กลับบ้าน: เข้าสู่ระบบ

นักบินอวกาศทุกคนกลับบ้านด้วยวิธีเดียวกัน โดยการเปลี่ยนความเร็วเป็นความร้อน แคปซูลที่มาจากวงโคจร มีพลังงานเพียงพอต่อกิโลกรัม ที่จะละลายน้ำหนักของตัวเองในเหล็กหลายครั้ง ศิลปะของการกลับเข้าไปในอวกาศ คือการกำจัดพลังงานนั้นออกไป ช้าพอที่จะอยู่รอด และเร็วพอที่จะไม่กระโดดกลับไปยังอวกาศ

เครื่องยนต์เริ่มทำงาน มันจะเบรกด้วยอากาศ

ดูสิ

1. เครื่องยนต์เผาไหม้ หมายไปทางหลัง คาปซูลจะยิงเครื่องยนต์ของมันเป็นเวลาไม่กี่นาที และชะลอตัวลงประมาณ 100 เมตรต่อวินาที มันจะลดระดับลงไปในชั้นบรรยากาศ
2. เข้าสู่ระบบ,ประมาณ 120 กิโลเมตรขึ้นไป แคปซูลพบกับร่องรอยแรกของอากาศที่ยังเคลื่อนไหวอยู่ ประมาณ 7.8 กิโลเมตรต่อวินาที
3. ไฟบอล อากาศที่อยู่ข้างหน้าของแผ่นกรองความร้อนถูกบีบให้แน่นมาก จนมันกลายเป็นพลาสมาแสงสว่าง ร้อนถึงพันๆองศา Radio signals cannot get through for a few minutes. กระจกกันความร้อนจะค่อยๆเผาไหม้ และแตกเป็นชิ้น ๆ ไปพร้อมกับความร้อน
4. ทางเดิน กลับมาจากดวงจันทร์ที่ 11 กิโลเมตรต่อวินาที มุมเข้าไปต้องถูกต้อง ถึงสัดส่วนของระดับ สูงเกินไปและความชะลอตัว จะทำลายลูกเรือ พื้นผิวต่ำเกินไป และแคปซูลจะลอยออกจากอากาศ
5. ร่มชูชีพ ใต้ประมาณ 10 กิโลเมตร แคปซูลตกลงมาที่ไม่กี่ร้อย กม./ชม. ร่มชูชีพเปิด และมันลงจอดที่ไม่กี่เมตรต่อวินาที

เข้าใจ

จากวงโคจรวงกลม 400 กิโลเมตร (r = 6,778 กิโลเมตร) ความเร็วคือ 7.67 กิโลเมตรต่อวินาที รูปวงรีที่จุดต่ำสุดอยู่สูง 50 กิโลเมตร มี a = 6,603 กิโลเมตร และที่ 400 กิโลเมตร ความเร็วของมันจะต้องเป็น 7.57 กิโลเมตรต่อวินาที การเผาไหม้ของวงโคจรคือความแตกต่าง: 102 เมตรต่อวินาทีมันเป็นเพียง 1.3% ของความเร็วโคจร

แรงดึงคือ ½ ρ v² C_D A ความหนาแน่นของอากาศ ρ ประมาณครึ่งหนึ่งทุก5กิโลเมตรของการลงจอด (ระดับสูงประมาณ 7.2 กิโลเมตร) ดังนั้นการชะลอตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว, จุดสูงสุด, และลดลงเมื่อแคปซูลชะลอตัว ในแบบจำลองด้านบน:

รายการ	ความเร็ว	รูปแบบ	ความช้าสุด
จากวงโคจรต่ำ	7.85 กิโลเมตรต่อวินาที	1.5°	ประมาณ 8 กรัม
จากดวงจันทร์ สูงเกินไป	11 กิโลเมตรต่อวินาที	8°	ประมาณ 31 กรัม
จากดวงจันทร์ ในทางเดิน	11 กิโลเมตรต่อวินาที	5.6°	ประมาณ7กรัม
จากดวงจันทร์ มันลึกเกินไป	11 กิโลเมตรต่อวินาที	4.8°	ข้ามกลับออกไป

เครื่องบินแคปซูลจริงๆ บินได้ด้วยความเร็วน้อย ยกขึ้น ทำให้แรงโน้มถ่วงลดลงเหลือประมาณ4g สำหรับโซยัส และขยายช่องทางของอะพอลโลให้กว้างขึ้นเป็น2องศา

เจ้านาย

โมเดลนี้รวมสมการของการเคลื่อนไหวด้วยแรงดึงดูดและแรงดึงเท่านั้น:

dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v,  ค่าเฉลี่ย

ด้วย β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (คล้ายแคปซูล) และ H = 7.2 km สำหรับการเข้าไปที่สูง Allen และ Eggers (1958) แสดงให้เห็นว่าความชะลอตัวสูงสุดเกือบจะอิสระจาก β:

a_max ≈ v_E² sin γ / (2e H)

สำหรับกรณีดวงจันทร์ที่สูง (γ = 8 °) มันให้ประมาณ 44 g; การจำลองเต็มจะให้ 31 g, เพราะแรงดึงดูดยังคงบิดเส้นทางที่ราบเรียบลงเมื่อแคปซูลลดลง อย่างไรก็ตาม มุมเข้าไป ไม่ใช่ขนาดของยาน ตั้งค่า g-load นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมทุกยานอวกาศที่กลับมา บินในทางเดินที่แม่นยำ