Eine Umlaufbahn ist die Bahn, die ein Objekt um einen bestimmten Punkt im Weltraum beschreibt, zum Beispiel die Bahn, die der Mond um die Erde zieht. Umlaufbahnen werden durch die Schwerkraft bestimmt und sind oft ‘elliptisch’, also oval.
Jeder Satellit wird in der für seine spezielle Mission am besten geeigneten Umlaufbahn platziert. So befördert man beispielsweise Erdbeobachtungssatelliten normalerweise in niedrige (400 – 1.200 km) Kreisbahnen. Dort können sie die Erde in wenigen Stunden einmal umkreisen und detaillierte Bilder der Erdoberfläche aufnehmen.
Die beste Flugbahn für diese Satelliten ist eine “polare” Umlaufbahn, die sie über den Nord- und Südpol führt. Während sich die Erde unter ihnen dreht, können die Satelliten direkt nach unten blicken und den gesamten Planeten – Streifen für Streifen – über einen Zeitraum von einigen Tagen hinweg untersuchen.
Wetter- und Kommunikationssatelliten 'schweben' häufig 24 Stunden am Tag über derselben Stelle der Erde. Dies ist möglich, weil sie sich in Kreisbahnen in etwa 36.000 km über dem Äquator befinden. In dieser Höhe sind sie gerade so schnell wie die Erddrehung und blicken deshalb ständig auf dieselbe Stelle herab. Eine solche Bahn nennt man 'geostationär'. Einige Satelliten wie auch die ISS (die Internationale Raumstation) fliegen in niedrigen Bahnen, die gegen den Äquator geneigt sind.
Der ESA-Satellit Cluster, XMM-Newton und viele andere wissenschaftliche Satelliten folgen sehr elliptischen (ovalen) Bahnen, auf welchen sie der Erde zeitweise ziemlich nahe kommen und dann wieder weit von ihr entfernt sind.
