Les engins spatiaux ne peuvent pas utiliser l'air pour tourner. Ils ont besoin d'une inertie interne. Une roue de réaction fait tourner une masse importante à l'intérieur du véhicule, et lorsque la roue accélère dans un sens, l'engin spatial tourne dans l'autre. C'est la troisième loi de Newton, appliquée au contrôle d'attitude.

Trois roues assurent la propulsion sur les trois axes, bien que la plupart des engins spatiaux en soient équipés de quatre par mesure de sécurité. Ces roues sont lourdes et énergivores, mais elles fonctionnent exclusivement à l'électricité, sans propergol, ce qui les rend idéales pour les missions de longue durée.

limites pratiques

• Les roues saturent lorsqu'elles atteignent leur vitesse maximale.
• La désaturation nécessite des propulseurs ou des coupleurs magnétiques
• L'usure des roulements limite leur durée de vie.
• Les vibrations peuvent affecter les instruments sensibles.

Lorsqu'une roue tombe en panne, le vaisseau spatial peut souvent continuer sa route grâce aux trois roues restantes, mais il perd alors sa redondance et risque de ne pas pouvoir pointer vers toutes ses cibles. Hubble et Kepler ont tous deux subi des pannes de roues qui ont modifié leurs missions.