100km/h(約36馬赫)。為了驗證數據接近實際的程度，我們可以參考美國“獵戶座”宇宙飛船第一次試驗飛行的數據。

美國東部時間2014年12月5日7時5分，“獵戶座”飛船搭乘“德爾塔”4重型運載火箭從佛羅里達州肯尼迪航天中心升空，進行持續約4個半小時的首次不載人試飛。

返回時，“獵戶座”的軌道高度為5800千米，當降落到地球臨近空間時飛船加速到了32000km/h（約24馬赫），這一數據的得出是受到高層大氣摩擦、地球離心力、返回入射角等因素的減速作用影響，對於推算嫦娥五號返回器落入臨近空間上界時的速度具有較強的參考意義。

綜合上述簡化的計算過程和“獵戶座”飛船相似的返回高度產生的實際瞬時速度，考慮到“獵戶座”飛船橫截面積更大，摩擦的減速作用將更明顯，我們可以判定嫦娥五號返回器降落到對流層上界時速度會略大於32000km/h（約24馬赫），表面將會產生高達2000攝氏度的高溫（“獵戶座”重返時表面溫度2200攝氏度）。

為了應對高速對於航天器結構產生的強大沖擊，也為了抑制過高的表面溫度，嫦娥五號返回器採用了桑普森彈道方式重返地球。具體方式是嫦娥五號返回器以較大的入射角濺落到地球臨近空間，然後彈起來向前跳躍，最後順著跳躍的弧線重返大氣層，降落在預定的著陸區域，這種方式類似於“打水漂”。

太空艙返回地球並不是一件容易的事，例如這次龍飛船返回大氣層時，飛船的軌道速度從 28000公里/小時下降到560公里/小時，最後在濺落時達到24公里/小時，下降期間的最高溫度高達1900攝氏度，宇航員感受到的最高重力是地球引力的4到5倍。