Искусственные спутники Земли, вращающиеся вокруг нее на геостационарной орбите, для земных обитателей выглядят, как точка, неподвижно висящая в небе. Так происходит из-за того, что они вращаются с такой же угловой скоростью, с какой вращается Земля.

Так как в привычной нам системе координат при вращении у спутника не меняется ни азимут, ни высота над линией горизонта, он как будто неподвижно «висит».

Геостационарная орбита



Геостационарные спутники располагаются на высоте около 36 тысяч километров над уровнем моря - именно такой диаметр орбиты позволяет спутнику совершать полный оборот за время, приближающееся к земным суткам (около 23 часов 56 минут).

На спутник, который вращается на геостационарной орбите, действует множество факторов (гравитационные возмущения, эллиптический характер экватора, неоднородная структура земной гравитации и т.д.). Из-за этого орбита спутника меняется и ее нужно постоянно корректировать. Чтобы удержать спутник в нужном месте на орбите, его оснащают химическим или электроракетным двигателем малой тяги. Такой двигатель включается несколько раз в неделю и корректирует положение спутника. Если учесть, что средний срок службы спутника составляет около 10-15 лет, можно подсчитать, что требуемый его двигателям запас ракетного топлива должен составлять несколько сотен килограммов.

Одним из первых популяризаторов идеи использования геостационарной орбиты для связи стал писатель-фантаст Артур Кларк. В 1945 году в журнале «Беспроводной мир» вышла его статья на эту тему. Благодаря этому, геостационарная орбита в западном мире до сих пор называется «орбитой Кларка».

Хотя геостационарные спутники и кажутся неподвижными, на самом деле они вращаются синхронно с планетой со скоростью более трех километров в секунду. За сутки они пролетают путь, равный 265 000 километров.

Низкоорбитальные спутники



Если орбиту спутника уменьшить - мощность передаваемого им сигнала возрастет, но он неизбежно начнет вращаться быстрее земли и перестанет быть геостационарным. Проще говоря, его придется «ловить», постоянно переориентируя приемную антенну. Чтобы избежать этого, достаточно запустить на одной орбите несколько спутников - тогда они будут сменять друг друга и антенну переориентировать не придется. Этот принцип применили для организации спутниковой системы «Иридиум». В неё входят 66 низкоорбитальных спутников, вращающихся на шести орбитах.