Среди орбит, на которые выводятся искусственные спутники Земли, стоит выделить следующие типичные конфигурации:
Низкая околоземная орбита. Обычно околокруговая орбита с высотой 300-600 километров. На таких орбитах летает большинство спутников Земли, в том числе осуществляющие дистанционное зондирование планеты.
Солнечно-синхронная орбита. Приполярная околокруговая орбита. В зависимости от наклонения (которое в любом случае близко к 90 градусам) и высоты орбиты можно добиться различной скорости вращения орбиты в пространстве, вызванной сплюснутостью Земли. Благодаря этому на такой орбите спутник проходит одну географическую широту каждый раз в одно и то же среднее солнечное время.
Геостационарная орбита. Круговая орбита, находящаяся в плоскости экватора. Высота орбиты – 35786 над средним уровнем моря. Угловая скорость спутника на такой орбите равна угловой скорости вращения Земли относительно звезд (сидерические сутки). Из-за небольшой сплюснутости Земли на экваторе (третья гармоника геопотенциала) на геостационарной орбите есть только две устойчивые точки, в других точках аппарат необходимо постоянно поддерживать. Из-за высокой важной орбиты и ее уникальности, место на ней дорого, и каждый аппарат сводится после окончания работы.
Сильноэллиптическая орбита. Орбита с большим эксцентриситетом, выглядящая как эллипс. Обычно у таких орбит низкие перицентр и высокий апоцентр. Это можно использовать для запуска телекоммуникационных спутников, минуя заполненную геостационарную орбиту. Группировка аппаратов на сильно вытянутых орбитах может обеспечивать постоянное покрытие поверхности страны. Такая орбита используется космическим телескопом Спектр-Р для обеспечения большой интерферометрической базы. К таким орбитам относятся геопереходные, у которых перицентр находится на низкой околоземной орбите, а апоцентр – на геостационарной. Ракета-носитель выводит аппарат на такую орбиту, а по достижении апоцентра он должен собственными двигателями перейти на круговую орбиту.
Обычно спутники, как искусственные, так и естественные, обращаютяс в ту же сторону, в которую вращается притягивающее тело. Изредка встречаются ретроградные орбиты, по которым тело вращается в обратную сторону.
а = 1 [м/с²]