Uma órbita é a trajetória de um objeto em torno de um ponto específico no espaço, por exemplo, a trajetória que a Lua descreve em torno da Terra. As órbitas são determinadas pela gravidade e são frequentemente ‘elípticas’, ou seja, têm a forma de um oval.
Cada satélite é colocado na melhor órbita para cumprir a sua missão. Por exemplo, os satélites de observação da Terra são normalmente colocados em órbitas circulares baixas (400 – 1 200 km). Isto permite-lhes dar a volta à Terra uma vez a cada poucas horas e obter imagens detalhadas da superfície do planeta.
A melhor trajetória para estes satélites é uma órbita “polar”, que os leva a sobrevoar os pólos Norte e Sul. À medida que a Terra gira por baixo deles, os satélites podem olhar diretamente para baixo e estudar todo o planeta — faixa a faixa — ao longo de alguns dias.
Os satélites meteorológicos e de comunicações costumam “pairar” sobre a mesma parte da Terra 24 horas por dia. Isto é possível graças à sua colocação em órbitas circulares a cerca de 36 000 km acima do equador. A esta altitude, acompanham a rotação da Terra, pelo que estão sempre a observar os mesmos locais. A isto chama-se “órbita geoestacionária”. Alguns satélites — incluindo a Estação Espacial Internacional — seguem órbitas baixas que estão inclinadas em relação ao equador.
Vários satélites científicos, como o Cluster e o XMM-Newton da ESA, seguem órbitas muito elípticas (em forma de ovo) que os aproximam da Terra e, em seguida, os levam para longe.