Ver el código de «Órbita geosíncrona»

{{fusionar desde|Red geosíncrona}}
{{referencias|t=20141228213905|física}}
[[File:Geosynchronous orbit.gif|thumb|upright=1.3|Animación de un satélite geosíncrono]]
Una '''órbita geosíncrona''', '''geosincrónica''' o '''GSO''' (siglas del inglés ''geosynchronous orbit'') es una [[órbita geocéntrica]] que tiene el mismo [[periodo orbital]] que el periodo de rotación intrínseca local de la [[Tierra]]. Tiene un [[semieje mayor]] de {{esd|42 164 km}} en el plano ecuatorial.

Las [[órbita síncrona|órbitas síncronas]] existen alrededor de todas las lunas, planetas, estrellas y agujeros negros, a menos que roten tan lentamente que la órbita estuviera fuera de su [[esfera de Hill]]. La mayoría de las lunas interiores de los planetas tienen [[rotación síncrona]], así que sus órbitas síncronas, en la práctica, están limitadas a sus [[puntos de Lagrange]]. Los objetos con rotación caótica (como [[Hiperión (satélite)|Hiperión]]) son también problemáticos, ya que sus órbitas síncronas cambian imprevisiblemente.

Una órbita geosíncrona que es [[Órbita circular|circular]] y [[Órbita ecuatorial|ecuatorial]] es una [[órbita geoestacionaria]] y mantiene su posición relativa respecto a la superficie de la Tierra. Si se pudiera ver el satélite en órbita geoestacionaria parecería flotar en el mismo punto del cielo, es decir, no tendría [[movimiento diurno]] mientras que se vería al Sol, la Luna y las estrellas atravesar el cielo detrás de él. Esta órbita tendría un radio aproximado de {{esd|42 164 km}} desde el centro de la Tierra equivalentes a aproximadamente {{esd|35 790 km}} sobre el [[nivel del mar]].

== Órbitas circulares geosíncronas ==
[[File:Geosynchronous no geostationary orbit.gif|thumb|Órbita geosíncrona no geoestacionaria. Semieje mayor = 42165 km. Excentricidad = 0º(circular). Inclinación = 45º]]
{{AP|Órbita geoestacionaria}}
Las órbitas geosíncronas en el [[ecuador]] se conocen como [[órbita geoestacionaria|órbitas geoestacionarias]]. Una órbita geoestacionaria perfecta es una quimera que sólo puede ser aproximada. En la práctica, el satélite se desviaría fuera de su órbita debido perturbaciones como el [[viento solar]], variaciones en el campo gravitacional de la Tierra, y la [[gravedad]] de la [[Luna]] y el [[Sol]]. Se utilizan cohetes para mantener la órbita en un proceso conocido como [[mantenimiento de posición orbital]].

== Otras órbitas geosíncronas ==
Las ''órbitas [[elipse|elípticas]]'' se diseñan para [[satélite de comunicaciones|satélites de comunicaciones]] que se mantiene a la vista de su estación base o receptor. Un satélite en órbita geosíncrona parece oscilar en el cielo desde el punto de vista de la estación base dibujando un [[analema]] en el cielo. 

Teóricamente, una órbita ''geosíncrona activa'' puede mantenerse si se usan otras fuerzas aparte de la gravedad para mantener la órbita como [[vela solar|velas solares]],

== Historia ==
El autor [[Arthur C. Clarke]] se considera padre de la popularización de la órbita geoestacionaria para satélites de comunicaciones. Por ello, la órbita también se conoce como '''órbita de Clarke'''. El conjunto de satélites en esta órbita se llama '''Cinturón de Clarke'''.

