El Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) está conectado a una red mundial de estaciones terrestres.
Después de un lanzamiento, los datos procedentes del satélite se envían a estas estaciones terrestres y seguidamente al ESOC. Esa información se utiliza para calcular la órbita y comprobar el estado del satélite las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Esta red incluye un buen número de estaciones de gran tamaño en Australia y Europa, incluyendo las situadas en las ciudades de Kiruna en Suecia, Redu en Bélgica y Villafranca y Cebreros en España.
Se han construido algunas estaciones más pequeñas en otras partes del mundo, como en Kourou —el puerto espacial europeo situado en Sudamérica— y en la isla de Santa María, en Portugal. Estas se utilizan principalmente durante el lanzamiento y las primeras fases de una misión.
En 2003 se construyó una nueva antena de 35 metros en New Norcia, cerca de Perth (Australia). Esta antena parabólica gigante, que pesa 120 toneladas, está diseñada para comunicarse con misiones espaciales de largo alcance, como Rosetta y Mars Express. Su superficie es extremadamente lisa, sin protuberancias de más de 0,3 mm. En 2005 se construyó una antena similar en Cebreros, España, y en 2012 se incorporará a la red una nueva en Malargüe, Argentina.
Las estaciones terrestres están diseñadas para funcionar a diferentes frecuencias de radio, como los telefónos móviles. Son tan sensibles que pueden captar señales de un dispositivo que tenga una potencia tan pequeña como la de una bombilla ordinaria, aunque esas señales provengan de una nave espacial que se encuentre a millones de kilómetros de distancia.