Le retour est plus difficile que le départ. Un vaisseau spatial en orbite se déplace à environ 7,8 kilomètres par seconde. Ralentir implique de convertir cette énergie cinétique en chaleur, et l'atmosphère est le seul frein disponible.

Le véhicule pénètre dans l'atmosphère selon un angle faible, comprimant l'air devant lui en plasma. Les températures atteignent des milliers de degrés. Des boucliers thermiques absorbent ou dissipent cette énergie tandis que la structure sous-jacente reste suffisamment froide pour résister.

Profils de réinsertion

• Rentrée balistique, abrupte et rapide
• Réentrée par levage, en utilisant la forme du véhicule pour le contrôle
• Éviter la rentrée atmosphérique, en rebondissant une seule fois sur l'atmosphère.
• Aérofreinage, passages répétés à faible intensité pour ralentir progressivement

Durant la phase la plus intense, les communications sont coupées car le plasma bloque les signaux radio. Les contrôleurs patientent, observant le radar et espérant voir le véhicule réapparaître de l'autre côté.