Что такое геостационарная орбита и почему спутник на ней висит неподвижно?
Спутники связи будто висят над одной точкой Земли. Что такое геостационарная орбита и почему спутник на ней не двигается относительно поверхности?
2 ответа
Геостационарная орбита — это орбита, на которой спутник обращается вокруг Земли ровно за 24 часа, в ту же сторону, что и вращение планеты.
Ключ в том, что спутник вовсе не висит — он мчится по орбите. Просто его период обращения совпадает с периодом вращения Земли. В итоге спутник и точка под ним движутся синхронно, и с земли кажется, что он замер в одной точке неба.
Чтобы период был ровно 24 часа, по третьему закону Кеплера (T² ~ a³) высота должна быть строго определённой: около 35 786 км над экватором. Ниже — спутник будет облетать Землю быстрее суток и «убегать», выше — отставать.
Важное условие: орбита обязательно проходит над экватором. Над Москвой или полюсом стационарно «висеть» нельзя — иначе спутник колебался бы вверх-вниз.
Зачем это нужно: спутниковые тарелки можно навести на одну точку неба и не двигать — спутник всегда там. На таких орбитах сидят спутники ТВ, связи и метеоспутники.
Частая ошибка: думать, что спутник «не падает, потому что далеко». Он так же падает по орбите, как МКС, просто его период подобран под сутки.
Если коротко: спутник летит так, что один оборот занимает ровно сутки, синхронно с Землёй — поэтому с земли он кажется неподвижным. Для этого нужна высота ~36 000 км над экватором. Удобно для антенн: один раз навёл тарелку и забыл.