返回轨道是指航天器在返回地球并最终降落至地球表面的过程中，其质心所遵循的运动轨迹。
形成过程
返回轨道分为四个阶段：- 离轨段：通过制动火箭的作用，航天器脱离原有轨道。- 过渡段：此阶段为被动段，通常需要进行多次轨道修正，确保精准及时地进入再入走廊。- 再入段：自进入大气层直至距离地面约10~20公里的高度。这是返回轨道的关键阶段，航天器在此期间将面临高温和高过载的挑战。- 着陆段：使用降落伞等减速设备，使得航天器能够安全降落在地球上。航天器返回轨道的设计是整个航天器设计的重要组成部分，涉及防热设计、结构设计、控制系统设计以及外形设计等多个方面。
类型
返回轨道的再入段有四种主要类型：- 弹道式再入：升阻比接近于零的航天器，在大气中飞行时不产生升力，只受到阻力的影响。此类航天器通常是钝头的轴对称旋转体，沿着弹道路径返回地面。由于无法调整落点，且过载较大，因此落点偏差可能较明显。- 滑翔式再入：航天器作为一个滑翔体，利用在大气层中运动时产生的升力来控制下降速度，从而显著降低过载。此外，滑翔式再入还允许在降落时进行航向和侧向的适当机动，以提高落点精度。虽然再入走廊相对较宽，但升力控制技术较为复杂。- 跳跃式再入：航天器进入大气层后，借助升力重新冲出大气层，实现减速。如果需要，还可以反复进出大气层，多次减速。对于以接近第二宇宙速度进入大气层的航天器，这种方法能有效减少过载并调整落点。- 椭圆轨道衰减式再入：通过大气阻力逐渐衰减轨道，最终导致航天器落地。然而，这种方法难以精确预测着陆时间和位置。此外，周期性穿越地球辐射带可能会对宇航员的健康造成影响，因此通常作为紧急情况下的备选方案。
参考资料
轨道倾角、轨道确定、返回轨道、近地点、远地点.中国政府网.2024-10-24
神舟号各阶段的飞行程序.中国政府网.2024-10-24
航天器的返回轨道有哪几种?.腾讯网.2024-10-24