Kiertoratamekaniikka

Kiertoratamekaniikka on gravitaatioon liittyvien voimien vaikutuksen perusteella määräytyvien liikkeiden mekaniikkaa. Tyhjässä tilassa, kuten avaruudessa ainoa kappaleisiin vaikuttava voima on gravitaatio. Tyhjiössä kahden kappaleen välistä vuorovaikutusta on helppo määrittää ja matemaattiset arvot on helppo laskea, mutta kun kappaleita on useampia, se on vaikeaa. Kuten planeetat, myös satelliitit kiertävät ellipsin muotoisia ratoja, joita koskee Keplerin ensimmäinen laki. Newtonin ensimmäinen laki ilmaisee, että kappaleen liikkuessa ympyräradalla kappaleeseen kohdistuu aina jokin voima, joka kiertoratamekaniikassa on gravitaatio. Gravitaation voimakkuus voidaan laskea Newtonin gravitaatiolain perusteella. Gravitaatiosta tulee kappaleeseen keskeiskiihtyvyys. Kulmaliikemäärä ja potentiaalienergian summa ovat ellipsiradalla vakioita.