Une orbite géosynchrone est une trajectoire gravitationnelle incurvée autour d’une planète ou d’une lune avec une période de temps identique à la rotation de cette planète ou de cette lune. Plus précisément, la période orbitale est considérée comme correspondant au jour sidéral, le temps qu’il faut à une planète ou à une lune pour effectuer une rotation complète. Dans le cas de la Terre, il s’agit d’environ 23 heures et 56 minutes. Habituellement, l’orbite géosynchrone fait référence à la rotation synchronisée d’un objet autour de la Terre, généralement un satellite ou un véhicule spatial.
Tout objet avec une orbite géosynchrone détient une trace au sol d’un seul point sur la surface de la Terre. Une trajectoire au sol est la position à la surface de la Terre sous le satellite. Ce point fait le tour du monde sous la forme d’un huit, revenant exactement au même endroit chaque jour.
Les satellites de télécommunications, ainsi que d’autres types de satellites, maintiennent une orbite géosynchrone connue sous le nom d’orbite de Clarke. Il s’agit essentiellement d’une orbite stationnaire située à une altitude de 22,236 35,786 milles (XNUMX XNUMX km) au-dessus du niveau de la mer. Un objet en orbite Clarke semblerait maintenir la même position au-dessus de la planète à tout moment. Ce concept a été proposé par l’auteur Arthur C. Clarke spécifiquement pour les satellites de communication, comme un moyen d’assurer la stabilité relative des communications point à point. Tous les satellites en orbite à cette altitude font partie de la ceinture de Clarke.
L’un des défis liés au maintien des objets sur des orbites géosynchrones est le fait que les satellites dérivent de cette orbite. Des facteurs tels que les vents solaires, la pression de rayonnement et les effets des champs gravitationnels de la Lune, du Soleil et de la Terre elle-même peuvent provoquer une dérive. Pour compenser cet effet, les satellites sont équipés de propulseurs qui maintiennent l’objet en orbite. Ce processus est connu sous le nom de maintien en poste.
Certaines orbites géosynchrones supplémentaires en dehors de la ceinture de Clarke existent pour faire face aux changements de position et à l’élimination des satellites. L’orbite supersynchrone, située au-dessus de l’orbite géosynchrone normale, est utilisée pour stocker ou disposer de satellites ou d’engins spatiaux qui atteignent leur fin opérationnelle. Également connue sous le nom d’orbite de cimetière, elle est conçue pour limiter la possibilité de collisions avec des engins utilisables et maintient une trajectoire directionnelle vers l’ouest. De même, l’orbite subsynchrone est située sous l’orbite géosynchrone et est généralement utilisée pour les objets subissant des changements de localisation. Ces objets maintiennent une trajectoire directionnelle vers l’est.
Le premier satellite placé en orbite géostationnaire est Syncom 3, lancé à bord d’un lanceur Delta D le 19 août 1964 depuis Cap Canaveral. Il a été utilisé pour diffuser les Jeux olympiques d’été de 1964 de Tokyo aux États-Unis. Au début du 21e siècle, des milliers de satellites de 50 pays avaient été lancés en orbite, bien que quelques centaines seulement soient opérationnels à un moment donné.