duimnael|regs|220px|Twee geostasionêre satelliete in dieselfde wentelbaan duimnael|regs|220px|'n 5° × 6°-aansig van 'n gedeelte van die geostasionêre gordel, met verskeie geostasionêre satelliete sigbaar. Dié met 'n 0°-helling vorm 'n diagonale gordel oor die beeld; 'n paar voorwerpe met klein hellings ten opsigte van die ewenaar is bo hierdie lyn sigbaar. Die satelliete se posisies is presies, terwyl sterre strepe nalaat weens die Aarde se rotasie.
'n Geostasionêre wentelbaan, ook bekend as 'n geosinchrone ewenaarwentelbaan,Geostasionêre wentelbaan en geosinchrone (ewenaar-)wentelbaan word afwisselend gebruik in bronne. is 'n sirkelvormige sinchroniese wentelbaan 35 786 km bo die Aarde se ewenaar, en 42 164 km van die Aarde se middelpunt af. Dit volg die rigting van die Aarde se rotasie.
Die omwentelingsperiode van 'n voorwerp in sodanige wentelbaan is net so lank as die Aarde se rotasieperiode, naamlik een sideriese dag. Vir waarnemers wat op die grond staan, lyk dit asof die satelliet bewegingloos in 'n vaste posisie in die lug bly hang. Die konsep van 'n geostasionêre wentelbaan is in die 1940's deur die wetenskapsfiksieskrywer Arthur C. Clarke gewild gemaak as 'n manier om telekommunikasie te rewolusioneer en die eerste satelliet van sy soort is in 1963 gelanseer.
Kommunikasiesatelliete word meestal in 'n geostasionêre wentelbaan geplaas sodat die aardstasie se paraboolantennes nie geroteer hoef te word om die satelliet te volg nie. Stasies se antennes kan dus deurentyd direk op die satelliet gerig word; waar dit ook al oor die ewenaar hang. Weersatelliete word ook in 'n geostasionêre wentelbaan geparkeer vir intydse monitering en dataversameling. Navigasiesatelliete word ook hier geparkeer om 'n bekende, gekalibreerde punt en meer akkurate GPS-inligting te verskaf.
Geostasionêre satelliete word gelanseer en dan, via 'n tydelike parkeerwentelbaan, reg bokant 'n reeds bepaalde landmerk van die ewenaar geposisioneer. Gedurende die satelliet se operasionele lewensduurte word klein aanpassings na behoefte gedoen om dit in posisie te hou. Moderne satelliete wat aan diens onttrek word, word hoër verplaas na sogenaamde begraafplaaswentelbane om botsings te vermy.
Geskiedenis duimnael|220px|Syncom 2, die eerste geosinchrone satelliet In 1929 het Herman Potočnik geosinchrone wentelbane in die algemeen en die spesiale geval van 'n geostasionêre aardwentelbaan beskryf as baie nuttig vir ruimtestasies. Die eerste vermelding van 'n geostasionêre wentelbaan in gewilde leesstof het in Oktober 1942 voorgekom in die eerste Venus Equilateral-storie deur George O. Smith,"(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." maar Smith het nie meer besonderhede verskaf nie. Die Britse wetenskapsfiksieskrywer Arthur C. Clarke het die konsep gewild gemaak en daaroor uitgebrei in 'n dokument genaamd Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage? wat in 1945 in die tydskrif Wireless World gepubliseer is."It is therefore quite possible that these stories influenced me subconsciously when … I worked out the principles of synchronous communications satellites ...", Die wentelbaan, wat Clarke eerste as haalbaar vir uitsending- en herhalerkommunikasiesatelliete beskryf het, word soms die Clarke-wentelbaan genoem. Net so is die versameling van kunsmatige satelliete in hierdie wentelbaan ook bekend as die Clarkegordel.
In tegniese terme word daar na die wentelbaan as die geostasionêre of geosinchrone ewenaarwentelbaan verwys, met die terme wat soms uitruilbaar is.
Die eerste geostasionêre satelliet is in 1959 deur Harold Rosen ontwerp terwyl hy by Hughes Aircraft werksaam was. Hy is deur Spoetnik 1 geïnspireer en wou die geostasionêre satelliet gebruik om kommunikasie wêreldwyd beskikbaar te stel. Telekommunikasie tussen Amerika en Europa was in daardie stadium slegs moontlik vir 136 persone op 'n keer en het hoëfrekwensieradio's en 'n ondersese kabel gebruik.