El primer satélite geosíncrono fue diseñado por [[Harold Rosen]] mientras trabajaba en [[Hughes Aircraft]] en 1959. Inspirado por el [[Sputnik 1]], quiso utilizar un satélite geoestacionario (ecuatorial geosíncrono) para globalizar las comunicaciones. Las telecomunicaciones entre [[Estados Unidos]] y Europa eran entonces posibles entre sólo 136 personas a la vez, y dependían de radios de [[alta frecuencia]] y de un [[cable submarino]].<ref name=dm>{{Cite magazine|first=Jack|last=McClintock|date=9 de noviembre de 2003|url=http://discovermagazine.com/2003/nov/communications|title=Comunicaciones: Harold Rosen - The Seer of Geostationary Satellites|website=Discover Magazine |access-date=25 de agosto de 2019}}</ref>

La sabiduría convencional de la época era que se necesitaría demasiada potencia de cohete para colocar un satélite en una órbita geosíncrona y que no sobreviviría lo suficiente como para justificar el gasto,<ref>{{Cite book|url=https://www.caltech. edu/about/news/harold-rosen-1926-2017-53790|title=Harold Rosen, 1926-2017|publisher=Caltech|last=Perkins|first=Robert|date=31 de enero de 2017 |access-date=25 de agosto de 2019}}</ref> por lo que los primeros esfuerzos se dirigieron hacia constelaciones de satélites en [[órbita terrestre baja|órbitas terrestres bajas]] o [[órbita terrestre media|medias]].<ref name="lat"/> Los primeros de ellos fueron los satélites pasivos [[Proyecto Echo|Balón Echo]] en 1960, seguidos del [[Telstar 1]] en 1962.<ref>{{cite book|title=Beyond The Ionosphere: Cincuenta años de comunicación por satélite|year=1997|chapter-url=https://history.nasa.gov/SP-4217/ch6.htm |first=Daniel R.|last=Glover |editor=Andrew J Butrica|publisher=NASA |chapter=Capítulo 6: Satélites de comunicaciones experimentales de la NASA, 1958-1995|bibcode=1997bify.book..... B}}</ref> Aunque estos proyectos tenían dificultades con la intensidad de la señal y el seguimiento que podrían resolverse mediante satélites geosíncronos, el concepto se consideraba poco práctico, por lo que Hughes a menudo retenía los fondos y el apoyo.<ref name="lat">{{Cite news|url=https://www.latimes.com/nation/la-na-syncom-satellite-20130726-dto-htmlstory.html|title=Cómo un satélite llamado Syncom cambió el mundo|first=Ralph|last=Vartabedian|newspaper=[[Los Angeles Times]] |date=26 de julio de 2013 |access-date=25 de agosto de 2019}}</ref><ref name=dm/>

¡En 1961, Rosen y su equipo habían fabricado un prototipo cilíndrico con un diámetro de {{convertir|76|cm|in}}, una altura de {{convertir|38|cm|in}}, y un peso de {{convertir|11,3|kg|lb}}; era ligero, y lo suficientemente pequeño, como para ser puesto en órbita mediante la cohetería entonces disponible, estaba estabilizado por espín y utilizaba antena dipolar produciendo una forma de onda en forma de panqueque.<ref>{{cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1963-031A|publisher=NASA|title=Syncom 2|editor=David R. Williams |access-date=29 de septiembre de 2019}}</ref> En agosto de 1961, fueron contratados para comenzar a construir el satélite de trabajo.<ref name=dm/> Perdieron [[Syncom#Syncom 1|Syncom 1]] por un fallo electrónico, pero Syncom 2 fue colocado con éxito en una órbita geosíncrona en 1963. Aunque su [[órbita inclinada]] seguía requiriendo antenas móviles, fue capaz de retransmitir emisiones de televisión y permitió al presidente estadounidense [[John F. Kennedy]] telefonear al primer ministro nigeriano [[Abubakar Tafawa Balewa]] desde un barco el 23 de agosto de 1963.<ref name="lat"/><ref>{{Cite web|url=https://www.historychannel.com.au/this-day-in-history/worlds-first-geosynchronous-satellite-launched/|title=Lanzamiento del primer satélite geosíncrono del mundo|publisher=Foxtel|date=19 de junio de 2016|website=History Channel|access-date=25 de agosto de 2019|fechaarchivo=7 de diciembre de 2019|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20191207144926/https://www.historychannel.com.au/this-day-in-history/worlds-first-geosynchronous-satellite-launched/|deadurl=yes}}</ref>

