100 bin kilogram ağırlığında, 300 km yükseklikteki yörüngesinde saniyede 7700 metre hızla hareket eden bir uzay mekiği, Dünya’ya dönüşü sırasında yüksekliğinden ve hızından kaynaklanan yüksek enerji oluşumunu çok kısa sürede kaybeder. Aslında tam kaybetme de değil; kinetik ve potansiyel enerjisi başka enerjilere dönüşür.
Görevini tamamlayıp Dünya’ya doğru dönerken kütleçekim kuvveti sebebiyle çok yüksek hızlara ulaşan uzay araçları, yaklaşık 2000 santigrat dereceye kadar ısınır. Fakat ısı kalkanları, bu yüksek sıcaklığa rağmen uzay araçlarının ağır hasar almasını engeller. Apollo, Gemini gibi uzay araçlarında plastik reçinelerden üretilmiş ve kullanıldıktan sonra tahrip olan bu ısı kalkanları, belli bir sıcaklığa maruz kaldıklarında yanmaya başlar ve kimyasal tepkime sonucuyla ortaya çıkan sıcak gaz, uzay aracından uzaklaşıp bu ısının uzay aracına zarar vermesini engeller.
Uzay mekikleri ise ‘ısı yansıtma’ özelliğine sahip olan yalıtkan silisyum seramik karolar ve kompozit malzemelerden oluşan, ayrıca tekrar kullanılabilen ısı kalkanlarına sahipler.
Uzay araçlarını koruyan diğer birkaç faktör ise bu araçların şekli ve atmosfere giriş yaptıkları açılardır. Sıcak gazlar uzay aracının yüzeyinden yayılıp atmosfere dağılırlar, yüzey sıcaklığının azalması bu sayede olur. Atmosfere giriş açıları da önemlidir, çünkü giriş açısının fazla yatay olması durumunda uzay aracı atmosfere girmeden tekrar yörüngeye döner. Eğer bu açı çok dik olursa aracın maruz kaldığı sürtünme artar ve araç yanabilir.
