Geostationäre Satelliten umkreisen den Planeten mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Erde. Daher sehen sie von außen an einer Stelle "hängend" am Himmel aus. Damit Satelliten ihre Umlaufbahn korrigieren können, sind sie mit Raketentriebwerken ausgestattet.
Künstliche Erdsatelliten, die sich in einer geostationären Umlaufbahn um sie drehen, sehen für Erdbewohner aus wie ein Punkt, der regungslos am Himmel hängt. Dies liegt daran, dass sie sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen, mit der sich die Erde dreht.
Da der Satellit im gewohnten Koordinatensystem beim Rotieren weder den Azimut noch die Höhe über der Horizontlinie ändert, scheint er regungslos zu "hängen".
Geostationäre Umlaufbahn
Geostationäre Satelliten befinden sich in einer Höhe von etwa 36.000 Kilometern über dem Meeresspiegel - dieser Bahndurchmesser ermöglicht es dem Satelliten, eine vollständige Umdrehung in einer Zeit, die sich dem Erdtag nähert (etwa 23 Stunden 56 Minuten), zu vollenden.
Ein in einer geostationären Umlaufbahn rotierender Satellit wird von vielen Faktoren beeinflusst (Schwerkraftstörungen, elliptische Natur des Äquators, inhomogene Struktur der Erdanziehung usw.). Aus diesem Grund ändert sich die Umlaufbahn des Satelliten und muss ständig korrigiert werden. Um den Satelliten im Orbit an der richtigen Stelle zu halten, ist er mit einem chemischen oder elektrischen Raketentriebwerk mit geringem Schub ausgestattet. Ein solcher Motor wird mehrmals pro Woche eingeschaltet und korrigiert die Position des Satelliten. Wenn man bedenkt, dass die durchschnittliche Lebensdauer eines Satelliten etwa 10-15 Jahre beträgt, kann berechnet werden, dass der Raketentreibstoff für seine Triebwerke mehrere hundert Kilogramm betragen sollte.
Der Science-Fiction-Autor Arthur Clarke war einer der ersten, der die Idee verbreitete, die geostationäre Umlaufbahn für die Kommunikation zu nutzen. 1945 wurde sein Artikel zu diesem Thema in der Zeitschrift Wireless World veröffentlicht. Aus diesem Grund wird die geostationäre Umlaufbahn in der westlichen Welt noch immer "Clarke Orbit" genannt.
Obwohl geostationäre Satelliten stationär erscheinen, rotieren sie tatsächlich mit mehr als drei Kilometern pro Sekunde synchron mit dem Planeten. Sie legen täglich 265.000 Kilometer zurück.
LEO-Satelliten
Wenn die Umlaufbahn des Satelliten verringert wird, erhöht sich die Leistung des von ihm gesendeten Signals, aber er beginnt sich unweigerlich schneller als die Erde zu drehen und hört auf, geostationär zu sein. Einfach ausgedrückt, müssen Sie es "fangen", indem Sie die Empfangsantenne ständig neu ausrichten. Um dies zu vermeiden, reicht es aus, mehrere Satelliten in einer Umlaufbahn zu starten - dann ersetzen sie sich gegenseitig und die Antenne muss nicht neu ausgerichtet werden. Dieses Prinzip wurde auf die Organisation des Iridium-Satellitensystems angewendet. Es umfasst 66 Satelliten mit niedriger Umlaufbahn, die sich in sechs Umlaufbahnen drehen.
