Tout objet conçu pour fonctionner dans l'espace est un engin spatial. Cela inclut les satellites, les sondes, les capsules habitées, les stations spatiales et les atterrisseurs. Certains restent en orbite pendant des décennies. D'autres fonctionnent pendant quelques heures avant de se désintégrer ou d'atterrir.

Chaque engin spatial doit trouver un équilibre entre ces mêmes contraintes. La masse limite la charge utile. La consommation d'énergie détermine le type d'instruments pouvant fonctionner. La régulation thermique maintient les composants à leur température de fonctionnement optimale lorsque le véhicule alterne entre lumière et ombre.

Sous-systèmes communs

• Protection de la structure et de la chaleur
• Production et stockage d'énergie
• Guidage, navigation et contrôle
• Communication et traitement des données
• Propulsion pour les manœuvres

La redondance est un principe fondamental de toute conception. Un vaisseau spatial ne peut être réparé sur place par un technicien ; les systèmes critiques sont donc dupliqués, voire triplés. Les ingénieurs partent du principe qu’une panne est inévitable et conçoivent leurs systèmes en conséquence.