Việc quay trở lại khó hơn việc rời đi. Một tàu vũ trụ trên quỹ đạo di chuyển với tốc độ khoảng 7,8 km/giây. Việc giảm tốc độ có nghĩa là chuyển đổi động năng đó thành nhiệt năng, và bầu khí quyển là lực cản duy nhất có sẵn.

Chiếc xe đi vào với một góc nông, nén không khí phía trước thành plasma. Nhiệt độ đạt đến hàng nghìn độ. Tấm chắn nhiệt hấp thụ hoặc thải ra năng lượng đó trong khi cấu trúc bên dưới vẫn đủ mát để chịu được.

Hồ sơ tái nhập cảnh

• Tái nhập khí quyển theo quỹ đạo đạn đạo, dốc và nhanh.
• Nâng xe lên để tái nhập khí quyển, sử dụng hình dạng xe để điều khiển.
• Bỏ qua bước tái nhập khí quyển, chỉ cần bật ra khỏi khí quyển một lần.
• Phanh khí động học, thực hiện nhiều lần vượt nhẹ để giảm tốc dần dần.

Trong giai đoạn nóng nhất, hệ thống liên lạc bị gián đoạn vì plasma chặn tín hiệu vô tuyến. Các nhân viên điều khiển chờ đợi trong im lặng, theo dõi radar và hy vọng phương tiện sẽ xuất hiện ở phía bên kia.