Изкуствените спътници са едно от най-значимите постижения на съвременната технология. Те обикалят Земята на различни орбити и изпълняват разнообразни функции — от навигация и телекомуникации до метеорология и научни изследвания. Разбирането как работят спътниците означава да разберем как човечеството е успяло да постави машини в Космоса, за да служат на нуждите ни на Земята.

Спътникът остава в орбита благодарение на баланса между своята скорост и гравитационното привличане на Земята. Ако скоростта е твърде ниска, той ще падне обратно. Ако е твърде висока, ще напусне орбитата и ще се отдалечи в Космоса. При правилната скорост — около осем километра в секунда за ниска орбита — спътникът непрекъснато „пада“ около Земята, без никога да достигне повърхността.

Спътниците се изстрелват с ракети, които ги отнасят над атмосферата и им придават необходимата орбитална скорост. След разделяне от ракетата спътникът продължава самостоятелно движение. Малки двигатели на борда позволяват фини корекции на орбитата, когато е необходимо.

Основните системи на спътника включват захранване, комуникация, управление и полезен товар. Захранването идва предимно от слънчеви панели, а акумулаторите осигуряват енергия, когато спътникът е в сянката на Земята. Антените предават и получават сигнали от наземни станции. Компютърните системи управляват ориентацията и функциите на борда.

Типовете орбити определят приложението на спътника. Спътниците на ниска земна орбита, намиращи се на разстояние от двеста до две хиляди километра, са подходящи за наблюдение на Земята и за мисии с екипаж. Геостационарните спътници на около тридесет и шест хиляди километра изглеждат неподвижни спрямо Земята и затова са идеални за телевизионно и телекомуникационно излъчване.

GPS навигацията разчита на мрежа от спътници на средна орбита. Приемникът измерва времето, необходимо на сигналите от поне четири спътника да достигнат до него, и изчислява точното си местоположение с висока прецизност. Тази технология е станала неотменна част от ежедневието — в телефоните, автомобилите и авиацията.

Метеорологичните спътници наблюдават облачните системи, температурата и влажността от Космоса. Те предават изображения и данни в реално време, което позволява точни прогнози за времето и ранно предупреждение при екстремни явления като урагани и бури.

Спътниците имат ограничен живот — обикновено между пет и петнадесет години. Когато горивото или електрониката се изчерпат, спътникът се деактивира. Нисколетящите спътници навлизат в атмосферата и изгарят, докато тези на по-висока орбита остават в Космоса и се превръщат в космически отпадъци.