Mostra la font per a Òrbita geosíncrona

[[Fitxer:Geosynchronous orbit.gif|miniatura|upright=1.3|Animació que mostra satèl·lits geoestacionaris en òrbita al voltant de la Terra.]]
Una '''òrbita geosíncrona''' és un tipus d'òrbita terrestre caracteritza per tenir un [[període orbital|període de revolució]] igual al període de rotació de la [[Terra]], és a dir, un [[dia|dia sideral]]. Aquesta característica fa que la posició relativa del satèl·lit respecte a la superfície terrestre es repeteixi cada 24 hores. Això és així, ja que el temps que triga el satèl·lit a tornar al punt de partida del seu moviment orbital és el mateix que triga la Terra a donar una volta sobre ella mateixa.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Chobotov|títol=Orbital Mechanics|data=1996|editorial=AIAA Education Series}}</ref>

El període de revolució de 24 hores s'aconsegueix fixant el [[semieix major]] de l'[[òrbita]] a 42.164 km o, cosa que és el mateix, a 35.786 km sobre el nivell del mar per a òrbites circulars. Des de la superfície de la Terra un objecte en òrbita geosíncrona semblaria descriure un [[analema]] al cel, oscil·lant entre una latitud màxima i una mínima. Tot i així, la majoria de satèl·lits en òrbita geosíncrona es troben, de fet, en [[òrbita geoestacionària]], que és una òrbita geosíncrona amb inclinació igual a zero, fet que permet que un objecte es trobi sempre sobre el mateix punt de la superfície terrestre.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Bate|nom=Roger R.|títol=Fundamentals of Astrodynamics|llengua=anglès|data=1971|editorial=Dover|isbn=978-0486600611|cognom2=Mueller|nom2=Donald D.|cognom3=White|nom3=Jerry E.}}</ref>

Existeixen diversos tipus d'òrbita associats amb la geosíncrona:
* '''[[Òrbita geoestacionària]]''': òrbita geosíncrona d'inclinació igual a zero.
* '''Òrbites de deriva''': utilitzades habitualment per canviar els satèl·lits de posició
** '''Òrbita supersíncrona''': òrbita per sobre del radi de la geosíncrona, en què els satèl·lits es mouen lentament en direcció oest.
** '''Òrbita subsíncrona''': òrbita per sota del radi de la geosíncrona, en què els satèl·lits es mouen lentament en direcció est.

== Història ==
[[Fitxer:Clarke sm.jpg|miniatura|upright|L'autor de ciència-ficció [[Arthur C. Clarke]] va popularitzar l'òrbita geosíncrona, que també rep el nom d'òrbita de Clarke]]

El 1929, [[Herman Potočnik]] va descriure tant les òrbites geosíncrones en general com el cas particular de l'òrbita terrestre geoestacionària com a [[òrbita|òrbites]] útils per a [[estació espacial|estacions espacials]].<ref>{{ref-llibre|cognom=Noordung|nom=Hermann|url=https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File%3AHerman_Poto%C4%8Dnik_Noordung_-_Das_Problem_der_Befahrung_des_Weltraums.pdf&page=102|títol=Das Problem der Befahrung des Weltraums: Der Raketen-Motor|editorial=Richard Carl Schmidt & Co.|any=1929|lloc=Berlín|pàgines=98–100|format=PDF}}</ref> La primera aparició d'una òrbita geosíncrona a la literatura popular és a la primera història de la saga [[Venus Equilateral]] de [[George O. Smith]], publicada l'octubre de 1942,<ref name="VE">"(Korvus's message is sent) to a small, squat building at the outskirts of Northern Landing. It was hurled at the sky. ... It ... arrived at the relay station tired and worn, ... when it reached a space station only five hundred miles above the city of North Landing." {{ref-llibre|cognom=Smith|nom=George O.|enllaçautor=George O. Smith |títol=The Complete Venus Equilateral|data=1976|editorial=[[Ballantine Books]]|lloc=Nova York|isbn=978-0-345-28953-7|pàgines=3–4|url=https://books.google.cat/books?id=lj8H3R4J5GUC&q=squat}}</ref> però Smith no va entrar-hi en detall. L'autor britànic de [[ciència-ficció]] [[Arthur C. Clarke]] va popularitzar i ampliar el concepte en un escrit de 1945 titulat ''Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?'', publicat a la revista ''[[Wireless World]]''. Clarke va reconèixer-ne la connexió a la seva introducció a ''The Complete Venus Equilateral''.<ref name="VEintro">"It is therefore quite possible that these stories influenced me subconsciously when ... I worked out the principles of synchronous communications satellites ...", {{ref-llibre|url=https://archive.org/details/arthurcclarkeaut00mcal/page/54 |pàgina=54 |títol=Arthur C. Clarke |nom=Neil |cognom=McAleer|any=1992 |isbn=978-0-809-24324-2|editorial=Contemporary Books}}</ref><ref name="clarke"/> L'òrbita, que originalment Clarke va considerar útil per a satèl·lits de comunicacions,<ref name="clarke">{{cite magazine |first=Arthur C. |last=Clarke |author-link=Arthur C. Clarke|url=http://www.clarkefoundation.org/docs/ClarkeWirelessWorldArticle.pdf | title = Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage? | date = October 1945 | magazine=[[Wireless World]] | pages=305–308 | access-date = March 4, 2009 | archive-url = https://web.archive.org/web/20090318000548/http://www.clarkefoundation.org/docs/ClarkeWirelessWorldArticle.pdf| archive-date= March 18, 2009 }}</ref> de vegades rep el nom d'òrbita de Clarke.<ref>{{ref-web|editor= [[NASA]] | url = http://www2.jpl.nasa.gov/basics/bsf5-1.php |títol= Basics of Space Flight Section 1 Part 5, Geostationary Orbits |consulta= 25 agost 2019 |editor=Phillips Davis}}</ref> De forma similar, el conjunt de satèl·lits artificials que ocupen aquesta òrbita es coneixen com a cinturó de Clarke.<ref>{{Cite magazine|url=http://web.mit.edu/m-i-t/science_fiction/jenkins/jenkins_4.html|title=Orbit Wars: Arthur C. Clarke and the Global Communications Satellite|last= Mills|first=Mike|magazine=The Washington Post Magazine |date=August 3, 1997|pages= 12–13 |access-date=August 25, 2019}}</ref>

