Это позволяет использовать спутниковую связь и наблюдение без постоянного механического сопровождения аппарата наземной антенной.
Основные параметры
Высота геостационарной орбиты составляет приблизительно 35 786 км над экватором, а расстояние от центра Земли — около 42 164 км. Орбитальный период равен звёздным суткам — примерно 23 ч 56 мин 4 с. Орбитальная скорость спутника составляет около 3,07 км/с.
Геостационарность обеспечивается сочетанием трёх условий: круговой орбитой, нулевым наклонением относительно экватора и движением в направлении вращения Земли с соответствующим периодом. Если орбита наклонена или имеет заметный эксцентриситет, спутник будет перемещаться по небу относительно наблюдателя, даже если его период обращения совпадает с периодом вращения Земли. Такие орбиты относятся к геосинхронным, но не являются геостационарными.
Применение
GEO широко используется для спутниковой связи, телевещания и метеорологических наблюдений. Спутник остаётся над одной и той же областью экватора, поэтому наземную антенну можно постоянно направлять на заданную орбитальную позицию. Высота орбиты обеспечивает большую зону покрытия: один аппарат может обслуживать значительную часть континента или океана, а несколько спутников в разных позициях обеспечивают покрытие большей части земной поверхности.
Примеры — метеорологические спутники серии Meteosat европейской программы наблюдения за Землёй и геостационарные телекоммуникационные спутники, используемые для передачи телевизионных сигналов и организации каналов связи.
Ограничения
Большая высота увеличивает задержку распространения сигнала. Только прохождение расстояния от Земли до спутника и обратно занимает около 239 мс в идеализированном случае; реальная задержка передачи данных будет выше из-за обработки сигнала и маршрутизации. Поэтому GEO менее удобна для приложений, чувствительных к задержке, по сравнению с низкой околоземной орбитой.
Кроме того, геостационарная орбита доступна для размещения спутников только в экваториальной плоскости. Для поддержания заданной орбитальной позиции аппарат выполняет коррекции орбиты, расходуя бортовое топливо.
Источники: ESA, Orbits; ESA, Types of Orbits; ESA, Geostationary Orbit; ATIS Telecom Glossary, Geostationary Orbit.