通常情况下，绕地球运行的航天器距离地球并不远。它们距离我们头顶只有几百英里。所以，当它们准备返回陆地时，这是一段相对较短的旅程。
然而，轨道上的航天器和类似物体也以极高的速度运行。我们说的是近地轨道卫星或航天器的速度为每小时17,000英里，更高轨道的速度甚至更快。
综合这两个因素，在将航天器带回地球时，就会出现一个难题——以及巨大的热量：如何在相对较短的几百英里的距离内，将一个物体的速度从每小时17,000英里（或大约每分钟283英里）减速到0英里？
降落伞选项
一种解决方案是使用降落伞。
重返地球的航天器确实会展开多个降落伞来帮助它们减速——但这只适用于高速旅程的最后阶段。
这是因为降落伞在更靠近地面时效果最好，那里的空气密度比极高空稀薄的空气大。此外，超音速对降落伞构成了重大挑战，物理学家们仍在努力预测和控制这些动力学。
因此，虽然降落伞在返回旅程的最后一段非常有用，但它们通常不能有效地消除航天器的大部分过剩速度。
火箭呢？
理论上，我们可以使用火箭来减速飞行器。毕竟，火箭本身就能将物体推入太空，那么为什么在下降阶段不能使用它们呢？
这里存在两个问题。
首先，火箭非常重——巨大的外壳重达数十万磅。事实上，为了处理这些过重的重量和尺寸，大多数航天飞机在成功发射后几分钟就会抛弃其巨大的火箭发动机。
其次，要驱动火箭，你需要大量的燃料。要在返回旅途中使用火箭，你必须在整个太空飞行过程中将其以及额外的燃料箱一起携带。
考虑到将物体送入太空的难度，以及目前策略是在发射后抛弃燃料箱，为任务增加额外的重量和容量是不切实际且适得其反的。
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地球大气层作为刹车
那么，航天器外部的力呢？这种想法将我们引向了地球大气层，NASA将其描述为“我们星球的夹克”。
第一个想到利用这种力量作为再入优势的人是火箭先驱罗伯特·戈达德。
戈达德观察到，陨石在穿过大气层时能够幸存下来，在此过程中产生巨大的热量，同时内部保持凉爽。
穿过大气层后，陨石似乎减速到足以在撞击地面时不会粉碎。也许人类也可以这样做。
对于航天器来说，以超过10,000英里/小时的速度撞击我们的大气层，会产生过多的热量，从而减慢物体的速度。
这种热量，在某些任务中超过4,500华氏度，来自于航天器与比太空中真空更受压缩的地球大气层相遇时产生的摩擦。
定制的航天器和飞行路径
如果你精心设计航天器，它就能足够减速，而不会煮熟里面的宇航员，并在返回地球前安全地部署降落伞。这项成功需要巨大的努力。
首先，专家们必须设计出能够承受再入温度的隔热罩。此外，任务的飞行路径现在被设计成航天器在下降过程中绕地球盘旋，确保它们在大气层中停留足够长的时间以充分减速。
出乎意料的是，对于月球或火星任务，我们没有这种工具（或者说挑战，取决于你的看法），因为它们没有厚重的大气层。
这意味着，对于降落在其他地方的任务，我们确实会携带火箭和燃料，这也是登陆其他星球的任务要复杂得多的众多原因之一。
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