Órbita geosincrónica


Una órbita geosincrónica (a veces abreviada GSO ) es una órbita centrada en la Tierra con un período orbital que coincide con la rotación de la Tierra sobre su eje, 23 horas, 56 minutos y 4 segundos (un día sideral ). La sincronización de la rotación y el período orbital significa que, para un observador en la superficie de la Tierra, un objeto en órbita geosincrónica regresa exactamente a la misma posición en el cielo después de un período de un día sideral. En el transcurso de un día, la posición del objeto en el cielo puede permanecer inmóvil o trazar un camino, generalmente en forma de 8 , cuyas características precisas dependen de la inclinación y excentricidad de la órbita.. Una órbita geosincrónica circular tiene una altitud constante de 35.786 km (22.236 millas), y todas las órbitas geosincrónicas comparten ese eje semi-mayor.

Un caso especial de órbita geosincrónica es la órbita geoestacionaria , que es una órbita geosincrónica circular en el plano ecuatorial de la Tierra . Un satélite en una órbita geoestacionaria permanece en la misma posición en el cielo para los observadores en la superficie.

Los satélites de comunicaciones a menudo reciben órbitas geoestacionarias o cercanas a geoestacionarias para que las antenas de satélite que se comunican con ellos no tengan que moverse, sino que puedan apuntar permanentemente a la ubicación fija en el cielo donde aparece el satélite.

En 1929, Herman Potočnik describió tanto las órbitas geosincrónicas en general como el caso especial de la órbita geoestacionaria de la Tierra en particular como órbitas útiles para estaciones espaciales . [1] La primera aparición de una órbita geosincrónica en la literatura popular fue en octubre de 1942, en la primera historia de Venus Equilateral de George O. Smith , [2] pero Smith no entró en detalles. El autor británico de ciencia ficción Arthur C. Clarke popularizó y amplió el concepto en un artículo de 1945 titulado Relés extraterrestres: ¿Pueden las estaciones de cohetes brindar cobertura de radio mundial? , publicado enRevista Wireless World . Clarke reconoció la conexión en su introducción a The Complete Venus Equilateral . [3] [4] La órbita, que Clarke describió por primera vez como útil para satélites de comunicaciones de retransmisión y retransmisión, [4] a veces se denomina Órbita de Clarke. [5] De manera similar, la colección de satélites artificiales en esta órbita se conoce como el Cinturón de Clarke. [6]

En terminología técnica, las órbitas geosincrónicas a menudo se denominan geoestacionarias si se encuentran aproximadamente sobre el ecuador, pero los términos se usan de manera algo intercambiable. [7] [8] Específicamente, la órbita terrestre geosincrónica ( GEO ) puede ser sinónimo de órbita ecuatorial geosincrónica , [9] u órbita terrestre geoestacionaria . [10]

El primer satélite geosincrónico fue diseñado por Harold Rosen mientras trabajaba en Hughes Aircraft en 1959. Inspirado por el Sputnik 1 , quería utilizar un satélite geoestacionario (ecuatorial geosincrónico) para globalizar las comunicaciones. Las telecomunicaciones entre EE. UU. Y Europa eran posibles entre 136 personas a la vez y dependían de radios de alta frecuencia y un cable submarino . [11]


Animación (no a escala) que muestra un satélite geosincrónico orbitando la Tierra.
La órbita geosincrónica fue popularizada por el autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke y, por lo tanto, a veces se la llama la órbita de Clarke.
Syncom 2 : el primer satélite geosincrónico
El satélite geoestacionario (verde) siempre permanece sobre el mismo punto marcado en el ecuador (marrón).
Una órbita satelital cuasi cenital
Un ejemplo de una transición de la Órbita de Transferencia Geoestacionaria (GTO) a la Órbita Geosincrónica (GSO). EchoStar XVII · Tierra .
      
Una imagen generada por computadora de desechos espaciales. Se muestran dos campos de escombros: alrededor del espacio geosincrónico y la órbita terrestre baja.
La órbita de un satélite geosincrónico con una inclinación, desde la perspectiva de un observador fuera de la tierra ( ECI ) y de un observador que gira alrededor de la tierra a su velocidad de giro ( ECEF ).