Co to jest orbita geosynchroniczna?
Geosynchroniczna orbita to ścieżka grawitacyjna zakrzywiona wokół planety lub księżyca z okresem czasu identycznym z obrotem tej planety lub księżyca. W szczególności uważa się, że okres obiegu księżyca jest dopasowany do dnia gwiazdowego, czyli czasu, w którym planeta lub księżyc wykona pełny obrót. W przypadku Ziemi jest to około 23 godzin i 56 minut. Zwykle orbita geosynchroniczna odnosi się do zsynchronizowanego obrotu obiektu wokół Ziemi, zwykle satelity lub pojazdu kosmicznego.
Każdy obiekt z geosynchroniczną orbitą utrzymuje ślad ziemi jednego punktu na powierzchni Ziemi. Tor naziemny to pozycja na powierzchni Ziemi poniżej satelity. Ten punkt śledzi cały świat w postaci ósemki, każdego dnia wracając do dokładnie tego samego miejsca.
Satelity telekomunikacyjne, podobnie jak inne typy satelitów, utrzymują orbitę geosynchroniczną znaną jako orbita Clarke'a. Jest to zasadniczo stacjonarna orbita położona na wysokości 22 236 mil (35 786 km) nad poziomem morza. Obiekt na orbicie Clarke'a zawsze wydaje się utrzymywać tę samą pozycję nad planetą. Koncepcję tę zaproponował autor Arthur C. Clarke specjalnie dla satelitów komunikacyjnych, jako sposób na zapewnienie względnej stabilności łączności punkt-punkt. Wszystkie satelity na orbicie na tej wysokości są częścią Pasa Clarke'a.
Jednym z wyzwań związanych z utrzymywaniem obiektów na orbitach geosynchronicznych jest fakt, że satelity dryfują z tej orbity. Czynniki takie jak wiatry słoneczne, ciśnienie promieniowania i skutki pól grawitacyjnych Księżyca, Słońca i samej Ziemi mogą powodować dryfowanie. Aby zrównoważyć ten efekt, satelity są wyposażone w pędniki, które utrzymują obiekt na orbicie. Ten proces nazywa się utrzymywaniem stacji.
Istnieją pewne dodatkowe geosynchroniczne orbity poza Pasem Clarke'a, które zajmują się zmianami pozycji i usuwaniem satelitów. Orbita supersynchroniczna, znajdująca się powyżej normalnej orbity geosynchronicznej, służy do przechowywania lub usuwania satelitów lub statków kosmicznych, które osiągają swój koniec operacyjny. Znana również jako orbita cmentarna, ma na celu ograniczenie możliwości kolizji z użytecznymi jednostkami i utrzymuje ścieżkę kierunkową na zachód. Podobnie, orbita subsynchroniczna znajduje się pod orbitą geosynchroniczną i jest zwykle używana do obiektów podlegających zmianom lokalizacji. Obiekty te utrzymują wschodnią ścieżkę kierunkową.
Pierwszym satelitą, który został umieszczony na orbicie geostacjonarnej był Syncom 3, wystrzelony na pokładzie pojazdu startowego Delta D 19 sierpnia 1964 r. Z Cape Canaveral. Został wykorzystany do transmisji Letnich Igrzysk Olimpijskich 1964 z Tokio do Stanów Zjednoczonych. Na początku XXI wieku tysiące satelitów z 50 krajów zostało wystrzelonych na orbitę, choć tylko kilkaset jest w danym momencie operacyjnych.