Órbita Geoestacionária

Uma órbita é considerada geoestacionária quando esta órbita é circular e se processa exatamente sobre o equador da Terra, nos pontos de latitude zero e a sua rotação acompanha exatamente a rotação da Terra.

Desta forma para um observador que estiver situado sobre a superfície, verá que um satélite pertencente a uma órbita geoestacionária, permanece sempre na mesma posição.

É o caso da maioria dos satélites artificiais de comunicações e de televisão que ficam em órbitas geoestacionárias a fim de permanecerem sempre sobre a mesma posição aparente e desta forma sempre poder receber e transmitir dados para uma mesma região o tempo todo. Assim uma antena terrestre pode permanecer fixa apontando sempre uma dada direção do céu, sem necessitar ser redirecionada periódicamente.

Para que um satélite permaneça sempre sobre um determinado ponto da superfície da Terra, ele deve orbitar sempre a uma distancia fixa de 35.786 km acima do nível do mar, no plano do equador da Terra. Isso independente da massa (peso) do satélite.



Se um satélite está em orbita em torno da Terra, isso significa que sobre o satélite actua uma força centrípeta (força que a Terra exerce sobre o satélite).

Assim sendo pela Segunda Lei da Dinâmica ou Segunda Lei de Newton temos então que actua neste corpo; a força centrípeta:

Fresultante = Fcentripeta

ou

Fresultante = Fgravitica

Pela Segunda Lei de Newton podemos substituir as forças F pelas massa do corpo multiplicado por sua aceleração.

Então teremos:



Observe que a massa do satélite, msat , aparece em cada lado da igualdade, indicando que podem ser canceladas.

ag = ac

Isso significa que um satélite em órbita geoestacionária não depende de sua massa.
Como a intensidade da força centrípeta é dada por:



Onde ω é a sua velocidade angular dada em radianos por segundos, e r é o raio da órbita dado em metros , distancia esta medida do centro de massa da Terra.

A intensidade da acção da força de gravítica é dada por Lei da gravitação universal é:



Onde Mt é a massa da Terra em quilogramas, e G é a Constante de Gravitação Universal.

G = (6.6742 ± 0.0010) × 10−11 m3 kg−1 s-2

Mt = 5,9742×1024 kg

Equacionado-se estas duas acelerações obtemos o seguinte:







Podemos expressar este produto de duas constantes

por μ, logo:

(Equação para Cálculo da Órbita Geoestacionária)