[[Fitxer:Syncom 2 side.jpg|miniatura|esquerra|[[Syncom#Syncom 2|Syncom 2]], el primer satèl·lit geosíncron funcional]]

En termes tècnics, les òrbites geosíncrones reben el nom de geoestacionàries si es troben sobre l'equador, si bé sovint es fa servir els dos termes indistintament.<ref>{{ref-llibre|capítol=Satellites and satellite remote senssing:{{vague| reason = check source todetermine if spelling error is our editor’s, or the source’s: one calls for ‘’[[sic]]’’ tagging; the other for mere correction.|date=October 2020}} --> Orbits |títol=Encyclopedia of Atmospheric Sciences |edició=2 |any=2015 |pàgines=95–106 |cognom=Kidder |nom=S.Q. |editor-first=Gerald |editor-last=North |editor-first2=John |editor-last2=Pyla |editor-first3=Fuqing |editor-last3=Zhang |doi=10.1016/B978-0-12-382225-3.00362-5 |editorial=Elsiver|isbn=978-0-12-382225-3 }}</ref><ref>{{ref-llibre|nom=C. D. |cognom=Brown |any=1998|url=https://books.google.cat/books?id=vpilMLP7OHQC&pg=PA81 |títol=Spacecraft Mission Design |edició=2a edició|editorial=AIAA Education Series |pàgina=81|isbn=978-1-60086-115-4 }}</ref> En particular, ''òrbita terrestre geosíncrona'' (GEO, de l'anglès ''geosynchronous Earth orbit'') és un sinònim d'''òrbita equatorial geosíncrona'',<ref>{{ref-web|títol=Ariane 5 User's Manual Issue 5 Revision 1|url=http://www.arianespace.com/launch-services-ariane5/Ariane5_users_manual_Issue5_July2011.pdf |editor=Ariane Space |consulta=28 juliol 2013 |data=juliol 2011 |url-status=dead |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20131004215844/http://www.arianespace.com/launch-services-ariane5/Ariane5_users_manual_Issue5_July2011.pdf |arxiudata=4 octubre 2013 }}</ref> o ''òrbita terrestre geoestacionària''.<ref name = NASA2001>{{ref-web
|url= http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/orbit_feature_5-8.html
 |títol= What is orbit?
 |data= 25 octubre 2001
 |editor= [[NASA]]
 |citació= Satellites that seem to be attached to some location on Earth are in Geosynchronous Earth Orbit (GEO)...Satellites headed for GEO first go to an elliptical orbit with an apogee about 23,000 miles. Firing the rocket engines at apogee then makes the orbit round. Geosynchronous orbits are also called geostationary.
 |consulta= 2013-03-10
 |arxiuurl= https://web.archive.org/web/20130406021840/http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/orbit_feature_5-8.html
 |arxiudata= 2013-04-06
 }}</ref>

