有些人认为，让宇航员进入远离地球引力的太空是太空任务中最具挑战性的部分;事实是，在执行完任务后让它们回落同样困难。重返大气层的宇宙飞船正在超速飞行30000公里/小时．再入飞行器惊人的速度将飞船周围的空气变成了一个滚烫的火球，这意味着宇航员必须受到数千人的保护度才能让他们安全回家。
因此，为航空航天工程师设计一种强度足够大、能在高温下工作的防热材料是最困难的任务之一1700摄氏度．
重返地球的历史
以前的载人飞船，如水星号、双子号和阿波罗号在再入大气层时不能移动或操纵，因此太空舱在坠入海洋之前必须遵循弹道再入轨道。隔热层通常由嵌入镍合金蜂窝状阵列的酚醛环氧树脂制成，以保护胶囊免受高温的影响。
阿波罗登月任务系列使航天工程师们重新思考他们的设计，因为从月球返回的太空舱进入大气层的速度超过40000公里/小时．以前使用的隔热板总是会着火，而且堆积的材料使它很重，阻碍了它的机动性，而且不能重复使用。
重返地球的危险
2003年2月1日，美国国家航空航天局(NASA)的首个运行轨道飞行器“哥伦比亚号”(Columbia)返回时发生了一起不幸的事故。当航天器发射时，一大块泡沫从底盘上脱落，对隔热板造成了一定程度的损伤。这并没有影响整个任务，但灾难发生在再入的时候。过热的等离子体渗透到底盘的破碎部分，并迅速烧毁了整个结构。“哥伦比亚”号失控坠落，解体，导致7名勇敢的宇航员死亡。
尽管哥伦比亚号是由四种不同的材料建造的，包括增强碳碳(RCC)，低温和高温可重复使用的表面隔热瓦(LRSI和HRSI分别)，毡可重复使用的表面隔热(FRSI)毯子，它经历了这场灾难。但NASA从这次不幸的事故中学到了很多，他们完全改变了下一个航天器的方法，轨道飞行器。
NASA了解到，飞机的不同部分必须针对不同的温度进行设计，以便轨道飞行器部分的耐热材料不会被加热太多。对于前缘，他们在高温保温砖上使用了增强碳涂层。其他领域采用了先进的灵活性和可重用性绝缘毯．
机身的最外层覆盖着高发射率的涂层确保能帮助航天飞机反射大部分的热能。黑色和白色瓷砖的马赛克被创造出来，白色瓷砖有助于保持高的热反射率，吸收最小的热量，而黑色瓷砖优化最大发射率，使航天器快速失去热量。
它们是如何工作的
瓦片还吸收了再入大气层时的压力，由于它们是由二氧化硅气凝胶制成的，轨道飞行器底部的材料(也被称为LI-900)的体积基本上是空气的94%，这使得它非常轻。瓷砖还可以承受热冲击，LI-900可以被加热到1200度以上，然后坠入冰冷的水中而没有任何损坏。LI-2200瓷砖的重量约为每立方英尺22磅，让它成为承受惩罚的完美材料。
猎户座是如何在再入大气层时存活下来的
胶囊尖端的大表面积减小了力的钝度。猎户座的防热罩也能抵御高温，同时保持空气动力学稳定的飞行路线。该设计将体面车的速度从每小时40000公里降低到仅500公里。
当几个直径超过2米的小降落伞被部署时，速度甚至会进一步降低，使速度降至30公里/小时。然后是直径7米的大降落伞然后展开，接着是三个直径35米的大型主降落伞，以使着陆变得可承受。
