Спутник без двигателя таки постоянно падает и постоянно промахивается мимо, потому-что он летит высоко и имеет достаточную орбитальную скорость. Как только его скорость упадёт — он со всего размаху грохнется об землю. Решение задачи гравитационного взаимодействия двух тел вам в помощь.