Un vaisseau spatial doit être orienté vers un point précis. Les panneaux solaires ont besoin du Soleil. Les antennes ont besoin de la Terre. Les caméras ont besoin de leur cible. Le système de contrôle d'attitude maintient le véhicule correctement orienté et fonctionne dans un environnement sans air ni frottement pour amortir les mouvements indésirables.

Trois méthodes principales permettent d'assurer la rotation du vaisseau spatial. Des roues de réaction font tourner des masses internes. Des propulseurs projettent de petites impulsions de propergol. Des moteurs magnétiques exercent une force contre le champ magnétique terrestre, utile en orbite basse.

modes d'attitude typiques

• Nadir pointant vers la Terre
• Mode protection solaire, panneaux orientés vers le soleil
• Maintien inertiel, fixe par rapport aux étoiles
• Manœuvres de pivotement entre les cibles

Les roues de réaction s'usent et finissent par se saturer. Dans ce cas, des propulseurs ou des aimants doivent les désaturer, ce qui consomme du carburant précieux. Les ingénieurs prévoient une redondance car un vaisseau spatial immobilisé est inaccessible pour réparation.