Inicialmente, los satélites geoestacionarios también llevaban llamadas de [[teléfono]] pero ya no son usados habitualmente, debido al tiempo que tarda la señal en llegar desde la tierra hasta el satélite y volver dos veces (emisor-satélite-receptor-satélite-emisor para una llamada de teléfono) que es aproximadamente 0,5&nbsp;s. Casi todos los rincones del planeta tienen ahora comunicaciones terrestres ([[microonda]]s, [[fibra óptica]], [[Telefonía móvil|celular]]), incluso bajo el mar, con una capacidad muy superior a los enlaces vía radio de los satélites. La telefonía vía satélite se limita a lugares pequeños y aislados que no tienen instalaciones terrestre, como las islas árticas de [[Canadá]], la [[Antártida]], [[Alaska]] y [[Groenlandia]], plataformas petroleras o exploraciones mineras en sitios aislados, como [[Pascua Lama]]. Y obviamente para las comunicaciones marítimas, donde el uso de [[Inmarsat|Inmarsat C]] o Mini C, por ejemplo,<ref>{{Cita web|url=https://www.inmarsat.com/services/safety/inmarsat-c/|título=Inmarsat C {{!}} Two Way Marine Communications|fechaacceso=5 de diciembre de 2018|sitioweb=Inmarsat|idioma=en-US}}</ref> forma parte del [[Sistema mundial de socorro y seguridad marítimos|Sistema mundial de Socorro Marítimo]]. 

Hoy en día hay cientos de satélites geosíncronos que proporcionan [[teledetección]], navegación y comunicaciones.<ref name=dm/><ref>{{Cite web|url=https://www.space.com/29222-geosynchronous-orbit.html|title=¿Qué es una órbita geosíncrona?|website=Space.com|first=Elizabeth|last= Howell|date=24 de abril de 2015 |access-date=25 de agosto de 2019}}</ref>

También se utilizan satélites para televisión, tanto para la [[Televisión por satélite|recepción de señales]] como para la transmisión de eventos especiales, por ejemplo los deportivos ([[Super Bowl|Superbowl]], [[Liga de Campeones de la UEFA|Champions League]], [[Fórmula 1]], etc.) o para [[Captación electrónica de noticias|unidades móviles de noticias]] que transmiten desde diversos sitios, a veces varios distintos durante el mismo día, siendo este el uso comercial más habitual.

==Órbitas propuestas==
===Propuesta de statita===
Una [[statita]] es un satélite hipotético que utiliza la [[presión de radiación#presión de radiación solar|presión de radiación]] del sol contra una [[vela solar]] para modificar su órbita.

Mantendría su ubicación sobre el lado oscuro de la Tierra a una latitud de aproximadamente 30 grados. Regresaría al mismo lugar en el cielo cada 24 horas desde la perspectiva de un espectador basado en la Tierra, por lo que sería funcionalmente similar a una órbita geosincrónica.<ref>{{cite magazine|magazine=New Scientist |date=1991-03-09 |title=Science: Polar 'satellite' could revolutionise communications|issue=1759|url=https://www.newscientist.com/article/mg12917594-000-science-polar-satellite-could-revolutionisecommunications/ |access-date=2019-10-02}}</ref>

===Ascensor espacial ===
Otra forma de órbita geosíncrona es el [[ascensor espacial]] teórico. Cuando un extremo está conectado al suelo, para altitudes por debajo del cinturón geoestacionario, el ascensor mantiene un [[período orbital]] más corto solo por la gravedad.<ref>{{cite web|url=http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/521Edwards.pdf |archive-url=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/521Edwards.pdf |archive-date=2022-10-09 |title=The Space Elevator NIAC Phase II Final Report |date=2003-03-01 |first=Bradley C. |last=Edwards |page=26 |publisher=[[NASA Institute for Advanced Concepts]]}}</ref>

== Satélites retirados ==
[[File:Debris-GEO1280.jpg|thumb|alt=La Tierra desde el espacio, rodeada de pequeños puntos blancos|Una imagen de desechos espaciales generada por ordenador. Se muestran dos campos de desechos: alrededor del espacio geosíncrono y de la órbita terrestre baja.]]
Los satélites geosíncronos requieren un cierto mantenimiento de la estación para mantener su posición, y una vez que se les acaba el combustible de los propulsores y dejan de ser útiles se trasladan a una [[órbita cementerio]] más alta. No es factible retirar de órbita los satélites geosíncronos, ya que se necesitaría mucho más combustible que elevar ligeramente la órbita, y el arrastre atmosférico es insignificante, lo que da a los OSG una vida útil de miles de años.<ref>{{cite web |url=https://www.nasa.gov/news/debris_faq.html |title=Preguntas frecuentes: Orbital Debris |publisher=NASA |date=2 de septiembre de 2011 |fechaacceso=26 de diciembre de 2022 |fechaarchivo=23 de marzo de 2020 |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20200323170238/https://www.nasa.gov/news/debris_faq.html |deadurl=yes }}</ref>

