مدار زمین‌آهنگ

یک ماهواره زمین‌آهنگ بالای نقطه مشخص شده در استوا. ناظری که روی زمین است، در نقطه مشخص‌شده ماهواره را همیشه بالای سر خود می‌بیند، در حالی که سایر اجسام در امتداد آسمان می‌چرخند.
مدار زمین‌آهنگ یا مدار ژئوسنکرون (مدار هم‌گردش زمین یا مدار زمین‌هم‌زمان) به مدارهایی در دور کره زمین گفته می‌شود که سرعت زاویه‌ای چرخش ماهواره‌ها 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 مهم‌ترین این مدارها مدار زمین‌ثابت است.
ماهواره زمین‌آهنگ ماهواره‌ای است که در مدار زمین‌آهنگ قرار دارد و دوره مداری آن با دوره گردش زمین یکسان است. این‌گونه ماهواره‌ها پس از هر زمان نجومی به موقعیت خود در آسمان باز می‌گردد.
مزیت ماهواره‌های زمین‌آهنگ این است که نسبت به یک نقطه خاص بر روی زمین و نیز نسبت به ایستگاه‌های زمینی همیشه در یک محدوده از آسمان باقی می‌مانند. ویژگی مشخص ماهواره‌های زمین‌آهنگ این است که همیشه در یک نقطه خاص در آسمان باقی می‌مانند، بدین معنی که گیرنده‌های زمینی این ماهواره‌ها نیاز به جابه‌جایی نداشته و می‌توانند در یک جهت ثابت باشند. ماهواره‌های زمین‌آهنگ اغلب برای اهداف مخابراتی به‌کار می‌روند.
شبکه زمین‌آهنگ نیز به شبکه‌ای مخابراتی گفته می‌شود که از مجموعه ماهواره‌های زمین‌آهنگ ساخته شده است.
ماهواره باید حتی‌الامکان در نقطه‌ای از مدار زمین‌آهنگ قرارگیرد که اغتشاشات نیروی جاذبه زمین روی آن اثر کمتری داشته باشد. این مدار دایره‌ای شکل روی صفحه‌ای قرار دارد که از خط استوا می‌گذرد. در این حالت، سرعت زاویه‌ای ماهواره و زمین با هم برابر است.
نقاط مداری
• ماهواره‌های مدار زمین‌ثابت، در حالت کلی بر روی مداری با همین نام و بالای خط استوا، در فاصله ۳۵۷۸۶ کیلومتری از سطح زمین قرار داند. مدارهای زمین‌ثابت دوره گردشی، درست برابر گردش زمین دارند. این مدار، مدار۲۴ ساعته نیز خوانده می‌شود. این ماهواره‌ها با سرعتی حدود سه کیلومتر در ثانیه در مدار زمین‌ثابت حرکت می‌کنند. برای ردیابی ماهواره احتیاج به سیستم پیچیده‌ای نیست ماهواره‌ها در مدارثابت 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 قطبها) کافی هستند. ماهواره نسبت به زاویه‌ای که ایستگاه زمینی آن را می‌بیند، ثابت است، در نتیجه احتیاجی به تغییر جهت آنتن نیست ولی تنظیم آن ضروری است. تعداد زیادی از ایستگاه‌های زمینی می‌توانند تحت پوشش یک ماهواره در این مدار قرار گیرند، به طوری که آنتن هر ماهواره می‌تواند حداکثر ۴۲/۴ درصد سطح کره زمین را بپوشاند.
این نوع ماهواره‌های در فضا در مکانی ثابت قرار دارند و همراه با دوران زمین بدور خود می‌گردند، و به دلیل همین ثبات دارای سایه‌ای ثابت (معروف به «جای‌پا») بر زمین هستند. به مدار ژئوسنکرون مدار زمین‌ایست یا مدار کلارک نیز گفته می‌شود. تمام ماهواره‌های مخابراتی و تلویزیونی از این نوع هستند.
مدار زمین‌ایست، یک مدار دایره‌ای با شعاع ۴۲۱۶۴ کیلومتر است. همه مدارهای زمین، چه مدور یا بیضوی، دارای محور نیم‌قطر بزرگ یا اوج یکسان هستند. در واقع، مدارهایی با دوره گردش مشابه، همیشه اوج مشابه‌ای دارند. در موارد خاص از یک مدار زمین‌ایست، ردگیری مسیر اینگونه ماهواره‌ها بر روی زمین، تنها یک نقطه در خط استواست. در حالت کلی یک مدار زمین‌ایست با تمایل غیر صفر یا خروج از مرکز و مدار، در صورت تغییر جای نقطه آن بر روی زمین، معمولا قبل از پایان روز نجومی به همان مکان بازمی‌گردد. P دوره مداری است، و  ثابت گرانش زمینی است، و مساوی می‌شود با ۳۹۸۶۰۰٫۴۴۱۸ (Km3/S2).
منابع و پانویس
مدار (سیاره)