El primer satèl·lit geosíncron fou dissenyat per [[Harold Rosen]] mentre treballava a [[Hughes Aircraft]] el 1959. Inspirat en l'[[Sputnik 1]], volia fer servir un satèl·lit geoestacionari per globalitzar les comunicacions. Llavors, les telecomunicacions entre els Estats Units i Europa tenien una capacitat màxima de 136 persones, i es basaven en ràdios d'[[alta freqüència]] i [[cable submarí|cables submarins]].<ref name=dm>{{Cite magazine|first=Jack|last=McClintock|date=November 9, 2003|url=http://discovermagazine.com/2003/nov/communications|title=Communications: Harold Rosen – The Seer of Geostationary Satellites|website=Discover Magazine |access-date=August 25, 2019}}</ref>

En aquella època, es creia que la potència que necessitaria un [[coet]] per situar un satèl·lit en una òrbita geosíncrona era massa gran, i que no podria sobreviure durant prou temps per justificar la despesa,<ref>{{ref-llibre|url=https://www.caltech.edu/about/news/harold-rosen-1926-2017-53790|títol=Harold Rosen, 1926–2017|editorial=Caltech|cognom=Perkins|nom=Robert|data=31 gener 2017 |consulta=25 agost 2019}}</ref> així que inicialment es van concentrar els esforços en les constel·lacions de satèl·lits en òrbites terrestres [[Òrbita terrestre baixa|baixes]] i [[Òrbita terrestre mitjana|mitjanes]].<ref name="lat"/> El primer exemple d'això van ser els [[Projecte Echo|satèl·lits passius Echo]] el 1960, seguits del [[Telstar 1]] el 1962.<ref>{{ref-llibre|títol=Beyond The Ionosphere: Fifty Years of Satellite Communication|any=1997|chapter-url=https://history.nasa.gov/SP-4217/ch6.htm |nom=Daniel R.|cognom=Glover |editor=Andrew J Butrica|editorial=NASA |capítol=Chapter 6: NASA Experimental Communications Satellites, 1958-1995|bibcode=1997bify.book.....B}}</ref> Malgrat que aquests projectes tenien dificultats de potència de senyal i de seguiment que es podien solucionar amb satèl·lits geosíncrons, el concepte es veia com quelcom poc pràctic, així que Hughes sovint no hi donava ni finançament ni suport.<ref name="lat">{{ref-notícia|url=https://www.latimes.com/nation/la-na-syncom-satellite-20130726-dto-htmlstory.html|títol=How a satellite called Syncom changed the world|nom=Ralph|cognom=Vartabedian|obra=[[Los Angeles Times]] |data=26 juliol 2013 |consulta=25 agost 2019}}</ref><ref name=dm/>

L'any 1961 Rosen i el seu equip ja havien produït un prototip cilíndric amb un diàmetre de 76 cm, una alçària de 38 cm i un pes d'11,3 kg; era prou lleuger i petit per posar-lo en òrbita fent servir coets ja disponibles, s'estabilitzava a través d'una rotació, i feia servir antenes dipol.<ref>{{ref-web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1963-031A|editor=NASA|títol=Syncom 2|editor=David R. Williams |consulta=29 setembre 2019}}</ref> L'agost de 1961 se'ls va contractar perquè comencessin a construir el satèl·lit funcional.<ref name=dm/> Van perdre el [[Syncom#Syncom 1|Syncom 1]] a causa d'una fallada del sistema electrònic, però el Syncom 2 va assolir l'òrbita geosíncrona prevista el 1963. Malgrat que la seva [[òrbita inclinada]] encara necessitava antenes mòbils, podia actuar com a enllaç de transmissions de televisió, i va permetre que el president nord-americà [[John F. Kennedy]] truqués el primer ministre nigerià [[Abubakar Tafawa Balewa]] des d'un vaixell el 23 d'agost de 1963.<ref name="lat"/><ref>{{ref-web|url=https://www.historychannel.com.au/this-day-in-history/worlds-first-geosynchronous-satellite-launched/|títol=World's First Geosynchronous Satellite Launched|editor=Foxtel|data=19 juny 2016|website=History Channel|consulta=25 agost 2019|arxiudata=7 desembre 2019|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20191207144926/https://www.historychannel.com.au/this-day-in-history/worlds-first-geosynchronous-satellite-launched/|url-status=dead}}</ref>

