Las naves espaciales no viajan en línea recta. Las naves espaciales están en órbita y, por lo tanto, recorren un camino curvo.
Una nave espacial comienza en la órbita de la Tierra, pero una vez que abandona la esfera de influencia de la Tierra, se encuentra en una órbita heliocéntrica (está en órbita alrededor del Sol). Para llegar a Marte, nuestro objetivo es aumentar el radio de esa órbita hasta que se cruza con la órbita de Marte, y cronometrarlo para que esa intersección ocurra cuando Marte esté allí.
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Los objetos más cercanos al Sol orbitan más rápidamente (y tienen menos distancia para viajar). Entonces, cronometramos el lanzamiento para que ocurra cuando Marte esté por delante de nosotros. Luego, lanzamos y proporcionamos una aceleración que saca nuestra nave espacial de la órbita de la Tierra. Nuestra nave espacial, en la próxima media órbita, intercambiará energía cinética por energía potencial y ascenderá más alto (con respecto al Sol). Mide el tiempo correcto y alcanzamos nuestra altura máxima y velocidad mínima en el punto de intersección con Marte.
PS Space Shuttle no es la terminología adecuada, aquí. El transbordador espacial no fue diseñado para abandonar la órbita terrestre baja y está retirado.