地球再突入・惑星突入飛行に関する研究
「はやぶさ」カプセルの飛行など，超高速で再突入・突入する宇宙飛翔体の飛行（弾道／揚力飛行）・運動の研究を主に解析的手法によって行っています．
耐熱材料の研究・開発
国内最大のアーク加熱型風洞を用いて再突入飛翔体，惑星探査プローブの耐熱材料の研究開発をしています．実用に供す本物の材料の研究ができる唯一の環境かもしれません．
惑星大気圏突入飛行環境の研究
惑星大気突入を模擬した（特に金星・火星大気の主成分であるCO2等の）高エンタルピ気流を発生する装置を独自開発し，耐熱材との熱化学反応解析などの実験的研究を行っています．
高温気流のレーザ分光
高エンタルピー気流の分光・レーザ分光による非接触な方法での気流診断など熱気体力学の基礎研究も行っています．