Eine geostationäre Umlaufbahn ist eine Umlaufbahn, bei der die Geschwindigkeit, mit der ein Satellit die Erde umkreist, mit der Geschwindigkeit übereinstimmt, mit der sich die Erde dreht, und auf demselben Breitengrad, insbesondere Null, dem Breitengrad des Äquators. Dies bedeutet nicht, dass sich der Satellit und die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, sondern dass der Satellit schnell genug ist, damit seine Umlaufbahn der Erdrotation entspricht. Ein auf diese Weise umkreisender Satellit scheint also an derselben Stelle am Himmel zu schweben und befindet sich jederzeit direkt über demselben Bodenfleck.
Eine geosynchrone Umlaufbahn ist eine Umlaufbahn, bei der der Satellit mit der Erdrotation synchronisiert ist, aber die Umlaufbahn in Bezug auf die Äquatorebene geneigt ist. Ein Satellit in dieser Umlaufbahn wandert im Breitengrad auf und ab, bleibt jedoch über dem gleichen Längengrad. Obwohl die Begriffe „geostationär“ und „geosynchron“ manchmal synonym verwendet werden, sind sie technisch nicht gleich; Die geostationäre Umlaufbahn ist eine Teilmenge aller möglichen geosynchronen Umlaufbahnen.
Die am weitesten verbreitete Person, die das Konzept entwickelt hat, ist der bekannte Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke. Andere hatten zuvor darauf hingewiesen, dass Körper, die sich auf der Äquatorialebene eine gewisse Distanz über der Erde bewegen, in Bezug auf die Erdoberfläche bewegungslos bleiben würden. Clarke veröffentlichte jedoch 1945 einen Artikel in Wireless World, der den Sprung von der Raketenforschung der Deutschen machte, um permanente künstliche Satelliten vorzuschlagen, die als Kommunikationsrelais dienen könnten.
Geostationäre Objekte im Orbit müssen sich in einem bestimmten Abstand über der Erde befinden, um in der gleichen Position relativ zur Erdoberfläche zu bleiben; näher oder weiter weg, und das Objekt bleibt nicht an der gleichen Position. Diese Entfernung beträgt 22,236 Meilen (35,786 Kilometer) von der Oberfläche.
Der erste geosynchrone Satellit wurde 1963 umkreist, der erste geostationäre im folgenden Jahr. Da sich die einzige geostationäre Umlaufbahn der Erde in einer Ebene mit dem Äquator bei 22,236 Kilometern befindet, gibt es nur einen Kreis um die Welt, in dem diese Bedingungen auftreten. Das bedeutet, dass geostationäre „Immobilien“ begrenzt sind. Während Satelliten noch nicht in Gefahr sind, aneinander zu stoßen, müssen sie um den Kreis herum angeordnet werden, damit ihre Frequenzen die Funktion ihrer nächsten Nachbarn nicht stören.