地球同步衛(wèi)星是繞地球在地球同步軌道上運行的衛(wèi)星，這意味著它的軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。換句話說，地球同步衛(wèi)星繞地球運行一圈所需的時間與地球自轉(zhuǎn)周期相同。這就是為什么在一天中的某個時間從地球上的固定位置觀看時，它總是出現(xiàn)在天空的同一區(qū)域。
插圖：該動畫展示了地球同步衛(wèi)星如何繞地球運行。這是藝術(shù)家繪制的地球同步衛(wèi)星繞地球運行的示意圖。
地球同步衛(wèi)星的周期為一個恒星日（23 小時 56 分 4 秒），因此它始終停留在一個經(jīng)度上，盡管由于其軌道相對于地球赤道平面的傾角不斷變化，它可能看起來在向北或向南移動。
地球同步衛(wèi)星
地球同步衛(wèi)星運行的軌道稱為同步軌道。從地球上的特定位置觀察，地球同步軌道上的衛(wèi)星在一個恒星日后將出現(xiàn)在天空中與之前完全相同的位置。對于圓形軌道上的地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為 26,199 英里（42,164 公里）。
如果你從地面上的特定位置觀察一顆衛(wèi)星一整天地球同步衛(wèi)星，它要么向北移動，要么向南移動（其軌跡呈 8 字形）地球同步衛(wèi)星，要么保持在同一位置。
后一類保持在同一位置的衛(wèi)星被稱為地球靜止衛(wèi)星，它們在全球通訊和天氣預報中發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，許多人將地球同步衛(wèi)星與地球靜止衛(wèi)星混淆，傾向于認為它們是同一種東西，但事實并非如此。
地球靜止衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星之間的差異
地球靜止軌道（也稱靜止軌道、地球同步赤道軌道，簡稱GEO）是位于地球表面35,786公里（22,236英里）高度的圓形軌道，與赤道平面的傾角為零。在這種軌道上運行的衛(wèi)星稱為地球靜止衛(wèi)星，其軌道周期也是一個恒星日（23小時56分4秒），也就是說，其軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。
插圖：該圖顯示了兩種繞地球運行的衛(wèi)星的軌道
由于地球靜止衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，并且也是從西向東（即沿著地球自轉(zhuǎn)方向）移動，所以從地面某點觀察時，它看起來就像懸停在天空中的某一點。這就是為什么它被稱為地球靜止衛(wèi)星，因為它相對于給定的地理位置是靜止的。
從地球靜止衛(wèi)星上看到的地球 24 小時。
地球靜止衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星的一種
從上述對靜止衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的定義可以看出，兩者的區(qū)別很小。地球同步軌道衛(wèi)星的軌道周期與靜止軌道衛(wèi)星相同，均為一個恒星日。
兩者之間的唯一區(qū)別是，地球同步衛(wèi)星可以或不可以沿著傾斜軌道（相對于赤道平面）運行，而地球靜止衛(wèi)星必須沿著非傾斜軌道運行。換句話說，地球靜止衛(wèi)星始終位于地球的赤道平面上。下圖應(yīng)該可以幫助您更好地理解兩者的區(qū)別：
因此，每一顆地球靜止衛(wèi)星都是一顆地球同步衛(wèi)星，但一顆地球同步衛(wèi)星不一定是地球靜止衛(wèi)星，但可能是一顆地球靜止衛(wèi)星。換句話說，可以理解為地球靜止衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星的一個子集。
地球靜止衛(wèi)星示例
地球靜止衛(wèi)星的例子包括美國的 GOES（地球靜止環(huán)境運行衛(wèi)星）系列、印度的 INSAT 衛(wèi)星、日本的 衛(wèi)星、歐洲的 衛(wèi)星和中國的風云衛(wèi)星。請注意，由于所有這些衛(wèi)星都屬于地球靜止衛(wèi)星類別，因此它們也被歸類為地球靜止衛(wèi)星。
插圖：GOES-8，一顆已退役的美國氣象衛(wèi)星。（圖片來源：NASA 太空收藏/維基百科）
在傾斜軌道運行的地球同步衛(wèi)星包括俄羅斯的 29、印度的 Astra 1C、馬來西亞 2 號等。
地球靜止衛(wèi)星通常用于多種用途，例如與航天器（如哈勃太空望遠鏡和航天飛機）進行通信、語音通信、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視和無線電信號以及天氣預報。地球靜止衛(wèi)星尤其可以為您提供有關(guān)特定地理區(qū)域的詳細地面和天氣相關(guān)信息，使其成為預測該地區(qū)氣候趨勢的最佳選擇（甚至可以用作間諜衛(wèi)星）。
參考
1.汪精衛(wèi)百科
2. 天文術(shù)語
3. 果汁