当太空船从外太空进入地球、行星、矮行星或自然卫星的大气层时，会遭遇两种主要类型的大气进入：自然天体和人造物体。

无论是流星体进入地球大气层形成流星，还是人类飞行任务中重返大气层，这些都需要精确的计算和先进的技术。

太空船在重返大气层时，会经历大气阻力和空气动力学加热，这些力量可能会导致较小物体的质量损失甚至完全解体。

对于载人航天器来说，必须在降落伞或空气制动器展开前将速度减慢到亚音速。这些航天器具有高动能，而大气层的摩擦是消耗这种能量的唯一方式。

历史上，重返大气层的速度从地球低轨道的7.8公里/秒到星际尘埃探测器的12.5公里/秒不等。例如，阿波罗指令舱使用了球形部分前体热盾和收敛锥形后体，以27度的超音速平衡攻角飞行，实现了平均升阻比0.368。

在设计进入大气层的航天器时，需要考虑多种因素，包括最大热流、热负荷、最大减速度和最大动压。这些参数对于选择热防护系统（TPS）材料至关重要。热防护系统是保护航天器在大气层重返过程中不受极端高温影响的关键。

历史上，热防护系统的发展经历了多个阶段。从早期的V-2导弹到现代的探月计划，每一次进步都离不开工程师们的辛勤努力和创新。

例如，现役的各国载人航天器的热防护系统就是由多层材料构成，能够在极端高温下保护航天器。

随着技术的发展，热防护系统的设计也日趋复杂。现代航天器通常采用可重复使用的热防护系统，如航天飞机的隔热瓦。这些材料能够在多次使用中保持性能，降低了成本。

在大气层进入过程中，航天器会遇到极端的温度和压力。为了应对这些挑战，工程师们开发了多种热防护系统，包括烧蚀式热盾、被动冷却和主动冷却等。这些系统的设计和测试需要在地面进行高焓试验或等离子体风洞试验。

在大气层进入的历史上，也有一些不幸的事故。例如，苏联的宇宙954号卫星在1978年重返大气层时，造成了放射性碎片的散落。此外，美国的太空实验室在1979年的重返过程中，也造成了碎片的散落。

尽管存在风险，但大气层进入技术的发展对于太空探索至关重要。它不仅推动了航天技术的进步，也为人类提供了宝贵的科学数据和经验。