Actualment, hi ha centenars de satèl·lits geosíncrons que donen serveis de comunicacions, navegació i teledetecció.<ref name=dm/><ref name=sdc20150426>{{ref-notícia|cognom1=Howell|nom1=Elizabeth |títol=What Is a Geosynchronous Orbit?|url=https://www.space.com/29222-geosynchronous-orbit.html |obra=Space.com |consulta=15 juliol 2022}}</ref>

Encara que la majoria de poblacions continentals del planeta tenen instal·lacions de comunicacions terrestres ([[microones]], [[fibra òptica]]), que sovint tenen avantatges de latència i ample de banda, amb un accés al telèfon per al 96% de la població i un accés a internet del 90% a data de 2018,<ref>{{ref-web|url=https://www.itu.int/en/mediacentre/Pages/2018-PR40.aspx |títol=ITU releases 2018 global and regional ICT estimates |editor=[[International Telecommunication Union]] |consulta=25 agost 2019 |data= 7 desembre 2018}}</ref> algunes zones rurals i remotes de països desenvolupats encara depenen de les comunicacions per satèl·lit.<ref>{{ref-notícia|editorial=[[Australian Broadcasting Corporation|ABC]] |consulta=25 agost 2019 |títol=Australia was promised superfast broadband with the NBN. This is what we got |nom=Geoff |cognom=Thompson |data=24 abril 2019|url=https://www.abc.net.au/news/2019-04-23/what-happened-to-superfast-nbn/11037620}}</ref><ref>{{ref-notícia|editorial=[[CNET]]|url=https://www.cnet.com/news/in-rural-farm-country-forget-broadband-you-might-not-have-internet-at-all/ |títol=In farm country, forget broadband. You might not have internet at all. 5G is around the corner, yet pockets of America still can't get basic internet access. |nom=Shara |cognom=Tibken |data=22 octubre 2018 |consulta=25 agost 2019}}</ref>

== Tipus ==
=== Òrbites geoestacionàries ===
{{AP|Òrbita geoestacionària}}
[[Fitxer:Geostat.gif|miniatura|El satèl·lit geoestacionària (en verd) sempre roman sobre el mateix punt marcat de l'equador (en marró).]]

Una òrbita equatorial geoestacionària és una òrbita geosíncrona circular al pla de l'equador de la Terra amb un radi d'aproximadament 42.164 km (mesurats des del centre de la Terra).<ref name="smad"/>{{rp|156}} Un satèl·lit en aquesta òrbita es troba a una altitud d'aproximadament 35.786 km per sobre del nivell mitjà del mar. Manté la mateixa posició relativa a la superfície terrestre. Si es pogués observar un satèl·lit en una òrbita geoestacionària, semblaria que sempre roman al mateix punt del cel, és a dir, no presentaria [[moviment diürn]], mentre que el Sol, la Lluna i les estrelles travessarien el cel al llarg del dia. Aquestes òrbites són útils per als [[satèl·lit de comunicacions|satèl·lits de telecomunicacions]].<ref>{{ref-web|url=https://www.esa.int/Our_Activities/Telecommunications_Integrated_Applications/Orbits |títol=Orbits |editor=[[ESA]] |consulta=1 octubre 2019 |data=4 octubre 2018}}</ref>

Una òrbita geoestacionària perfectament estable és un ideal al que només s'hi pot arribar de forma aproximada. A la pràctica, els satèl·lits acaben desviant-se d'aquesta òrbita a causa de pertorbacions com el [[vent solar]], la [[pressió de radiació]], variacions en el camp gravitatori terrestre, i l'efecte de la [[gravetat]] de la [[Lluna]] i del [[Sol]]. Per tal de mantenir l'òrbita, s'utilitzen petits propulsors en un procés conegut com a [[manteniment orbital]].<ref name="smad">{{ref-llibre|títol=Space Mission Analysis and Design|editorial=Microcosm Press and Kluwer Academic Publishers |editor1-first=Wiley J. |editor1-last=Larson |editor2-first=James R. |editor2-last=Wertz |bibcode=1999smad.book.....W |cognom1=Wertz |nom1=James Richard |cognom2=Larson |nom2=Wiley J. |any=1999|isbn=978-1-881883-10-4}}</ref>{{rp|156}}

Si no s'utilitzen aquests propulsors, l'òrbita s'acaba inclinant 0–10° cada 55 anys. Al final de la vida útil del satèl·lit, quan queda poc combustible, els operadors del satèl·lit poden optar per no fer les maniobres de correcció d'inclinació, que són cares, i centrar-se només en el control de l'excentricitat. Això allarga la vida del satèl·lit, però llavors només el poden fer servir antenes terrestres capaces de seguir el moviment nord-sud.<ref name="smad"/>{{rp|156}}

