航天器返回地球並降落到地球表面過程中其質心的運動軌跡。返回軌道分4個階段:①離軌段:在制動火箭的推力作用下,航天器離開原來的軌道。②過渡段:進入大氣層以前的被動段。在這一階段,一般要經過多次軌道修正,以便準確、準時進入再入走廊。③再入段:從進入大氣層到距地面10~20公裡處。這一階段是返回軌道的重點,航天器要經受高溫和較大超載的考驗。④著陸段:利用降落傘和其他減速裝置使航天器安全降落在地球表面。航天器返回軌道的設計是航天器總體設計的一部分。它與防熱設計、結結構設計、控制系統設計和外形設計都有密切的關系。

  返回軌道的再入段可分為彈道式再入、滑翔式再入、跳躍式再入和橢圓軌道衰減式再入4種類型。前三種稱為直接再入軌道。①彈道式再入:航天器進入大氣層後不控制升力,沿著單調下降路線返回地面。這種再入技術簡單,容易實現,但是空氣動力引起的過載較大(可達8~10g),落點的精度也比較差。②滑翔式再入:航天器是一個滑翔體,利用其在大氣層中運動時產生的升力控制下降的速度,因而承受的過載大大減小。降落時航向和側向都可作適當的機動,以提高落點的精度。與彈道式再入相比較,再入走廊也比較寬。但是,升力的控制技術比較復雜,難度較大。③跳躍式再入:航天器進入大氣層後依靠升力再次沖出大氣層,降低瞭速度,然後再進入大氣層,也可以多次出入大氣層,經過多次減速。對於以接近第二宇宙速度進入大氣層的航天器,用這種方法可以減小過載,調整落點。④橢圓軌道衰減式再入:利用大氣阻力使軌道逐步衰減,航天器最後落回地面。這種方法難以精確估計著落時間和地點。周期性地穿過地球輻射帶也會損害航天員的健康,一般僅作為備用的應急方案。