Geostationärer Orbit

Der Geostationäre Orbit (GEO, Geostationary Earth Orbit) liegt exakt 35.786 km über dem Äquator. In dieser Höhe beträgt die Umlaufperiode eines Satelliten 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden, genau ein Sterntag. Der Satellit bewegt sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Erde und steht daher scheinbar still über einem festen Punkt der Erdoberfläche.

Der Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke beschrieb 1945 in einem Aufsatz im Wireless World Magazine die Nutzung des geostationären Orbits für Kommunikationssatelliten. Er schlug vor, drei Satelliten in gleichmäßigem Abstand auf dem GEO zu positionieren, um die gesamte Erde mit Funkverbindungen abzudecken. Der GEO wird ihm zu Ehren auch Clarke-Orbit oder Clarke Belt genannt.

Heute sind ca. 560 aktive Satelliten im GEO stationiert (Stand 2025). Die wichtigsten Anwendungen: Fernsehübertragung (Astra, Eutelsat), Wetterbeobachtung (Meteosat, GOES), militärische Frühwarnung (SBIRS) und Telekommunikation. Ein einzelner GEO-Satellit kann etwa ein Drittel der Erdoberfläche abdecken.

Der GEO hat eine begrenzte Kapazität. Da alle Satelliten auf demselben Ring liegen müssen (genau über dem Äquator), sind die Orbitalpositionen (Slots) eine knappe Ressource. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) verwaltet die Vergabe der Positionen, und Länder konkurrieren um günstige Slots über ihrem Territorium. Äquatorstaaten wie Ecuador und Kolumbien haben in der Bogotá-Erklärung von 1976 Souveränitätsansprüche auf den GEO-Abschnitt über ihrem Territorium erhoben, die international nicht anerkannt wurden.

Der geostationäre Orbit ist auch ein Friedhof: Satelliten, deren Treibstoff zur Neige geht, werden in einen Graveyard Orbit (ca. 300 km über GEO) angehoben, um ihren Slot für einen Nachfolger freizumachen. Defekte Satelliten, die dieses Manöver nicht mehr ausführen können, werden zu unkontrollierbarem Weltraummüll auf dem wertvollsten Orbit der Menschheit.

In der Raumfahrt dient der GEO auch als Ankerpunkt für das Weltraumlift-Konzept: Das Seil müsste vom Äquator bis in den GEO und darüber hinaus reichen, damit die Zentrifugalkraft das Seil gespannt hält.