地球同步衛星是繞地球在地球同步軌道上運行的衛星，這意味著它的軌道周期與地球自轉周期相同。換句話說，地球同步衛星繞地球運行一圈所需的時間與地球自轉周期相同。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，它總是出現在天空的同一區域。
插圖：該動畫展示了地球同步衛星如何繞地球運行。這是藝術家繪制的地球同步衛星繞地球運行的示意圖。
地球同步衛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。
地球同步衛星
地球同步衛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星在一個恒星日后將出現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星一整天地球同步衛星，它要么向北移動，要么向南移動（其軌跡呈 8 字形）地球同步衛星，要么保持在同一位置。
后一類保持在同一位置的衛星被稱為地球靜止衛星，它們在全球通訊和天氣預報中發揮著不可或缺的作用。然而，許多人將地球同步衛星與地球靜止衛星混淆，傾向于認為它們是同一種東西，但事實并非如此。
地球靜止衛星和地球同步衛星之間的差異
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星稱為地球靜止衛星，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周期相同。
插圖：該圖顯示了兩種繞地球運行的衛星的軌道
由于地球靜止衛星的軌道周期與地球自轉周期相同，并且也是從西向東（即沿著地球自轉方向）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星，因為它相對于給定的地理位置是靜止的。
從地球靜止衛星上看到的地球 24 小時。
地球靜止衛星是地球同步衛星的一種
從上述對靜止衛星和地球同步衛星的定義可以看出，兩者的區別很小。地球同步軌道衛星的軌道周期與靜止軌道衛星相同，均為一個恒星日。
兩者之間的唯一區別是，地球同步衛星可以或不可以沿著傾斜軌道（相對于赤道平面）運行，而地球靜止衛星必須沿著非傾斜軌道運行。換句話說，地球靜止衛星始終位于地球的赤道平面上。下圖應該可以幫助您更好地理解兩者的區別：
因此，每一顆地球靜止衛星都是一顆地球同步衛星，但一顆地球同步衛星不一定是地球靜止衛星，但可能是一顆地球靜止衛星。換句話說，可以理解為地球靜止衛星是地球同步衛星的一個子集。
地球靜止衛星示例
地球靜止衛星的例子包括美國的 GOES（地球靜止環境運行衛星）系列、印度的 INSAT 衛星、日本的 衛星、歐洲的 衛星和中國的風云衛星。請注意，由于所有這些衛星都屬于地球靜止衛星類別，因此它們也被歸類為地球靜止衛星。
插圖：GOES-8，一顆已退役的美國氣象衛星。（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、互聯網、廣播電視和無線電信號以及天氣預報。地球靜止衛星尤其可以為您提供有關特定地理區域的詳細地面和天氣相關信息，使其成為預測該地區氣候趨勢的最佳選擇（甚至可以用作間諜衛星）。
參考
1.汪精衛百科
2. 天文術語
3. 果汁