La capacité d'un satellite à rester en orbite dépend de sa vitesse et de l'attraction gravitationnelle de la planète sur laquelle le satellite est en orbite. Plus le satellite est proche d'une planète, plus il est rapide voyager pour maintenir son orbite.
Les principes d'orbite de Johann Kepler sont à la base de la compréhension de l'orbite des satellites. Kepler a été le premier à décrire la forme orbitale des planètes dans un sens mathématique. Il a déterminé que la Terre avait une orbite elliptique autour du Soleil plutôt que la théorie précédente qui affirmait que toutes les planètes gravitaient autour d'un cercle parfait. Kepler a émis l'hypothèse que pour qu'un objet soit en orbite autour de la Terre, il doit avoir une vitesse suffisante pour maintenir sa trajectoire autour de la planète. Les travaux de Kepler ont aidé les scientifiques à déterminer que plus un objet est en orbite autour de la Terre, plus l'attraction gravitationnelle sur l'objet est forte. La vitesse doit être augmentée, sinon l'objet s'écraserait sur Terre sous le poids de la force d'attraction.
Les satellites artificiels sont lancés sur différents niveaux d'orbite. L'orbite satellitaire la plus courante est appelée orbite géosynchrone. L'orbite géosynchrone signifie qu'il faut 24 heures au satellite pour orbiter autour de la Terre. Ce type d'orbite est utilisé pour les satellites de communication et de télévision car le satellite reste au même endroit au-dessus de la Terre.
Les satellites en orbite peuvent être naturels ou artificiels. La lune est un satellite naturel de la terre. À son tour, la terre orbite autour du soleil et est donc également considérée comme un satellite du soleil.
Toutes les orbites sont elliptiques, se rapprochant de ce sur quoi elles orbitent à différents points de leur trajectoire. Certains sont circulaires, tandis que d'autres sont de forme ovale. Lorsqu'un satellite est le plus proche du soleil, on l'appelle le périhélie. L'aphélie est le point le plus éloigné de l'orbite autour du soleil.
Les satellites artificiels orbitent autour de la terre à différentes hauteurs en fonction de leur objectif. La Station spatiale internationale orbite dans les 100 à 200 premiers kilomètres de l'espace. D'autres satellites orbitent à environ 23 000 milles au-dessus de l'équateur sur une trajectoire appelée orbite géosynchrone. Certains trajets orbitaux passent au-dessus ou à proximité des pôles et sont appelés orbites polaires.