Els satèl·lits geoestacionaris també tendeixen a desviar-se cap a dues longituds estables de 75° i de 255° sense fer manteniment orbital.<ref name="smad"/>{{rp|157}}

=== Òrbites geosíncrones el·líptiques i inclinades ===
[[Fitxer:Qzss-45-0.09.jpg|esquerra|miniatura|Una òrbita quasi[[zenit|zenital]]]]

Molts objectes en òrbites geosíncrones tenen òrbites excèntriques i/o inclinades. L'excentricitat fa que l'òrbita sigui el·líptica, i des d'una estació terrestre sembla que el satèl·lit oscil·li al cel en direcció est-oest, mentre que la inclinació respecte l'equador sembla causar un moviment nord-sud. Aquests efectes es combinen per formar un [[analema]].<ref name="smad"/>{{rp|122}}

Els satèl·lits en òrbites el·líptiques o excèntriques s'han de seguir amb [[estació terrestre|estacions terrestres]] orientables.<ref name="smad"/>{{rp|122}}

==== Òrbita tundra ====
L'òrbita tundra és una òrbita geosíncrona excèntrica que permet que el satèl·lit passi la major part del temps sobre un lloc de latitud alta. Presenta una inclinació de 63,4°, que és una [[òrbita congelada]], que permet reduir les maniobres de manteniment d'òrbita.<ref name="scs">{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=PEsmLaDXzvsC&q=tundra&pg=PT110 |section=2.2.1.2 Tundra Orbits |isbn=978-1-119-96509-1 |títol=Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology|cognom1=Maral |nom1=Gerard |cognom2=Bousquet |nom2=Michel |data=2011-08-24|editorial=John Wiley & Sons }}</ref> Es necessiten almenys dos satèl·lits per donar una cobertura contínua sobre una regió.<ref name="jenkin">{{cite conference|title=Tundra Disposal Orbit Study |surname1=Jenkin |given1=A.B. |surname2=McVey |given2=J.P. |surname3=Wilson |given3=J.R. |surname4=Sorge |given4=M.E. |date=2017 |publisher=ESA Space Debris Office|conference=7th European Conference on Space Debris|url=https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc7/paper/328|access-date=2017-10-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20171002121240/https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc7/paper/328|archive-date=2017-10-02|url-status=dead}}</ref> [[Sirius XM]] va fer servir aquesta òrbita per millorar la potència del senyal al nord dels Estats Units i a Canadà.<ref name="Sirius Launch">{{ref-web|títol=Sirius Rising: Proton-M Ready to Launch Digital Radio Satellite Into Orbit
 | url=http://www.americaspace.com/2013/10/18/sirius-rising-proton-m-ready-to-launch-digital-radio-satellite-into-orbit/
 | website=AmericaSpace
 |consulta=8 juliol 2017
 |data=2013-10-18
 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170628043459/http://www.americaspace.com/2013/10/18/sirius-rising-proton-m-ready-to-launch-digital-radio-satellite-into-orbit/
 |arxiudata=28 juny 2017
 | url-status=live
 }}</ref>

==== Òrbita quasizenital ====
El [[Quasi-Zenith Satellite System]] (QZSS) és un sistema de quatre satèl·lits que opera des d'una òrbita geosíncrona amb una inclinació de 42° i una excentricitat de 0,075.<ref>{{citar ref|títol=Interface Specifications for QZSS |version=version 1.7|url=http://qz-vision.jaxa.jp/USE/is-qzss/index_e.html |data=2016-07-14 |autor=Japan Aerospace Exploration Agency |pàgines=7–8 |url-status=dead |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20130406032030/http://qz-vision.jaxa.jp/USE/is-qzss/index_e.html |arxiudata=2013-04-06 }}</ref> Cada satèl·lit roman sobre el [[Japó]], permetent així que els senyals arribin als receptors en [[canyó urbà|canyons urbans]], i posteriorment passa per sobre d'Austràlia ràpidament.<ref>{{ref-web|url=http://qzss.go.jp/en/technical/technology/orbit.html |títol=Quasi-Zenith Satellite Orbit (QZO) |consulta=2018-03-10 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180309194252/http://qzss.go.jp/en/technical/technology/orbit.html |arxiudata=2018-03-09 |url-status=live }}</ref>

