कक्षा से वापस लौटते समय वाहन लगभग 7.8 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से वायुमंडल में प्रवेश करता है। घर्षण और संपीड़न के कारण वाहन के आसपास की हवा हजारों डिग्री तक गर्म हो जाती है। एक हीट शील्ड उस ऊर्जा को अवशोषित या उत्सर्जित करती है ताकि नीचे की संरचना सुरक्षित रहे।

मिशन के अनुसार सामग्री अलग-अलग होती है। अपोलो मिशन में एक अपघर्षक ढाल का उपयोग किया गया था जो नियंत्रित तरीके से जलकर ऊष्मा को अपने साथ ले जाती थी। स्पेस शटल में प्रबलित कार्बन-कार्बन टाइलों और सिलिका टाइलों का उपयोग किया गया था जो ऊष्मा को विकीर्णित करती थीं।

सामान्य ऊष्मा रोधक सामग्री

• अपघर्षक कंपोजिट जो जल जाते हैं और नष्ट हो जाते हैं
• अग्रणी किनारों के लिए प्रबलित कार्बन-कार्बन
• पुन: उपयोग योग्य वाहनों के लिए सिलिका टाइलें
• उच्च गति प्रवेश के लिए फेनोलिक युक्त कार्बन एब्लेटर

किसी भी प्रकार की चूक घातक होती है। 2003 में कोलंबिया के पंख पर क्षतिग्रस्त टाइल के कारण वाहन और चालक दल की जान चली गई, जिसके बाद निरीक्षण प्रक्रियाओं में बड़े बदलाव किए गए।