Un’orbita geostazionaria è quella in cui la velocità con cui un satellite orbita attorno alla Terra coincide con la velocità con cui la Terra gira e alla stessa latitudine, in particolare zero, la latitudine dell’equatore. Ciò non significa che il satellite e la Terra stiano viaggiando alla stessa velocità, ma piuttosto che il satellite stia viaggiando abbastanza velocemente in modo che la sua orbita corrisponda alla rotazione della Terra. Un satellite in orbita in questo modo, quindi, sembra librarsi nello stesso punto nel cielo e si trova sempre direttamente sopra lo stesso pezzo di terra.
Un’orbita geosincrona è quella in cui il satellite è sincronizzato con la rotazione terrestre, ma l’orbita è inclinata rispetto al piano dell’equatore. Un satellite in questa orbita vagherà su e giù in latitudine, anche se rimarrà sulla stessa linea di longitudine. Sebbene i termini “geostazionario” e “geosincrono” siano talvolta usati in modo intercambiabile, tecnicamente non sono la stessa cosa; l’orbita geostazionaria è un sottoinsieme di tutte le possibili orbite geosincrone.
La persona più accreditata per aver sviluppato il concetto è il noto autore di fantascienza Arthur C. Clarke. Altri avevano precedentemente sottolineato che i corpi che viaggiano a una certa distanza sopra la Terra sul piano equatoriale rimarrebbero immobili rispetto alla superficie terrestre. Clarke, tuttavia, pubblicò un articolo su Wireless World del 1945 che fece il salto dalla ricerca missilistica dei tedeschi per suggerire satelliti artificiali permanenti che potrebbero fungere da relè di comunicazione.
Gli oggetti geostazionari in orbita devono trovarsi ad una certa distanza sopra la Terra per rimanere nella stessa posizione rispetto alla superficie terrestre; più vicino o più lontano, e l’oggetto non rimarrà nella stessa posizione. Questa distanza è di 22,236 miglia (35,786 chilometri) dalla superficie.
Il primo satellite geosincrono è stato messo in orbita nel 1963 e il primo geostazionario l’anno successivo. Poiché l’unica orbita geostazionaria per la Terra è in un piano con l’equatore a 22,236 miglia (35,786 chilometri), c’è solo un cerchio intorno al mondo in cui si verificano queste condizioni. Ciò significa che gli “immobili” geostazionari sono limitati. Sebbene i satelliti non corrano ancora il pericolo di scontrarsi l’uno con l’altro, devono essere distanziati attorno al cerchio in modo che le loro frequenze non interferiscano con il funzionamento dei loro vicini più prossimi.