Један од најтежих проблема које инжењери свемирских летелица морају да реше је повратак у Земљину атмосферу. За разлику од већине свемирског отпада, који сагорева наилазећи на везу између атмосфере и свемира, а летелица мора остати нетакнута и хладна током овог сусрета како би се могла вратити на земљу у једном комад. Инжењери морају уравнотежити моћне снаге у својим разматрањима како би постигли овај циљ и спречили катастрофу.
Динамика успоравања
Да би уопште био у орбити, свемирска летелица или сателит морају постићи брзину бекства. Ова брзина, зависна од Земљине масе и радијуса, износи око 40 000 километара на сат (25 000 миља на сат). Када предмет уђе у горње екстремитете атмосфере, интеракција трења са молекулима ваздуха почиње да га успорава, а изгубљени замах се претвара у топлоту. Температуре могу достићи 1.650 степени Целзијуса (3.000 степени Фахренхеита), а сила успоравања може бити седам или више пута већа од силе гравитације.
Коридор за поновни улазак
Сила успоравања и топлота која настаје током поновног уласка повећавају се са нагибом угла у односу на атмосферу. Ако је угао превише стрм, летелица изгори, а свако ко нема довољно среће да се смрви. Ако је угао сувише плитак, с друге стране, летелица се скида са ивице атмосфере попут камена који се пење дуж површине језерца. Идеална путања поновног уласка је уски опсег између ове две крајности. Угао поновног уласка у свемирски брод био је 40 степени.
Силе гравитације, вуче и подижи
Током поновног уласка, свемирска летелица искуси најмање три конкурентске снаге. Сила гравитације је функција масе свемирске летелице, док остале две силе зависе од њене брзине. Отпор, који је узрокован трењем ваздуха, такође зависи од тога колико је пловило усмерено и од густине ваздуха; туп предмет успорава брже од шиљатог, а успоравање се повећава како се предмет спушта. Свемирска летелица одговарајућег аеродинамичног дизајна, попут свемирског брода, такође доживљава силу подизања окомито на своје кретање. Ова сила, као што зна свако ко познаје авионе, делује против силе гравитације и свемирски шатл ју је користио у ту сврху.
Неконтролисани поновни уноси
У 2012. години око 3.000 предмета тежине 500 килограма било је у орбити око Земље и сви ће на крају поново ући у атмосферу. Будући да нису дизајнирани за поновни улазак, разбијају се на надморској висини од 70 до 80 километара (45 до 50 миља), а сви, осим 10 до 40 процената, изгоре. Комади који доспевају до земље обично су они направљени од метала са високим тачкама топљења, попут титана и нерђајући челик. Променљиве временске и соларне прилике утичу на атмосферски отпор, што онемогућава са сигурношћу предвиђање где ће слетјети.