== Llançament ==
{{imatge múltiple|perrow = 1|total_width=
|imatge1= Animation of EchoStar XVII trajectory.gif
|imatge2= Animation of EchoStar XVII trajectory Equatorial view.gif
|peu= Exemple de transició d'una òrbita de transferència geoestacionària (GTO) a una òrbita geosíncrona (GSO).<br />{{legend2|magenta|[[EchoStar XVII]]}}{{·}}{{legend2|RoyalBlue|[[Terra]]}}.
}}
Els satèl·lits geosíncrons es llancen cap a l'est en una òrbita prògrada amb la mateixa velocitat de rotació de l'equador. La inclinació mínima a la qual es pot llançar un satèl·lit és la del lloc de llançament, així que llançar-lo des de l'equador limita el canvi d'inclinació que s'haurà de fer posteriorment.<ref name="conf"/> A més, llançar des de prop de l'equador permet aprofitar la rotació de la Terra i proporcionar un lleuger increment de velocitat. Un lloc de llançament hauria de tenir aigua o deserts cap a l'est, per tal que els diferents estadis del coet no caiguin sobre zones poblades.<ref>{{ref-web|url=https://www.eumetsat.int/website/home/Satellites/LaunchesandOrbits/LaunchingSatellites/index.html|títol=Launching Satellites|website=[[EUMETSAT]]|consulta=26 gener 2020|arxiudata=21 desembre 2019|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20191221164243/https://www.eumetsat.int/website/home/Satellites/LaunchesandOrbits/LaunchingSatellites/index.html|url-status=dead}}</ref>

La majoria de [[Vehicle de llançament|vehicles de llançament]] deixen els satèl·lits geosíncrons directament en una [[òrbita de transferència geoestacionària]] (GTO), una òrbita el·líptica amb un [[àpside|apogeu]] a l'alçada de GSO i un perigeu baix. Posteriorment, es fan servir els sistemes propulsius a bord del satèl·lits per incrementar el perigeu de l'òrbita, fer-la circular i obtenir una GSO.<ref name="conf">{{cite conference|url=https://www.researchgate.net/publication/282014319 |conference=20th International Symposium on Space Flight Dynamics|first1=Nicholas |last1=Farber |first2=Andrea |last2=Aresini |first3=Pascal |last3=Wauthier |first4=Philippe |last4=Francken|date=September 2007 |title=A general approach to the geostationary transfer orbit mission recovery |page=2}}</ref><ref>{{ref-web|url=http://www.planetary.org/blogs/jason-davis/20140116-how-to-get-a-satellite-to-gto.html |títol=How to get a satellite to geostationary orbit |nom=Jason |cognom=Davis|data=17 gener 2014|consulta=2 octubre 2019 |editor=The Planetary Society}}</ref>

Un cop es troba en una òrbita geoestacionària viable, els vehicles espacials poden canviar la seva posició longitudinal ajustant el seu semieix major de tal manera que el nou període sigui més curt o més llarg que un dia sideri, per tal de causar una desviació aparent cap a l'est o cap a l'oest, respectivament. Quan es troba a la longitud desitjada, es torna a fer que el període de la nau sigui geosíncron.<ref name="satsig-repo-gso">{{ref-web|títol=Repositioning geostationary satellites|url=https://www.satsig.net/orbit-research/geo-orbit-repositioning.htm |website=Satellite Signals |consulta=23 maig 2023 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20221127202135/https://www.satsig.net/orbit-research/geo-orbit-repositioning.htm |arxiudata=27 novembre 2022 |data=22 febrer 2022 |url-status=live}}</ref>

== Òrbites proposades ==
=== Statite ===
Un ''[[statite]]'' és un satèl·lit hipotètic que aprofita la [[pressió de radiació]] del Sol amb una [[vela solar]] per tal de modificar la seva òrbita.<ref name="st"/>

Mantindria la seva posició al costat fosc de la Terra a una latitud d'aproximadament 30 graus. Tornaria al mateix lloc del cel cada 24 hores des de la perspectiva d'un espectador terrestre, així que tindria el funcionament similar al d'una òrbita geosíncrona.<ref name="st">{{cite patent |country = US |number = 5183225 |status = patent |title = Statite: Spacecraft That Utilizes Sight Pressure and Method of Use|pubdate = February 2, 1993 |pridate = 1989-01-09 |inventor-surname = Forward |inventor-given = Robert}}</ref><ref>{{cite magazine|magazine=New Scientist |date=March 9, 1991 |title=Science: Polar 'satellite' could revolutionise communications|issue=1759|url=https://www.newscientist.com/article/mg12917594-000-science-polar-satellite-could-revolutionisecommunications/ |access-date=October 2, 2019}}</ref>

