Gooi een bal en hij valt in een boog. Gooi hem snel genoeg en de boog volgt de vorm van het aardoppervlak, waardoor hij oneindig blijft vallen. Dat is een baan, en de orbitale mechanica beschrijft hoe objecten zich onder invloed van de zwaartekracht in de ruimte bewegen.

Het veld is meedogenloos. Een kleine fout op het verkeerde moment kan later uitgroeien tot een grote mislukking. Missieplanners berekenen de benodigde stuwkracht weken of maanden van tevoren, rekening houdend met de zwaartekracht van meerdere hemellichamen en de effecten van zonnestraling.

Kernconcepten

• De wetten van Kepler over de beweging van planeten
• Delta-v, de snelheidsverandering die nodig is voor een manoeuvre.
• Overdracht van banen tussen twee lichamen
• Zwaartekrachtassistentie van planeten

Alles hangt af van de delta-v. Brandstof is massa, massa is kosten, en elke manoeuvre moet gerechtvaardigd zijn. Missieontwerpers kiezen vaak voor langzamere, complexere routes omdat die minder brandstof nodig hebben.