
GEO aspektai arba geosinchroninės orbitos (geosynchronous equatorial orbit arba geostationary orbit – GEO) ir jose lakstantys satai. Geostacionariojoje orbitoje satai skrieja virš Žemės ekvatoriaus judėdami iš vakarų į rytus ir per 23 val. 56 min. 4 s apsisuka vieną kartą. Satai GEO orbitose skrieja maždaug 3 km/s greičiu 35 786 km aukštyje. 2024 metų viduryje apie Žemę orbitavo ~ 9900 satų, o 580 buvo GEO satai.
XX a. ketvirtajame dešimtmetyje rašytojas mokslinės fantastikos kūrėjas Arthur C. Clarke išpopuliarino geostacionariosios orbitos sąvoką kaip būdą iš esmės pakeisti telekomunikacijas.
Orbituodami apie 36 tūkst. km aukštyje, satai „kaba” virš vieno Žemės taško
Aukštis
GEO satai įprastai orbituoja maždaug 35 786 km aukštyje virš jūros lygio, o orbitos periodas sutampa su Žemės sukimosi periodu. Toks orbitos periodo ir Žemės sukimosi periodų sinchronizavimas reiškia, kad satas tarsi kaba viršs fiksuoto Žemės taško. Nuo to ir kilęs terminas „geostacionarus“.
Įvairiose orbitose virš Žemės lakstantys satai
Idealiai tinka
Ryšių satai viena antena gali aprėpti beveik trečdalį Žemės paviršiaus ir nuolat teikti paslaugas toje pačioje teritorijoje. Meterologiniai satai nuolat stebi orus tam tikrame regione. Televizijos ir radijo signalus retransliavimo satai.
Privalumai
Nuolatinė tos pačios teritorijos aprėptis be būtinybės perkelti sato signalų priėmimo anteną Žemėje. Mažesnis sudėtingų sekimo sistemų poreikis, nes sato padėtis Žemės atžvilgiu yra fiksuota.
Satai, orbituojantys apie 36 tūkst. km aukštyje, „kaba” virš vieno Žemės taško
Trūkumai
Didelis, ~ 600 ms, ryšio signalo vėlavimas atsiranda dėl didelio, ~ 72 tūkst. km, atstumo, nes signalas keliauja iš Žemės į satą ir atgal. Optimaliam veikimui užtikrinti GEO satai naudojami tik netoli ekvatoriaus esančiose teritorijose. Virš ašigalių orbituojantys satai yra poliarinių orbitų satai.
Problemos
GEO satų orbitos parametrai turi būti palaikomi nuolat, o net ir nedideli aukščio ar orbitos kampo su pusiauju nuokrypiai lemia sato nukrypimą nuo geostacionariosios padėties. Aukšta orbita taip pat reiškia, kad efektyviam ryšiui palaikyti reikia stipresnių signalų.
Techniniai aspektai
Satai turi išlaikyti nustatytus orbitos parametrus, o tam naudojami satų varytuvai. Orbitos parametrai gali kisti dėl Saulės ir Mėnulio gravitacinės jėgos bei Saulės spinduliuotės slėgio. Labai menkai orbitos parametrus įtakoja elipsinė Žemės forma. Įprastai satai geostacionariai orbituoja nuo 15 iki 20 metų.
Pirmasis GEO satas
Pirmą geostacionarų satą, „Syncom 3“, 1964 m. rugpjūčio 19 d. iškėlė Delta startūnas. Vos 39 kg masės satas tiesiogiai transliavo 1964 m. Tokijo olimpines žaidynes ir atliko įvairius ryšių bandymus. Nuo 1965 sausio 1 d. sato valdymas buvo perduotass JAV Gynybos departamentui. „Syncom 3” buvo išjungtas 1969 m. balandžio mėn., tačiau jis apie Žemę orbituos labai ilgai, galbūt milijonus metų.