=== Ascensor espacial ===
Una altra forma d'òrbita geosíncrona és la dels hipotètics [[ascensor espacial|ascensors espacials]]. Quan un dels dos extrems es fixa a la Terra, per altituds inferiors al cinturó geoestacionari l'ascensor manté un període orbital més curt al que tindria només per acció de la gravetat.<ref>{{ref-web|url=http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/521Edwards.pdf |arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/521Edwards.pdf |arxiudata=2022-10-09 |url-status=live |títol=The Space Elevator NIAC Phase II Final Report |data=1 març 2003 |nom=Bradley C. |cognom=Edwards |pàgina=26 |editor=[[NASA Institute for Advanced Concepts]]}}</ref>

== Satèl·lits retirats ==
[[Fitxer:Debris-GEO1280.jpg|miniatura|alt=La Terra des de l'espai, envoltada per petits punts blancs|Una imatge generada per ordinador de brossa espacial. S'observen dos camps de brossa, un al voltant de l'espai geosíncron i un altre en òrbita terrestre baixa.]]

Els satèl·lits geosíncrons necessiten [[manteniment orbital]] per poder mantenir la seva posició, i un cop se'ls acaba el combustible dels propulsors i ja no són útils, se'ls trasllada a una [[òrbita cementiri]] superior. No es considera factible treure'ls d'òrbita a causa de l'elevat cost de combustible en comparació amb incrementar-ne l'òrbita lleugerament; a més, el fregament amb l'atmosfera és negligible, així que les vides dels satèl·lits geosíncrons són de milers d'anys.<ref>{{ref-web|url=https://www.nasa.gov/news/debris_faq.html |títol=Frequently Asked Questions: Orbital Debris |editor=NASA |data=2 setembre 2011 |consulta=6 de setembre 2023 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200323170238/https://www.nasa.gov/news/debris_faq.html |arxiudata=23 de març 2020 }}</ref>

El procés de retirada de satèl·lits cada cop està més regulat, i els satèl·lits han de tenir una probabilitat del 90% de poder traslladar-se fins a 200 km per sobre del cinturó geoestacionari al final de les seves vides.<ref>{{ref-web|url=https://phys.org/news/2017-04-satellites-die.html|títol=Where old satellites go to die|website=phys.org|data=3 abril 2017|autor=EUMETSAT|enllaçautor=EUMETSAT}}</ref>

=== Brossa espacial ===
{{AP|Brossa espacial }}

La brossa espacial en òrbita geosíncrona acostuma a tenir velocitats de col·lisió inferiors que en LEO, ja que la majoria de satèl·lits GSO orbiten en el mateix pla, altitud i velocitat; tanmateix, la presència de satèl·lits en òrbites excèntriques pot causar col·lisions de fins a 4 km/s. Malgrat que és un esdeveniment poc probable, els satèl·lits GSO tenen una capacitat limitada d'evitar brossa.<ref>{{ref-web|url=https://physicsworld.com/a/space-debris-threat-to-geosynchronous-satellites-has-been-drastically-underestimated/|títol=Space debris threat to geosynchronous satellites has been drastically underestimated|data=12 desembre 2017|website=Physics World |nom=Marric |cognom=Stephens}}</ref>

La brossa de menys de 10 cm de diàmetre no és observable des de la Terra, fet que complica les anàlisis de la seva prevalença.<ref name="telk1">{{ref-web|url=https://spacenews.com/exoanalytic-video-shows-telkom-1-satellite-erupting-debris/|títol=ExoAnalytic video shows Telkom-1 satellite erupting debris|data=30 agost 2017|website=SpaceNews.com |nom=Caleb |cognom=Henry}}</ref>

