Órbita geosíncrona


Una órbita geosíncrona (a veces abreviada OSG ) 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 ocho , cuyas características precisas dependen de la inclinación y la excentricidad de la órbita.. Una órbita geosíncrona circular tiene una altitud constante de 35.786 km (22.236 mi). [1]

Un caso especial de órbita geosíncrona es la órbita geoestacionaria , que es una órbita geosíncrona circular en el plano ecuatorial de la Tierra con inclinación y excentricidad iguales a 0. Un satélite en una órbita geoestacionaria permanece en la misma posición en el cielo para los observadores en la superficie. [ cita requerida ]

Los satélites de comunicaciones suelen tener órbitas geoestacionarias o cercanas a las 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. [ cita requerida ]

En 1929, Herman Potočnik describió tanto las órbitas geosincrónicas en general como el caso especial de la órbita terrestre geoestacionaria en particular como órbitas útiles para las estaciones espaciales . [2] La primera aparición de una órbita geosíncrona en la literatura popular fue en octubre de 1942, en la primera historia del Equilátero de Venus de George O. Smith , [3] 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 Extra-Terrestrial Relays - Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage? , publicado enRevista Mundo Inalámbrico . Clarke reconoció la conexión en su introducción a The Complete Venus Equilateral . [4] [5] La órbita, que Clarke describió por primera vez como útil para los satélites de comunicaciones de transmisión y retransmisión, [5] a veces se llama la órbita de Clarke. [6] Del mismo modo, la colección de satélites artificiales en esta órbita se conoce como el cinturón de Clarke. [7]

En la terminología técnica, las órbitas geosíncronas a menudo se denominan geoestacionarias si se encuentran aproximadamente sobre el ecuador, pero los términos se usan de manera intercambiable. [8] [9] Específicamente, la órbita terrestre geosincrónica ( GEO ) puede ser un sinónimo de órbita ecuatorial geosincrónica , [10] u órbita terrestre geoestacionaria . [11]

El primer satélite geosíncrono fue diseñado por Harold Rosen mientras trabajaba en Hughes Aircraft en 1959. Inspirado por el Sputnik 1 , quería utilizar un satélite geoestacionario (geosíncrono ecuatorial) para globalizar las comunicaciones. Las telecomunicaciones entre EE. UU. y Europa eran entonces posibles entre solo 136 personas a la vez y dependían de radios de alta frecuencia y un cable submarino . [12]


Animación (no a escala) que muestra un satélite geosíncrono orbitando la Tierra.
La órbita geosíncrona fue popularizada por el autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke y, por lo tanto, a veces se la denomina órbita de Clarke.
Syncom 2 : El primer satélite geosíncrono funcional
El satélite geoestacionario (verde) siempre permanece sobre el mismo punto marcado en el ecuador (marrón).
Una órbita satelital casi cenital
Un ejemplo de una transición de la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) a la órbita geosíncrona (GSO). EchoStar XVII · Tierra .
      
Una imagen generada por computadora de los desechos espaciales. Se muestran dos campos de desechos: alrededor del espacio geosincrónico y la órbita terrestre baja.
La órbita de un satélite geosíncrono en 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 ).