Die aanvaarde gedagterigting in daardie stadium was dat dit te veel vuurpylkrag sou vereis om 'n satelliet in 'n geostasionêre wentelbaan te plaas en dat die satelliet se operasionele lewe te kort sou wees om die uitgawes te regverdig. Die eerste projekte was om groepe satelliete in lae en mediumaardwentelbane te plaas. Die eerste poging was die passiewe Echo-ballonsatelliete in 1960, gevolg deur Telstar 1 in 1962. Hierdie projekte het probleme ondervind met seinsterkte en , probleme wat oorkombaar is met geostasionêre wentelbane: Tog is die konsep steeds as onprakties beskou en soms het Hughes fondse en ondersteuning teruggehou.
In 1961 het Rosen en sy span 'n silindriese prototipe ontwikkel met 'n deursnee van 76 cm, 'n hoogte van 38 cm en 'n massa van slegs 11,3 kg. Dit was klein genoeg om in 'n wentelbaan geplaas te word. Die satelliet was tol-gestabiliseer (dit het in die rondte gedraai) en is met 'n dipoolantenne toegerus met 'n pannekoekagtige tipe golfvorm. In Augustus 1961 is die kontrak toegeken om die werklike satelliet te bou. Die Syncom 1-satelliet het ophou werk weens elektroniese probleme, maar Syncom 2 is in 1963 suksesvol in 'n geosinchroniese wentelbaan geplaas. Omdat dit 'n baanhelling gehad het, moes dit van beweegbare antennes voorsien word. Dit kon egter TV-sendings hanteer en die VSA se president John F. Kennedy kon op 23 Augustus 1963 van Washington D.C. af met die Nigeriese eerste minister Abubakar Tafawa Balewa praat, wat in daardie stadium aan boord van die USS Kingsport was wat in Lagos voor anker gelê het.
Die eerste satelliet wat in 'n geostasionêre wentelbaan geplaas is, was Syncom 3 wat in 1964 deur 'n Delta D-vuurpyl gelanseer is. Met sy verbeterde bandwydte was die satelliet in staat om regstreekse dekking van die Olimpiese Somerpele in Japan aan die VSA te verskaf. Sedertdien is geostasionêre satelliete in algemene gebruik gestel en is hulle baie gewild vir televisieuitsendings.
Daar is tans honderde aktiewe geostasionêre satelliete wat inligting rakende afgeleë opnames en kommunikasiedienste verskaf.
Alhoewel meeste bewoonde landgebiede tans met streekkommunikasiegeriewe soos mikrogolf- en optieseveselstelsels bedien word, word slegs 96% van die wêreldbevolking met telefone en slegs 90% met internettoegang bedien. Daar is egter nog afgeleë gebiede in ontwikkelde lande wat op satellietkommunikasie staatmaak.
Gebruike Die meeste kommunikasiesatelliete, uitsaaisatelliete en satellietondersteunde stelsels is in geostasionêre wentelbane geplaas.
Kommunikasie Geostasionêre kommunikasiesatelliete is besonder nuttig omdat hulle uit groot gedeeltes van die Aarde se oppervlakte af sigbaar is, van breedtegraad 81° en tot 77° lengtegraad. Vir die waarnemer op die grond vertoon die satelliet staties in die lug, wat die behoefte aan beweegbare antennes op aardstasies uitskakel. Gevolglik kan aardstasies klein, goedkoop en vaste antennes oprig wat altyd op die verlangde satelliet gerig is. Versendingsloering word egter 'n groot probleem omrede dit die sein 240 ms neem van die aardstasie na die satelliet en dieselfde tyd terug na die aardstasie. Hierdie sloering veroorsaak probleme vir vertragingsensitiewe toepassings soos spraakkommunikasie, en dus word geostasionêre satelliete hoofsaaklik gebruik vir eenrigtingvermaak (byvoorbeeld sportuitsendings) en ander toepassings waar daar geen kleinervertragingalternatiewe beskikbaar is nie.
