ในที่สุดดาวเทียม THEOS-2 ขึ้นสู่วงโคจร ในวันที่ 9 ต.ค. เวลา 08.36 น. วิศวกรดาวเทียมพร้อมจับตาดู 24 ชั่วโมง ต่อเนื่อง 7 วัน รวมถึงเปิดระบบเซนเซอร์ทั้งหมดเพื่อตรวจสอบ Launch and Early Operations Phase (LEOP) ก่อนทำภารกิจถ่ายภาพความละเอียดสูงต่อไป
ดาวเทียม THEOS-2 ถูกปล่อยที่ท่าอวกาศยานเฟรนช์เกียนา ทวีปอเมริกาใต้ ด้วยจรวดนำส่งของ Arianespace ที่แม้ถูกเลื่อนออกไปจากวันที่ 7 ต.ค. หลังพบสาเหตุจากระบบตรวจสอบพบสัญญาณผิดปกติของอุปกรณ์ในจรวดนำส่งดาวเทียม แต่ก็กลับมาปล่อยได้อีกครั้งพร้อมกับดาวเทียมจากประเทศไต้หวัน
ความสำเร็จครั้งนี้ ทำให้ประเทศไทยมีดาวเทียมที่ล้ำหน้าที่สุดในอาเซียน เทียบชั้นได้กับดาวเทียมความละเอียดสูงของกลุ่มประเทศผู้นำระดับโลก
THEOS-2 ถูกปล่อยหลังจากดาวเทียมดวงแรก THEOS-1 เข้าสู่วงโคจร และปฏิบัติถ่ายภาพมานานกว่า 15 ปี และเตรียมพร้อมปฏิบัติภารกิจบันทึกภาพถ่าย หลังปรับตัวเองให้เข้าสู่วงโคจรที่แท้จริง และจะใช้เวลาอีกประมาณ 6 เดือน ที่จะทดสอบระบบต่าง ๆ ก่อนเปิดให้บริการข้อมูลกับหน่วยงานภาครัฐ เอกชน และสถาบันการศึกษา ได้เข้าถึงข้อมูล เพื่อจะได้นำไปต่อยอดหรือการบริการเชิงพาณิชย์ได้ด้วย
ภาพถ่ายดาวเทียมถูกนำมาใช้ให้วางแผนบริหารจัดการพื้นที่ ทั้งช่วงเวลาปกติ เช่น จัดการเกษตร การบริหารจัดการน้ำ การจัดการเมือง และทรัพยากรธรรมชาติ และในสถานการณ์ฉุกเฉินต่างๆ จัดการภัยธรรมชาติ อย่างหมอกควันไฟป่า และปัญหาน้ำท่วมให้กับประเทศไทยต่อไป