El proceso de retirada está cada vez más regulado y los satélites deben tener un 90% de probabilidades de moverse a más de 200&nbsp;km por encima del cinturón geoestacionario al final de su vida útil.<ref>{{Cite web|url=https://phys.org/news/2017-04-satellites-die.html|title=Dónde van a morir los satélites viejos|website=phys.org|date=3 de abril de 2017|author=EUMETSAT|author-link=EUMETSAT}}</ref>

=== Desechos espaciales ===
{{Main|Desechos espaciales#Caracterización}}

La [[basura espacial]] en órbitas geosíncronas suele tener una velocidad de colisión menor que en LEO, ya que la mayoría de los satélites GSO orbitan en el mismo plano, altitud y velocidad; sin embargo, la presencia de satélites en [[Excentricidad orbital|órbitas excéntricas]] permite colisiones de hasta 4&nbsp;km/s. Aunque una colisión es comparativamente poco probable, los satélites OSG tienen una capacidad limitada para evitar cualquier desecho.<ref>{{Cite web|url=https://physicsworld.com/a/space-debris-threat-to-geosynchronous-satellites-has-been-drastically-underestimated/|title=Space debris threat to geosynchronous satellites has been drastically underestimated|date=12 de diciembre de 2017|website=Physics World |first=Marric |last=Stephens}}</ref>

Los escombros de menos de 10&nbsp;cm de diámetro no pueden verse desde la Tierra, lo que dificulta la evaluación de su prevalencia.<ref name="telk1">{{Cite web|url=https://spacenews.com/exoanalytic-video-shows-telkom-1-satellite-erupting-debris/|title=El vídeo de ExoAnalytic muestra el satélite Telkom-1 erupcionando escombros|date=30 de agosto de 2017|website=SpaceNews.com |first=Caleb |last=Henry}}</ref>

A pesar de los esfuerzos por reducir el riesgo, se han producido colisiones de naves espaciales. El satélite de telecomunicaciones [[Olympus-1]] de la [[Agencia Espacial Europea]] fue golpeado por un [[meteoroide]] el 11 de agosto de 1993 y finalmente trasladado a una [[órbita cementerio]],<ref name="El fracaso de Olympus">[http://www.selkirkshire.demon.co.uk/analoguesat/olympuspr.html "El fracaso de Olympus"]''Comunicado de prensa de la ESA'', 26 de agosto de 1993. {{Wayback|url=http://www.selkirkshire.demon.co.uk/analoguesat/olympuspr.html |date=20070911181644 }}</ref> y en 2006 el satélite de comunicaciones ruso [[Express (satélite)|Express-AM11]] fue alcanzado por un objeto desconocido y quedó inoperativo,<ref name=srdc20060419>{{cite web|url=http://www. spaceref.com/news/viewsr.html?pid=20320|title=Notificación para los usuarios del satélite Express-AM11 en relación con el fallo de la nave espacial|publisher=Compañía Rusa de Comunicaciones por Satélite|date=19 de abril de 2006|via=Spaceref}}</ref> aunque sus ingenieros tuvieron suficiente tiempo de contacto con el satélite para enviarlo a una órbita cementerio. En 2017, tanto [[AMC-9]] como [[Telkom-1]] se partieron por una causa desconocida.<ref>{{Cite web|url=https://spacenews.com/op-ed-do-we-care-about-orbital-debris-at-all/|title=¿Nos importa algo la basura orbital?|first=James E.|last=Dunstan|date=30 de enero de 2018|website=SpaceNews. com}}</ref><ref name="telk1"/>.<ref>{{Cite web|url=http://spaceflight101.com/amc-9-satellite-anomaly-orbit-change/|title=Anomalía del satélite AMC 9 asociada a un evento energético y a un repentino cambio de órbita - Spaceflight101|date=20 de junio de 2017|website=spaceflight101.com}}</ref>

