Η τροχιά είναι η διαδρομή ενός σώματος γύρω από ένα συγκεκριμένο σημείο στο διάστημα, για παράδειγμα η διαδρομή που ακολουθεί η Σελήνη γύρω από τη Γη. Οι τροχιές καθορίζονται από τη βαρύτητα και συχνά έχουν ‘ελλειπτικό’ σχήμα, δηλαδή σχήμα οβάλ.
Κάθε δορυφόρος τοποθετείται στην καλύτερη τροχιά για την εκτέλεση της αποστολής του. Για παράδειγμα, οι δορυφόροι παρατήρησης της Γης τοποθετούνται συνήθως σε χαμηλές (400 – 1.200 χλμ.) κυκλικές τροχιές. Αυτό τους επιτρέπει να περιφέρονται γύρω από τη Γη μία φορά κάθε λίγες ώρες και να λαμβάνουν λεπτομερείς εικόνες της επιφάνειας του πλανήτη.
Η βέλτιστη τροχιά για αυτούς τους δορυφόρους είναι η “πολική” τροχιά, η οποία τους οδηγεί πάνω από τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο. Καθώς η Γη περιστρέφεται από κάτω τους, οι δορυφόροι μπορούν να κοιτάξουν κατευθείαν προς τα κάτω και να μελετήσουν ολόκληρο τον πλανήτη – λωρίδα προς λωρίδα – σε διάστημα λίγων ημερών.
Οι δορυφόροι καιρού και επικοινωνιών συχνά “αιωρούνται” πάνω από το ίδιο σημείο της Γης 24 ώρες την ημέρα. Αυτό επιτυγχάνεται με την τοποθέτησή τους σε κυκλικές τροχιές σε ύψος περίπου 36.000 χλμ. πάνω από τον ισημερινό. Σε αυτό το υψόμετρο, ακολουθούν τον ρυθμό της περιστροφής της Γης, οπότε κοιτάζουν πάντα προς τα κάτω τα ίδια μέρη. Αυτό ονομάζεται “γεωστατική τροχιά”. Ορισμένοι δορυφόροι – συμπεριλαμβανομένου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού – ακολουθούν χαμηλές τροχιές που είναι κεκλιμένες (γερμένες) ως προς τον ισημερινό.
Ορισμένοι επιστημονικοί δορυφόροι, όπως οι Cluster και XMM-Newton της ESA, ακολουθούν πολύ ελλειπτικές (ωοειδείς) τροχιές που τους φέρνουν κοντά στη Γη και στη συνέχεια τους απομακρύνουν.
