El regreso desde la órbita implica impactar la atmósfera a unos 7,8 kilómetros por segundo. La fricción y la compresión calientan el aire alrededor del vehículo a miles de grados. Un escudo térmico absorbe o disipa esa energía para que la estructura subyacente sobreviva.

Los materiales varían según la misión. El programa Apolo utilizó un escudo ablativo que se consumía de forma controlada, transportando consigo el calor. El transbordador espacial utilizó losetas de carbono-carbono reforzado y losetas de sílice que irradiaban calor.

Materiales comunes para protección térmica

• Compuestos ablativos que se carbonizan y erosionan
• Carbono reforzado para bordes de ataque
• Baldosas de sílice para vehículos reutilizables
• Ablador de carbono impregnado con fenol para entradas de alta velocidad

Cualquier fallo es fatal. Una loseta dañada en el ala del Columbia provocó la pérdida del avión y su tripulación en 2003, lo que motivó cambios importantes en los procedimientos de inspección.