==Propiedades==
[[File:Geosynchronous no geostationary orbit.gif|thumb|La órbita de un satélite geosíncrono con una inclinación, desde la perspectiva de un observador fuera de la tierra ([[Inercial centrada en la Tierra|ECI]]) y de un observador que gira alrededor de la tierra a su velocidad de giro ([[Coordenadas geocéntricas|ECEF]]). ]]

Una órbita geosíncrona tiene las siguientes propiedades:

* Período: 1436 minutos (un [[día sideral]])
* [[Semieje mayor]]: 42 164&nbsp;km<ref name="smad">{{cite book|title=Space Mission Analysis and Design|publisher=Microcosm Press and Kluwer Academic Publishers |editor1-first=Wiley J. |editor1-last=Larson |editor2-first=James R. |editor2-last=Wertz |bibcode=1999smad.book.....W |last1=Wertz |first1=James Richard |last2=Larson |first2=Wiley J. |year=1999|isbn=978-1-881883-10-4}}</ref>{{rp|121}}

===Periodo===
Todas las órbitas geosíncronas tienen un período orbital igual a exactamente un día sideral.<ref>{{cite book |editor-first1=Vladimir|editor-last1=Chobotov |year=1996 |title=Orbital Mechanics |url=https://archive.org/details/orbitalmechanics0000unse_x2j5|publisher=AIAA Education Series |page=[https://archive.org/details/orbitalmechanics0000unse_x2j5/page/304 304]|edition=2nd|location=Washington, DC|isbn=9781563471797|oclc=807084516}}</ref> Esto significa que el satélite regresará al mismo punto sobre la superficie de la Tierra cada día (sideral), independientemente de otras propiedades orbitales.<ref>
{{cite book |title=Fundamentals of Astrodynamics and Applications |last=Vallado |first=David A. |year=2007 |publisher=Microcosm Press |location=Hawthorne, CA  |pages=31|oclc=263448232}}
</ref><ref name="smad"/>{{rp|121}} Este período orbital, T, está directamente relacionado con el semieje mayor de la órbita a través de la fórmula:

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

dónde:
: {{mvar|a}} es la longitud del semieje mayor de la órbita
: <math>\mu</math> es el [[parámetro gravitacional estándar]] del cuerpo central<ref name="smad"/>{{rp|137}}

===Inclinación===
Una órbita geosíncrona puede tener cualquier inclinación.

Los satélites suelen tener una inclinación de cero, lo que garantiza que la órbita permanezca sobre el ecuador en todo momento, haciéndola estacionaria con respecto a la latitud desde el punto de vista de un observador terrestre (y en el marco de referencia [[Coordenadas geocéntricas|ECEF]]).<ref name="smad"/>{{rp|122}}

Otra inclinación popular es 63,4° para una [[órbita tundra]], lo que asegura que el [[argumento del perigeo]] de la órbita no cambie con el tiempo.<ref name="scs">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=PEsmLaDXzvsC&q=tundra&pg=PT110 |section=2.2.1.2 Tundra Orbits |isbn=978-1-119-96509-1 |title=Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology|last1=Maral |first1=Gerard |last2=Bousquet |first2=Michel |date=2011-08-24}}</ref>

===Seguimiento terrestre ===

En el caso especial de una órbita geoestacionaria, el seguimiento terrestre de un satélite es un solo punto en el [[ecuador]]. En el caso general de una órbita geosíncrona con una [[Inclinación orbital|inclinación]] o [[Excentricidad orbital|excentricidad]] distinta de cero, la trayectoria terrestre es una forma de ocho más o menos distorsionada, que regresa a los mismos lugares una vez por día sideral.<ref name="smad"/>{{rp|122}}

== Véase también ==
*[[Órbita geoestacionaria]]
*[[Órbita síncrona]]
*[[Órbita areosíncrona]]
*[[Satélite geosíncrono]]
*[[Rotación síncrona]]
*[[Red geosíncrona]]

== Referencias ==
{{listaref|2}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Tipos de órbitas|Geosincrona]]