Bagian yang paling sulit dan berbahaya dari pesawat ruang angkasa adalah ketika harus kembali ke bumi. Insinyur pesawat ruang angkasa ditantang untuk mengembangkan sebuah kendaraan yang mampu menahan panas yang sangat besar.
Pengorbit harus memperlambat kecepatan dari kecepatan awal dari 28 000 kilometer per jam (atau 9 kali lebih cepat dari kecepatan peluru senapan) menjadi hanya 300 km / h lebih pada jarak 400 km posisi vertikal.
Saat masuk kembali, percepatan ini begitu signifikan karena mengalami sebanyak 7 kali gaya gravitasi memberikan tekanan yang luar biasa pada pesawat. Pesawat terus meluncur melalui atmosfer bumi menyebabkan bagian luar dari pengorbit akan mencapai panas 1.648 ° C.
Mencegah pesawat menjadi kobaran api membutuhkan beberapa lapisan khusus yang ditempatkan pada daerah tergantung kebutuhan termal. Kemampuan lapisan khusus semacam keramik ini untuk menahan panas tinggi digunakan untuk menutup pesawat.
Bagian luar kendaraan diperkuat dengan lapisan karbon untuk mencegah pesawat terkoyak. Perbedaan utama antara lapisan adalah lapisan luar kulit. Daerah gelap memiliki tingkat perpindahan panas tinggi sementara permukaan putih lebih mencerminkan panas.
Meskipun memiliki pesawat yang dapat menahan panas yang ekstrem, pesawat juga harus bisa meluncur dengan aman ke Bumi tanpa daya eksternal. Tentu saja, membangun pesawat semacam itu bukanlah tugas yang mudah. Namun, sayap delta ganda memberikan cukup daya angkat untuk memungkinkan pesawat meluncur, meskipun sering disebut sebagai batu bata terbang. Sementara permukaan halus dibuat untuk meminimalkan drag,
Namun, hal ini menjadi memunculkan dampak signifikan pada aerodinamis pesawat ulang-alik, menyebabkan ia turun di hampir kecepatan sekitar 200 km per jam atau sama dengan kecepatan manusia ketika turun di ketinggian sekitar 3 km Sebagai perbandingan, sebuah maskapai penerbangan hanya membutuhkan waktu 2 untuk menyentuh tanah.
