大型空間物體結構堅固，失效后軌道逐步降低，最后重返大氣層。由于質量和體積較大，大型空間物體在大氣層中不能完全燃燒，最后會有部分殘骸隕落到地表，并有可能對隕落區域居民的生命和財產安全造成損害，同時有可能對隕落區域的自然環境造成污染。
關于這一點，國際法作了相應規定。《外空條約》要求各國對其空間活動承擔國家責任，規定：“各締約國對其（不論是政府部門，還是非政府的團體組織）在外層空間（包括月球和其他天體）所從事的活動，要承擔國際責任。”《責任公約》又進一步規定了空間物體隕落損害責任，強調：“發射國對其外空物體在地球表面及對飛行中之航空器所造成之損害，應負給付賠償之絕對責任”。
但限于技術原因，各國在早期并未采取措施積極應對大型空間物體再入大氣層。
早期空間物體隕落事件
1.前蘇聯核動力衛星“宇宙954號”隕落事件
1978年1月24日，前蘇聯核動力衛星“宇宙954號”殘片墜落在加拿大西北部。在美國支持下，加拿大搜集了該衛星共65公斤殘片。1979年1月23日，加拿大對蘇聯衛星進入其領空和衛星的有害放射線殘片散落在其領土上所引起的損害提出賠償要求。
加拿大認為蘇聯對該衛星造成的損害負有絕對責任。蘇聯在該衛星可能進入和立即進入加拿大地區大氣層時沒有及時通知，也沒有對其提出的有關該衛星的問題做出及時、全面的答復。衛星殘片具有放射性，殘片使其部分領土不適宜使用；此外，衛星進入加拿大領空和危險放射線殘片散布在其領土上還侵犯了其主權。因此，蘇聯應賠償加拿大600萬加元。
蘇聯明確拒絕承擔賠償責任。蘇聯認為，由于設計了衛星上的核反應堆在重返大氣層時完全燒毀，因此其殘片不應該具有嚴重危險。在受影響的地方，引起當地污染的可能性很小。衛星墜落并未造成加拿大人員傷亡，也未造成實際財產損失，因此沒有發生《責任公約》范圍內的“損害”。蘇聯最后同意“善意性”支付300萬加元了結此案，但仍然拒絕負有賠償責任。
前蘇聯核動力衛星宇宙954號隕落加拿大西北部
2.美國天空實驗室隕落事件
1979年7月11日，美國天空實驗室隕落在了澳大利亞帕斯東南的陸地上。因為體積和質量太大，天空實驗室墜入大氣層沒有完全燒毀。
美國對天空實驗室隕落的預測存在較大誤差，天空實驗室未能按照預計墜落在南非開普敦以南的大海中，而是掉到澳大利亞西部艾斯波蘭斯郡。當地以“亂丟太空垃圾”為由，向美國國家航空航天局（NASA）提出400美元罰款，但美國國家航空航天局從未支付這筆賠償。2008年，一名美國公民募集了400美元，并把支票寄給艾斯波蘭斯郡。
機構間空間碎片協調委員會（IADC）成立后各國應對措施
1993年，美國、俄羅斯和日本發起成立了機構間空間碎片協調委員會，旨在協調各航天國家統一行動，共同解決空間碎片問題。該機構成立后，各國對于空間碎片相關的問題日益關注，采取信息通報、聯合觀測和主動處置三種措施處置空間物體隕落。
1.信息通報
“信息通報”指：各國通過主動向國際社會通報即將隕落空間物體的軌道信息，預測其可能隕落的位置，說明隕落空間物體的基本情況。
最為著名的案例是意大利Beppo SAX衛星隕落事件。Beppo SAX 是由意大利和荷蘭合作研制的X射線天文學人造衛星，1996年發射升空。原計劃運行兩年，但實際上一直運行到2002年4月30日。此后衛星軌道跌落，分系統失靈，于2003年脫離軌道，墜入太平洋。意大利航天局稱，X射線天文學人造衛星因其特殊的不銹鋼鈦結構，將有質量占比47%的殘骸隕落，預計隕落殘片數量為42片，最大質量為120千克，隕落區域為南北緯4.4度之間的整個赤道區域，意大利航天局向赤道附近30個國家分別發出了預警通知。自2002年12月起，意大利航天局每兩周發布動態信息；2003年4月，意大利航天局分別在4月3日、4月10日、4月17日、4月22日、4月24日、4月26日、4月27日發布一次信息；臨近隕落時，意大利航天局更為頻繁地發布通報，分別于世界標準時4月28日10:00，15:00，23:00發布三次信息，于4月29日6:00，10:00，13:00，19:00，21:00發布了五次信息，于4月30日0:00，3:00發布了兩次信息，并于11:30發布Beppo SAX隕落最終報告。
意大利X射線天文學人造衛星
此外，美國高層大氣研究衛星（UARS）隕落也采取了信息通報措施。在隕落前數周，美國國家航空航天局每周通報信息。衛星隕落前4日起，美國國家航空航天局開始按照再入前4天、3天、2天、1天、12小時、6小時、2小時更新通報。
美國高層大氣研究衛星
2011年11月福布斯土壤號火星探測器發射失敗，于北京時間2012年1月16日1時45分隕落太平洋海域。未燃盡碎片落在惠靈頓島以西1250公里的太平洋海域。俄航天局表示，福布斯土壤號火星探測器主體會在經過大氣層時基本燒盡，有毒燃料也會在隕落前燒盡，但最終仍有20到30個碎片隕落地球，總質量不超過200千克。探測器所含放射性同位素鈷57重量不超過10微克，半衰期極短，不會造成放射性污染。
俄羅斯福布斯土壤號火星探測器
2.聯合觀測
“聯合觀測”指：各國與機構間空間碎片協調委員會等國際組織合作，對即將隕落的空間物體進行聯合觀測。
德國倫琴衛星隕落事件中，機構間空間碎片協調委員會組織了對倫琴衛星的聯合觀測，期間美國、俄羅斯、德國、歐空局都向機構間空間碎片協調委員會提供了觀測數據，最后由歐洲衛星控制中心對觀測數據進行匯總分析。
德國倫琴衛星
美國高層大氣研究衛星隕落中，美國國家航空航天局將美國高層大氣研究衛星推薦給機構間空間碎片協調委員會作為2011年再入風險物體演練的目標。多個國家通過機構間空間碎片協調委員會交換了跟蹤數據和再入預測結果。
3.主動處置
“主動處置”意為：主動對空間物體采取措施，使其分解或控制其隕落位置，減小或消除隕落空間物體對于地面人員財產造成損害的風險。
和平號空間站隕落是主動處置的著名案例。和平號空間站到達壽命末期時，為避免隕落造成損害，俄羅斯于2001年1月24日發射“進步M1-5”號無人貨運飛船與和平號空間站自動對接，控制和平號空間站在同年3月23號墜入南太平洋指定海域。
和平號空間站
美國高層大氣研究衛星隕落也采取了主動處置措施。美國宣布美國高層大氣研究衛星即將隕落時，衛星已經沒有燃料，不能進行軌道制動控制落區。但美國國家航空航天局利用該衛星上的動量輪控制其姿態，改變所受高層大氣阻力，盡力控制使其落入無人區。2011年9月24日，美國高層大氣研究衛星落入于薩摩亞附近的南太平洋無人區。
