航天器返回地球并降落到地球表面过程中其质心的运动轨迹。返回轨道分 4个阶段：①离轨段：在制动火箭的推力作用下，航天器离开原来的轨道。②过渡段:进入大气层以前的被动段。在这一阶段，一般要经过多次轨道修正，以便准确、准时进入再入走廊。③再入段:从进入大气层到距地面10～20公里处。这一阶段是返回轨道的重点，航天器要经受高温和较大过载的考验。④着陆段：利用降落伞和其他减速装置使航天器安全降落在地球表面。航天器返回轨道的设计是航天器总体设计的一部分。它与防热设计、结构设计、控制系统设计和外形设计都有密切的关系。
返回轨道的再入段可分为弹道式再入、滑翔式再入、跳跃式再入和椭圆轨道衰减式再入 4种类型。前三种称为直接再入轨道。①弹道式再入：航天器进入大气层后不控制升力，沿着单调下降路线返回地面。这种再入技术简单，容易实现，但是空气动力引起的过载较大（可达8～10g），落点的精度也比较差。②滑翔式再入：航天器是一个滑翔体，利用其在大气层中运动时产生的升力控制下降的速度，因而承受的过载大大减小。降落时航向和侧向都可作适当的机动，以提高落点的精度。与弹道式再入相比较，再入走廊也比较宽。但是，升力的控制技术比较复杂，难度较大。③跳跃式再入：航天器进入大气层后依靠升力再次冲出大气层，降低了速度，然后再进入大气层，也可以多次出入大气层，经过多次减速。对于以接近第二宇宙速度进入大气层的航天器，用这种方法可以减小过载，调整落点。④椭圆轨道衰减式再入：利用大气阻力使轨道逐步衰减，航天器最后落回地面。这种方法难以精确估计着落时间和地点。周期性地穿过地球辐射带也会损害航天员的健康，一般仅作为备用的应急方案。
