Un satellite segue un’orbita polare quando viaggia intorno a una struttura, come un pianeta o una stella, su un percorso che attraversa entrambi i poli della struttura. Un satellite è un corpo nello spazio, artificiale o naturale, che orbita attorno a un altro corpo. Ad esempio, la luna è un satellite naturale che orbita intorno alla Terra. La luna, tuttavia, non è un esempio di orbita polare perché non passa sopra sia il polo nord che il polo sud della Terra. Diversi satelliti artificiali, come i satelliti di mappatura e i satelliti di ricognizione, seguono questo percorso.
I corpi in un’orbita polare attorno alla Terra si trovano all’incirca a un angolo di circa novanta gradi dall’equatore. Una latitudine è un punto di localizzazione in riferimento alla sua distanza a nord oa sud dell’equatore e una longitudine è un punto di localizzazione in riferimento alla sua distanza dal meridiano primo, o la linea mediana che divide la Terra negli emisferi orientale e occidentale. Immagina che il globo fosse perfettamente centrato su una griglia in modo che l’asse verticale Y corre dal Polo Nord al Polo Sud sul meridiano primo e l’asse X orizzontale corre lungo l’equatore. Una linea longitudinale, una linea parallela all’asse Y o meridiano primo, può attraversare ogni coordinata Y, ma rimane fissa su una coordinata X.
Si potrebbe immaginare che un’orbita polare di un satellite segua un’esatta linea longitudinale da polo a polo, attraversando ogni punto longitudinale sull’asse Y e rimanendo su una coordinata X, o ad una distanza fissa dal meridiano primo. Poiché la Terra ruota costantemente, tuttavia, la linea tracciata da un satellite in orbita polare può spostarsi direttamente da un polo all’altro nello spazio, ma non segue una linea longitudinale retta sulla Terra. Immagina di tracciare una linea da un polo all’altro su un globo immobile. Ora immagina di girare il globo e di provare a tracciare una linea retta da un polo all’altro. La linea sarebbe uscita diagonale, attraversando molte longitudini.
Nel corso di un giorno, un’orbita polare attorno alla Terra attraverserà ogni longitudine nei suoi viaggi da un polo all’altro. Ciò rende un’orbita polare una scelta interessante per i satelliti artificiali che devono osservare ogni punto sulla Terra. I satelliti di mappatura utilizzati per creare immagini dell’intero globo, vengono comunemente lanciati in un’orbita polare, così come i satelliti spia, chiamati anche satelliti da ricognizione. Anche alcuni satelliti meteorologici vengono lanciati su questo percorso, ma le orbite polari non sono l’ideale per i satelliti meteorologici che cercano di osservare continuamente una particolare regione.
A volte l’orbita di un satellite è strutturata in modo tale che il satellite si muova sulla Terra allo stesso ritmo del sole. Questa è chiamata orbita eliosincrona. Quando un satellite in orbita eliosincrona passa sopra un dato punto sulla Terra, sarà la stessa ora locale, rendendo possibile osservare l’intero globo a un’ora solare costante. Questo è spesso combinato con un’orbita polare, specialmente nei satelliti progettati per misurare la temperatura nell’atmosfera.