კოსმოსური ხომალდების ინჟინრების ერთ – ერთი ურთულესი პრობლემა უნდა გადაწყვიტონ დედამიწის ატმოსფეროში ხელახლა შესვლა. კოსმოსური ნამსხვრევების უმეტესობისგან განსხვავებით, რომელიც იწვის, რადგან ატმოსფეროსა და სივრცეს შორის ინტერფეისი ხვდება, ა ამ შეტაკების დროს კოსმოსური ხომალდი ხელუხლებელი და გრილი უნდა დარჩეს, რათა მას ერთ ადგილზე დაბრუნდეს ნაჭერი. ინჟინრებმა უნდა დააბალანსონ ძლიერი ძალები თავიანთი მოსაზრებებით, ამ მიზნის მისაღწევად და კატასტროფის თავიდან ასაცილებლად.
დანგრევის დინამიკა
იმისათვის, რომ პირველ რიგში ორბიტაზე იყოს, კოსმოსურმა ხომალდმა ან თანამგზავრმა უნდა მიაღწიოს გაქცევის სიჩქარეს. ეს სიჩქარე, დამოკიდებულია დედამიწის მასაზე და რადიუსზე, არის 40000 კილომეტრი საათში (25000 მილი საათში). როდესაც ობიექტი შედის ატმოსფეროს ზედა კიდურებში, ხახუნის ურთიერთქმედება ჰაერის მოლეკულებთან იწყებს მის შენელებას, ხოლო დაკარგული იმპულსი სითბოდ გარდაიქმნება. ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს 1,650 გრადუს ცელსიუსს (3000 გრადუსი ფარენგეიტი), ხოლო შენელებისა და შემცირების ძალა შეიძლება იყოს შვიდი ან მეტჯერ მეტი სიმძიმის ძალაზე.
ხელახლა შესვლის დერეფანი
შენელების შემცირების ძალა და ხელახალი შესვლისას წარმოქმნილი სითბო იზრდება ატმოსფეროსთან მიმართებაში კუთხის ციცაბოობის გამო. თუ კუთხე ძალიან ციცაბოა, კოსმოსური ხომალდი იწვის და შიგნით ყოფნის უიღბლო ადამიანი გაანადგურებს. თუ კუთხე ზედმეტად არაღრმაა, მეორეს მხრივ, კოსმოსური ხომალდი ატმოსფეროს კიდეზე ჩამოცურავს, როგორც ქვა, რომელიც ტბორის ზედაპირის გასწვრივ იჭრება. ხელახალი შესვლის იდეალური ტრაექტორია არის ვიწრო ზოლი ამ ორ უკიდურესობას შორის. კოსმოსური შატლისთვის ხელახლა შესვლის კუთხე იყო 40 გრადუსი.
სიმძიმის, გადაადგილებისა და ლიფტის ძალები
ხელახალი შესვლის დროს კოსმოსური ხომალდი განიცდის მინიმუმ სამ კონკურენტ ძალას. მიზიდულობის ძალა არის კოსმოსური ხომალდის მასის ფუნქცია, ხოლო დანარჩენი ორი ძალა დამოკიდებულია მის სიჩქარეზე. გადაადგილება, რაც გამოწვეულია ჰაერის ხახუნით, ასევე დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად გამარტივებულია ხელობა და ჰაერის სიმკვრივეზე; ბლაგვი ობიექტი უფრო სწრაფად შენელდება, ვიდრე წვეტიანი და შენელდება, როდესაც ობიექტი ჩამოდის. სათანადო აეროდინამიკური დიზაინის მქონე კოსმოსური ხომალდი, მაგალითად, კოსმოსური შატლი, ასევე განიცდის მისი მოძრაობის პერპენდიკულარულ აწევის ძალას. ეს ძალა, როგორც თვითმფრინავების ყველამ იცის, ეწინააღმდეგება მიზიდულობის ძალას და კოსმოსურმა ხომალდმა გამოიყენა იგი ამ მიზნით.
უკონტროლო ხელახალი ჩანაწერები
2012 წელს დედამიწის გარშემო ორბიტაზე დაახლოებით 3000 ობიექტი იწონიდა 500 კილოგრამს (1100 ფუნტი) და საბოლოოდ ყველა კვლავ შევა ატმოსფეროში. იმის გამო, რომ ისინი ხელახლა შესასვლელად არ არის შექმნილი, ისინი იშლება 70 – დან 80 კილომეტრამდე (45 – დან 50 მილამდე) და ნატეხების გარდა, ყველა 10–40 პროცენტით იწვის. ტიპები, რომლებიც მას მიწაზე აყრიან, ძირითადად დამზადებულია ლითონებისგან, რომელთა დნობის მაღალი წერტილებია, მაგალითად, ტიტანი და სხვა უჟანგავი ფოლადი. ამინდისა და მზის პირობების შეცვლა გავლენას ახდენს ატმოსფერულ ჩამორჩენაზე, რაც შეუძლებელს ხდის გარკვეულწილად იმის პროგნოზირებას, თუ სად ხდებიან ისინი.