Não encontrei dicionarizada a palavra composta país-satélite, ou a expressão lexicalizada país satélite. A exemplo de país-membro, creio que se poderia constituir a palavra país-satélite.

Neste caso, assumindo que país-satélite é uma palavra composta, o seu plural deve manter a ideia de composição e, por isso, o hífen. Se considerarmos que se trata de uma expressão lexicalizada, grafada sem hífen, então não o terá expresso tanto no singular como no plural.

Concordo com a proposta de plural: países-satélite.