Une orbite est la trajectoire suivie par un objet autour d'un point précis dans l'espace, par exemple la trajectoire de la Lune autour de la Terre. Les orbites sont déterminées par la gravité et sont souvent ‘ elliptiques ’, c'est-à-dire de forme ovale.
Chaque satellite est placé sur l’orbite qui convient le mieux à sa mission. Par exemple, les satellites d’observation de la Terre sont en général placés sur des orbites circulaires basses (400 – 1,200 km). Ceci leur permet de faire le tour complet de la Terre en quelques heures et d’acquérir des images détaillées de la surface terrestre.
La meilleure trajectoire pour ces satellites est une orbite “ polaire ”, qui les fait passer au-dessus des pôles Nord et Sud. Alors que la Terre tourne sous eux, les satellites peuvent observer directement vers le bas et étudier l'ensemble de la planète – bande par bande – sur une période de quelques jours.
Les satellites météorologiques et de communication 'restent' souvent au dessus de la même partie de la Terre 24h sur 24. Pour ce faire, ils sont placés en orbite circulaire environ 36 000 km au dessus de l’Equateur. A cette altitude, ils se déplacent à la même vitesse que celle de la rotation de la Terre et observent donc toujours les mêmes endroits. C’est ce qu’on appelle une 'orbite géostationnaire'.
Un certain nombre de satellites scientifiques, comme les Cluster de l’ESA et XMM-Newton, décrivent des orbites très elliptiques (en forme d’œuf) qui les rapprochent beaucoup de la Terre puis les en éloignent ensuite considérablement.
