مدار زمین همگام

مدار زمین همگام[ ۱] ( به انگلیسی: GSO یا Geosynchronous orbit ) که مدار زمین آهنگ ( مدار هم گردش زمین یا مدار زمین هم زمان ) نیز نامیده می شود به مدارهایی در دور کره زمین گفته می شود که سرعت زاویه ایِ چرخش ماهواره ها بر روی این مدارها با سرعت چرخش زمین برابر است. به عبارتی دیگر: مدارهایی هستند که برای پیمودن مسیر کامل آنها به یک روز نجومی، ( در حدود ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴ ثانیه ) نیاز است. یکی از مهم ترین این مدارها مدار زمین ثابت است.
ماهواره زمین همگام ماهواره ای است که در «مدار زمین همگام» قرار دارد و دوره مداری آن با دوره گردش زمین یکسان است. این گونه ماهواره ها پس از هر زمان نجومی به موقعیت خود در آسمان باز می گردد. مزیت ماهواره های زمین همگام این است که نسبت به یک نقطه خاص بر روی زمین و نیز نسبت به ایستگاه های زمینی همیشه در یک محدوده از آسمان باقی می مانند. ویژگی مشخص ماهواره های زمین همگام این است که همیشه در یک نقطه خاص در آسمان باقی می مانند، بدین معنی که گیرنده های زمینی این ماهواره ها نیاز به جابه جایی نداشته و می توانند در یک جهت ثابت باشند. ماهواره های زمین همگام اغلب برای اهداف مخابراتی به کار می روند. [ ۲]
شبکه زمین همگام نیز به شبکه ای مخابراتی گفته می شود که از مجموعه ماهواره های زمین همگام ساخته شده است.
ماهواره باید حتی الامکان در نقطه ای از مدار زمین همگام قرارگیرد که ارتعاشات نیروی جاذبه زمین روی آن اثر کمتری داشته باشد. این مدار دایره ای شکل روی صفحه ای قرار دارد که از خط استوا می گذرد. در این حالت، سرعت زاویه ایِ ماهواره و زمین با هم برابر است. [ ۳]
ماهواره های مدار زمین ایستا، در حالت کلی بر روی مداری با همین نام و بالای خط استوا، در فاصله ۳۵۷۸۶ کیلومتری از سطح زمین قرار داند. مدارهای زمین ایستا دوره گردِشی، درست برابر گردش زمین دارند. [ ۳] این مدار، مدار۲۴ ساعته نیز خوانده می شود. این ماهواره ها با سرعتی حدود سه کیلومتر در ثانیه در مدار زمین ثابت حرکت می کنند. برای ردیابی ماهواره احتیاج به سیستم پیچیده ای نیست ماهواره ها در مدار ثابتِ زمینی، با تعداد کم، امکان ایجاد پوشش زیادی را بر روی زمین دارند. به عنوان مثال سه ماهواره روی این مدار برای پوشش بیشتر سطح زمین ( به جز قطب ها ) کافی هستند. ماهواره نسبت به زاویه ای که ایستگاه زمینی آن را می بیند، ثابت است، در نتیجه احتیاجی به تغییر جهت آنتن نیست ولی تنظیم آن ضروری است. تعداد زیادی از ایستگاه های زمینی می توانند تحت پوشش یک ماهواره در این مدار قرار گیرند، به طوری که آنتن هر ماهواره می تواند حداکثر ۴۲/۴ درصد سطح کره زمین را بپوشاند.