Wanneer het NASA-ruimtevaartuig met een snelheid van bijna 40.000 km/uur de atmosfeer van de aarde binnendringt, ondervindt het enorme atmosferische weerstand en verwarming. Het ruimtevaartuig ervaart verschillende kritieke fasen tijdens zijn terugkeer:

1. Aerobraking: Terwijl het ruimtevaartuig zich in de hogere atmosfeer stort, ondervindt het intense wrijving met de luchtmoleculen, waardoor de temperatuur op het buitenoppervlak van het ruimtevaartuig snel stijgt. Deze fase staat bekend als aerobraking. Het hitteschild van het ruimtevaartuig, ontworpen om deze extreme temperaturen te weerstaan, beschermt de interne componenten.

2. Plasmavorming: De hoge temperaturen en ionisatie van de omringende luchtmoleculen creëren een plasmaveld rond het ruimtevaartuig. Dit plasma verstoort de radiocommunicatie, waardoor het voor de grondleiding een uitdaging wordt om tijdens deze kritieke fase contact te houden met het ruimtevaartuig.

3. G-krachten en vertraging: Naarmate het ruimtevaartuig verder in de atmosfeer afdaalt, komt het dichtere luchtlagen tegen, wat leidt tot een grotere atmosferische weerstand en vertraging. Deze snelle vertraging genereert aanzienlijke g-krachten die het ruimtevaartuig en zijn inzittenden moeten weerstaan.

4. Communicatiestoring: De intense verwarming en ionisatie van de lucht tijdens het opnieuw binnenkomen kan een tijdelijke communicatiestoring veroorzaken. Dit komt door de verstoring van radiosignalen veroorzaakt door de plasmalaag. De grondcontrole kan tijdens deze fase telemetriegegevens verliezen, maar de systemen van ruimtevaartuigen zijn ontworpen om de black-out te doorstaan ​​en de communicatie te herstellen zodra het ruimtevaartuig de meest intense fase van terugkeer verlaat.

5. Parachute-implementatie: Om de afdaling van het ruimtevaartuig verder te vertragen, worden parachutes op de juiste hoogte ingezet. De parachutes helpen het ruimtevaartuig te stabiliseren en de snelheid ervan te verminderen, waardoor een gecontroleerde afdaling naar de beoogde landingsplaats mogelijk wordt.

Na met succes de uitdagingen van de terugkeer te hebben doorstaan, zal het ruimtevaartuig uiteindelijk afdalen en landen op de aangewezen locatie, meestal een afgelegen landingsplaats in de oceaan of een aangewezen landingszone op het land. Vervolgens wordt het ruimtevaartuig opgehaald en worden de gegevens en monsters verzameld voor wetenschappelijke analyse en onderzoeksdoeleinden.