Om een kunstmaan in een cirkelvormige baan rond de
aarde te houden, moet je ervoor zorgen dat hij op een bepaalde afstand beweegt,
met de 'goede' richting en snelheid. De aantrekkingskracht (gravitatiekracht)
van de aarde zorgt er dan voor dat de satelliet niet wegvliegt, maar steeds
richting de aarde 'valt'. Hij volgt dus de kromming van de aarde en beweegt in
een cirkelbaan. De richting van de gravitatiekracht is altijd naar het
middelpunt van de cirkelbaan toe, en de grootte is afhankelijk van de massa van
aarde (m1 ) en satelliet (m2 ), hun onderlinge afstand
(r) en een gravitatieconstante (G):
Een soortgelijke kracht kom je tegen als je
bijvoorbeeld een emmer aan een touw boven je hoofd slingert. De grootte van
deze zogeheten middelpuntzoekende kracht hangt niet alleen af van de massa (m)
en snelheid (v) van het voorwerp (in dit geval de satelliet), maar ook van zijn
afstand tot het middelpunt van de cirkelbaan (r):
De middelpuntzoekende kracht is geen 'extra' kracht,
maar wordt gevormd door een kracht die aanwezig is. In dit geval is de
middelpuntzoekende kracht gelijk aan de gravitatiekracht.
Afhankelijk van zijn baan staat de satelliet stil ten opzichte van het aardoppervlak, of beweegt hij een klein beetje. Ook hoeft de baan niet precies cirkelvormig te zijn: sommige banen zijn elliptisch, met de aarde in het brandpunt van de ellips. De afstand van de satellieten tot de aarde is te berekenen met onderstaande formule:
Afhankelijk van zijn baan staat de satelliet stil ten opzichte van het aardoppervlak, of beweegt hij een klein beetje. Ook hoeft de baan niet precies cirkelvormig te zijn: sommige banen zijn elliptisch, met de aarde in het brandpunt van de ellips. De afstand van de satellieten tot de aarde is te berekenen met onderstaande formule: