Kütle çekimsel sapan
Açıklama

Gezegen etrafındaki çekim etkisi, gezegenin çekim alanına girilmesi veya çıkılması durumunda uzay aracının Güneş'e göre hızının değişmesine sebep olur. Uzay aracı, gezegene yaklaştığında hızlanırken, çekim kuvvetinden kurtulduğunda ise yavaşlamaktadır. Gezegenin Güneş' in yörüngesindeki dönüş hareketi, manevra esnasında, uzay aracını etkilemektedir. Uzay aracı, gezegenin hareket yönüne doğru gittiğinde gezegenin yörünge enerjisinin bir kısmını da alarak hızlanır; Hareket yönünün tersine gittiğinde ise yavaşlar. Her iki kütlenin kinetik enerjilerinin toplamı elastik çarpışmadaki gibi sabittir. Hareket  halindeki  bir  trenden  seken  bir  tenis  topunu  düşünelim. Saatte  50 km  hızla  yaklaşmakta  ola  bir  trene, saatte  30 km  hızla  bir  top  fırlatalım. Trenin  makinisti  bu  topun 80 km hızla  yaklaştığını  ve (elastik  bir  sekme  durumunda) yine, 80 km  hızla  uzaklaştığını  görür!  Ancak, istasyondaki  bir  gözlemci  bu  topun (trenin  hareket  yönünde)  130 km hızla  uzaklaştığını  görecektir.
Yeryüzünde bir kıyaslama yapılırsa; Sabit bir gözlemci, bir gezegenin soldan U hızıyla; bir uzay aracının da sağdan V hızıyla hareket ettiğini görmektedir. Uzay aracı doğru bir yörüngedeyse, gezegene yakın geçecektir ve gezegenin yüzeyine göre U+v hızıyla hareket edecektir. Çünkü, gezegen U hızıyla ters yönde hareket etmektedir. Uzay aracı yörüngeyi terk ettiğinde dahi gezegene göre tersi yönde U+v hızıyla hareketine devam eder. Gezegen U hızıyla sola hareket ederken uzay aracının gözlemciye göre toplam hızı, uzay aracının gezegene göre hızı ile gezegenin hızının toplamı kadar olacaktır.
Yörüngeyle ilgili detaylar çıkarılmadan yukarıdaki basitleştirilmiş örneği vermek mümkün değildir. Fakat, Parabolik  bir  yörüngede yol  alan  bir  uzay  aracı, gezegeni  roket  motorlarını ateşlemeden ters  yönde  terkedebilir  ve gezegenin  kütleçekimi  alanını  terk ettiğinde  hız  kazancı  “2U”  olur.
Bu  açıklama enerji  ve momentumun  korunumu  prensibini  ihlal  ediyor  görünse  de, uzay  aracının gezegen  üzerine  (ihmal  edilebilir  seviyedeki) etkisi bu  açıklamada  dikkate alınmamıştır. Uzay aracına göre gezegenin büyük kütlesi, hızını göz ardı edilecek kadar küçük oranda değiştirmesine ragmen uzay aracının kazandığı çizgisel momentum, büyüklük olarak gezegenin kaybettiği momentum değerine eşittir. Kütle farkından dolayı, gezegen üzerine etkiler çok azdır ve hesaplamalarda ihmal edilebilirler.
Uzayda yaşanılanların gerçekçi bir şekilde betimlenmesi için üç boyutunda düşünülmesi gerekir. Gezegenin hızını, uzay aracının hızına eklemek için vektör toplamı kulanılır. Aşağıda gösterildiği gibi uygulanır.
Bir  gezegenin  kütleçekimi  vasıtasıyla  hızlandırma  etkisi, ters yönde yaklaşan bir uzay aracını yavaşlatmakta da kullanılabilir. “Mariner 10”  ve “MESSENGER” araçlarının Merkür gezegenine ulaşmasında bu yavaşlatma manevrası kullanıldı.
Bir  uzay  aracının  hızlandırılmasında, kütleçekimi  ile  sağlanacak  hızlandırmadan  daha  fazlasına     ihtiyaç  duyulması  durumunda, bu  ilave hız  artışı  roket  motoru ateşlenerek  sağlanır. Ancak, roket  motorunun  en  ekonomik  şekilde  çalıştırılmasının, aracın  gezegene  en  yakın  yaklaşma  konumunda (periapsis) iken  sağlanması  gerekir…Roket  motorunun  belirli  bir  süre  çalıştırılması hızda  daima  aynı  miktarda  artış sağlar. Ancak, kinetik enerjideki artış roket motorunun ateşlendiği andaki  hızı  ile  orantılıdır. (Oberth etkisi). Bu  sebeple roket motorunun çalıştırılmasından aracın kinetik  enerjisine  maksimum  katkıyı  sağlamak  için, ateşlemenin aracın maksimum hıza ulaştığı (gezegene)  “en  yakın  konumda”  (periapsis) gerçekleştirilmesi  gerekir.