Geostasionêre satelliete is direk bo die ewenaar en skyn laer in die lug te wees namate 'n persoon nader aan die pole beweeg. Namate 'n persoon se breedtegraadsligging toeneem, word kommunikasie deste moeiliker as gevolg van atmosferiese refraksie, die Aarde se termiese uitstraling, siglynobstruksies en seinrefleksies van die grond of nabygeleë strukture. By breedtegrade groter as 81° is die satelliet onder die horison en kan dit glad nie meer gesien word nie. Om die probleem in Rusland te oorkom het die owerhede satelliete in eliptiese Molnija- en Toendrawentelbane geplaas wat op hoë breedtegrade sigbaar is.
Weerkunde 'n Wêreldwye netwerk van operasionele geostasionêre satelliete word gebruik om sigbare en infrarooibeelde van die Aarde se oppervlak en atmosfeer te verkry. Dit word vir weerwaarnemings, oseanografie en die navolging van atmosferiese toestande gebruik. Van 2019 af is daar 19 weersatelliete wat operasioneel of op bystand is. Die satellietstelsels sluit die volgende in: Die VSA se Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES)-reeks, wat bedryf word deur die National Oceanic and Atmospheric Administration. Die Meteosat-reeks, gelanseer deur die Europese Ruimtevaartorganisasie en bedryf deur die Europese Organisasie vir die Ontginning van Meteorologiese Satelliete (EUMETSAT). Die Republiek Korea se COMS-1- en GK-2A-multisendingsatelliete. Die Russiese Elektro-L-satelliete Die Japannese Himawari-reeks Die Chinese Fengyun-reeks. Die Indiese INSAT-reeks
Hierdie satelliete neem normaalweg foto's in die sigbarelig- en infrarooibande met 'n ruimtelike resolusie van 0,5 tot 4 vierkante kilometer. Die dekking van elke satelliet is tipies 70° breedtegraad en lengtegraad en soms minder.
Geostasionêre satelliete se foto's is en word steeds gebruik vir die opsporing van vulkaniese as, die meting van die temperatuur en waterdamp van die wolke se boonste punte, oseanografie, die meting van landtemperature en die dekking van plantegroei, dit help met die volging van siklone se paaie, die dekking van wolke in werklike tyd en ander data. Van die inligting is geïnkorporeer in meteorologiese voorspellingsmodelle, maar as gevolg van die wye veld wat gedek word, intydse monitering en lae resolusie word geostasionêre satellietfoto's gebruik vir korttermyn- en intydse voorspellings.
Navigasie duimnael|upright=1.35|Dekkingsgebiede van satelliet-gebaseerde uitbreiding-diensstelsels (SBAS). Geostasionêre satelliete kan gebruik word om wêreldwye satellietnavigasiestelsels te verbeter en uit te brei deur inligting oor klok-, sterrekundige en atmosferiese foute oor te dra en ook te dien ook as 'n addisionele verwysingspunt. Dit kan die posisieakkuraatheid met tot 5 m verbeter.
Ou en bestaande navigasiestelsels wat geostasionêre satelliete gebruik, is: Die Wide Area Augmentation System (WAAS), bedryf deur die Amerikaanse Federale Lugvaartadministrasie (FAA); Die European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS), bedryf deur European Satellite Services Provider (namens die Europese Unie se European GNSS Agency); Die Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS), bedryf deur Japan se departement van land, infrastruktuur, vervoer en toerisme; Die GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN)-stelsel, bedryf deur Indië. Die kommersiële StarFire-navigasiestelsel, bedryf deur John Deere en C-Nav Positioning Solutions (Oceaneering); Die kommersiële Starfix DGPS System en OmniSTAR-stelsel, bedryf deur Fugro.
Implementering
Lansering
Geostasionêre satelliete word in 'n oostelike rigting gelanseer om voort te bou op die rotasiespoed van die ewenaar. Die kleinste inklinasie wat 'n satelliet by lansering kan hê, word bepaal deur die breedtegraad van die plek van lansering. Dus, om 'n satelliet so naby as moontlik van die ewenaar te lanseer verminder die inklinasieverandering wat later gedoen moet word. Lansering wat so na as moontlik aan die ewenaar geskied, verbeter die vuurpyl se aanvangspoed as gevolg van die Aarde se rotasie. Die lanseringplekke word ook so gekies dat dit woestyne of water aan die oostekant het sodat 'n vuurpyl wat faal nie op 'n beboude gebied val nie.