Die Fähigkeit eines Satelliten, in der Umlaufbahn zu bleiben, hängt von seiner Geschwindigkeit und der Anziehungskraft des Planeten ab, den der Satellit umkreist. Je näher der Satellit an einem Planeten ist, desto schneller ist er zu reisen, um seine Umlaufbahn beizubehalten.
Die Bahnprinzipien von Johann Kepler sind die Grundlage für das Verständnis der Satellitenbahn. Kepler hat als erster die Bahnform von Planeten im mathematischen Sinne beschrieben. Er stellte fest, dass die Erde eine elliptische Umlaufbahn um die Sonne hatte und nicht die vorherige Theorie, die besagte, dass alle Planeten in einem perfekten Kreis kreisen. Kepler stellte die Theorie auf, dass ein Objekt, um die Erde zu umkreisen, genügend Geschwindigkeit haben muss, um seinen Weg um den Planeten aufrechtzuerhalten. Keplers Arbeit half den Wissenschaftlern festzustellen, dass die Anziehungskraft auf das Objekt umso stärker ist, je näher ein Objekt die Erde umkreist. Die Geschwindigkeit muss erhöht werden, sonst würde das Objekt unter dem Gewicht der Anziehungskraft auf die Erde stürzen.
Künstliche Satelliten werden in verschiedene Umlaufbahnen gebracht. Die häufigste Satellitenumlaufbahn wird als geosynchrone Umlaufbahn bezeichnet. Geosynchrone Umlaufbahn bedeutet, dass der Satellit 24 Stunden braucht, um die Erde zu umkreisen. Diese Art von Umlaufbahn wird für Kommunikations- und Fernsehsatelliten verwendet, da der Satellit über der Erde an derselben Stelle bleibt.
Satelliten im Orbit können natürlicher oder künstlicher Art sein. Der Mond ist ein natürlicher Satellit der Erde. Die Erde wiederum umkreist die Sonne und gilt daher auch als Satellit der Sonne.
Alle Umlaufbahnen sind elliptisch und nähern sich an verschiedenen Punkten ihrer Bahn dem, was sie umkreisen. Einige sind kreisrund, andere oval. Wenn ein Satellit der Sonne am nächsten ist, wird er Perihel genannt. Das Aphel ist der am weitesten entfernte Punkt in der Umlaufbahn um die Sonne.
Von Menschenhand geschaffene Satelliten umkreisen die Erde je nach Zweck in unterschiedlichen Höhen. Die Internationale Raumstation ISS umkreist die ersten 100 bis 200 Meilen des Weltraums. Andere Satelliten kreisen ungefähr 23.000 Meilen über dem Äquator auf einer Bahn, die als geosynchrone Umlaufbahn bezeichnet wird. Einige Umlaufbahnen verlaufen über oder in der Nähe der Pole und werden als polare Umlaufbahnen bezeichnet.
