La matematica viene utilizzata in astronomia per calcolare percorsi per satelliti, razzi e sonde spaziali. Inoltre, la matematica viene utilizzata nel sistema di posizionamento globale, per trasmettere messaggi quando i dati sono compressi e per codificare le immagini e la modellazione di elementi per costruire veicoli spaziali.
La matematica e l'astronomia sono state strettamente correlate sin dal loro inizio. Uno dei fondatori della matematica, Pitagora di Samo, teorizzò le sfere a cui ogni pianeta è collegato. Claudio Tolomeo, nel II secolo d.C., sviluppò un modello matematico geocentrico del sistema solare che fu usato fino al tempo di Colombo. Copernico era un matematico e astronomo che sviluppò il modello eliocentrico del sistema solare.
Nel 17 ° secolo, Johannes Kepler studiò matematicamente le orbite del pianeta, mentre Isaac Newton scoprì le leggi della gravità e descrisse il moto dei pianeti in relazione l'uno con l'altro. Le equazioni di Newton sono ancora utilizzate per calcolare le forze gravitazionali.
Come esempio moderno, gli astronauti usano la matematica per dirigere uno space shuttle che si muove ad una velocità di 17.500 miglia all'ora in una stazione spaziale per un rendez-vous. Complessi calcoli matematici devono essere eseguiti in modo che i due oggetti che si muovono ad alta velocità possano incontrarsi in un punto senza causare danni l'uno all'altro. I moderni strumenti matematici come l'analisi degli errori e il principio del massimo aiutano a ottimizzare le traiettorie del veicolo spaziale.
