Wirft man einen Ball, beschreibt er eine Kurve. Wirft man ihn schnell genug, entspricht diese Kurve der Erdoberfläche, und er fällt unendlich weiter. Das ist eine Umlaufbahn, und die Orbitalmechanik beschreibt, wie sich Objekte im Weltraum unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegen.

Das Feld ist unerbittlich. Ein kleiner Fehler im falschen Moment kann später schwerwiegende Folgen haben. Missionsplaner berechnen die Triebwerkszündungen Wochen oder Monate im Voraus und berücksichtigen dabei die Gravitation mehrerer Himmelskörper sowie den Strahlungsdruck der Sonne.

Kernkonzepte

• Keplers Gesetze der Planetenbewegung
• Delta-v, die für ein Manöver erforderliche Geschwindigkeitsänderung
• Transferbahnen zwischen zwei Körpern
• Die Schwerkraft der Planeten hilft

Alles hängt von der Geschwindigkeitsänderung (Delta-v) ab. Treibstoff ist Masse, Masse ist Kosten, und jedes Manöver muss gerechtfertigt sein. Missionsplaner wählen oft langsamere, komplexere Routen, weil sie weniger Treibstoff benötigen.