Malgrat els esforços per reduir el risc, s'han produït col·lisions entre naus espacials. El satèl·lit de telecomunicacions [[Olympus-1]] de l'[[Agència Espacial Europea]] va impactar amb un [[meteoroide]] l'11 d'agost de 1993, i va acabar sent traslladat a una òrbita cementiri,<ref name="The Olympus failure">{{cite press release |title=N° 40–1993: OLYMPUS: End of mission|url=https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/OLYMPUS_End_of_mission |publisher=[[ESA]] |access-date=23 May 2023 |archive-url=https://web.archive.org/web/20221031211545/https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/OLYMPUS_End_of_mission |archive-date=31 October 2022 |date=26 August 1993 |url-status=live |id=40–1993 }}</ref> i el 2006, el satèl·lit de comunicacions rus Express-AM11 va quedar inservible després d'impactar amb un objecte desconegut,<ref name=srdc20060419>{{ref-web|url=http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=20320|títol=Notification for Express-AM11 satellite users in connection with the spacecraft failure|editor=Russian Satellite Communications Company|data=19 abril 2006|via=Spaceref|consulta=6 de setembre 2023|arxiuurl=https://archive.today/20130104185122/http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=20320|arxiudata=4 de gener 2013}}</ref> malgrat que els enginyers disposaven de prou temps de contacte amb el satèl·lit per moure'l a una òrbita cementiri. El 2017 tant l'[[AMC-9]] com el [[Telkom-1]] van ser destruïts per causes desconegudes.<ref>{{ref-web|url=https://spacenews.com/op-ed-do-we-care-about-orbital-debris-at-all/|títol=Do we care about orbital debris at all?|nom=James E.|cognom=Dunstan|data=30 gener 2018|website=SpaceNews.com}}</ref><ref name="telk1"/><ref>{{ref-web|url=http://spaceflight101.com/amc-9-satellite-anomaly-orbit-change/|títol=AMC 9 Satellite Anomaly associated with Energetic Event & sudden Orbit Change – Spaceflight101|data=20 juny 2017|website=spaceflight101.com|consulta=6 de setembre 2023|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20191226011502/http://spaceflight101.com/amc-9-satellite-anomaly-orbit-change/|arxiudata=26 de desembre 2019}}</ref>

== Propietats ==
[[Fitxer:Geosynchronous no geostationary orbit.gif|miniatura|L'òrbita d'un satèl·lit geosíncron amb certa inclinació, des de la perspectiva d'un observador extraterrestre (sistema de referència [[Inercial centrat a la Terra|ECI]]) i d'un observador rotant al voltant de la Terra amb la seva velocitat de rotació (sistema de referència [[Coordenades geocèntriques|ECEF]]).]]

Una òrbita geosíncrona té les següents propietats:

* Període: 1.436 minuts (un [[temps sideri|dia sideri]])
* Semieix major: 42.164 km<ref name="smad"/>{{rp|121}}

=== Període ===
Totes les òrbites geosíncrones tenen un període orbital d'exactament un dia sideri.<ref>{{ref-llibre|editor-first1=Vladimir|editor-last1=Chobotov |any=1996 |títol=Orbital Mechanics |editorial=AIAA Education Series |pàgina=304|edició=2a edició|lloc=Washington, DC|isbn=9781563471797|oclc=807084516}}</ref> Això significa que el satèl·lit tornarà al mateix punt sobre la superfície terrestre cada dia (sideri), independentment de la resta de paràmetres orbitals.<ref>
{{ref-llibre|títol=Fundamentals of Astrodynamics and Applications |cognom=Vallado |nom=David A. |any=2007 |editorial=Microcosm Press |lloc=Hawthorne, CA |pàgines=31|oclc=263448232}}
</ref><ref name="smad"/>{{rp|121}} Aquest període orbital T està directament relacionat amb el semieix major de l'òrbita a través de la relació:

: <math>T = 2\pi\sqrt{a^3 \over \mu}</math>

on:
: {{mvar|a}} és la longitud del semieix major de l'òrbita
: <math>\mu</math> és el [[paràmetre gravitacional estàndard]] del cos central<ref name="smad"/>{{rp|137}}

=== Inclinació ===
Una òrbita geosíncrona pot presentar inclinació.

Els satèl·lits acostumen a tenir una inclinació nul·la per assegurar-se que l'òrbita roman sobre l'equador en tot moment, fent-lo així estacionari respecte la latitud des del punt de vista d'un observador terrestre (i des del sistema de referència [[Coordenades geocèntriques|ECEF]]).<ref name="smad"/>{{rp|122}}

Una altra inclinació habitual és la de 63,4° per una òrbita tundra, que assegura que l'[[argument del perigeu]] no canvia.<ref name="scs"/>

=== Trajectòria terrestre ===
Al cas particular de l'òrbita geoestacionària, la [[trajectòria terrestre]] d'un satèl·lit és un sol punt sobre l'equador. Pel cas general d'una òrbita geosíncrona amb una inclinació o excentricitat no nul·la, la trajectòria terrestre té una forma aproximada d'un número 8, i torna al mateix un cop per dia sideri.<ref name="smad"/>{{rp|122}}

== Referències ==
{{Referències}}

{{Vol espacial}}

{{ORDENA:Orbita Geosincrona}}
[[Categoria:Òrbites|Geosincrona]]