¿Es posible lograr una órbita geoestacionaria sobre un lugar que no esté en el ecuador?

No, no es una órbita (donde se mueve solo bajo la gravedad del planeta).

La razón es bastante simple de ver. Cualquier órbita (circular) debe tener el centro de gravedad en el centro del círculo *, porque allí es donde apunta la fuerza. Para un satélite en órbita, actúa como si estuviera orbitando el centro de la tierra.

Los puntos en el ecuador se comportan así: giran en un plano alrededor del centro de la tierra. Una órbita geoestacionaria es aquella que tiene el mismo período (24 horas), por lo que permanece por encima del mismo punto.

Para cualquier punto fuera del ecuador, no se mueven alrededor del centro de la tierra. Se mueven en una trayectoria circular alrededor de algún punto en el eje de rotación, arriba o abajo del centro, pero no en el centro. Por lo tanto, ninguna órbita puede permanecer por encima de ese punto porque una órbita debe tener el centro de la tierra como su centro.

Como un ejemplo extremo, considere un satélite directamente sobre el polo sur. Para permanecer por encima de ese punto, no puede tener ningún movimiento en absoluto, porque el poste no se mueve. Pero bajo la gravedad, el satélite debe moverse hacia el centro de la tierra, es decir, hacia abajo.

Entonces, como corolario: no se puede tener una órbita geoestacionaria alrededor de un planeta que no gire, ni siquiera en el ecuador. Las órbitas funcionan porque el satélite sigue avanzando hacia el centro del planeta, pero también tiene un movimiento horizontal para que su avance avance coincida con su avance hacia abajo. Eso lo mantiene a una altitud constante por encima del centro.

Una órbita geoestacionaria coincide con la velocidad de la superficie del planeta en el ecuador, determinada únicamente por su altitud (que es lo que determina qué tan rápido cae) y la velocidad de rotación del planeta. Entonces, si un planeta se coloca a esa altitud al norte del ecuador, inmediatamente comenzará a moverse hacia el centro (sur) y, por lo tanto, no puede permanecer por encima de ese punto. Pero volverá allí un día después.

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* Y para la órbita elíptica, debe estar en un foco de la elipse. Un círculo es una elipse con ambos focos en el mismo lugar. No hagamos esto más complicado de lo que tiene que ser en el contexto de una pregunta como esta.

Tenga en cuenta que la palabra que realmente desea es “geoestacionario” (Edición: la pregunta original tenía “geosíncrono”). Y lamentablemente, los únicos lugares donde puede estacionar un satélite geoestacionario arriba están en el ecuador. Un satélite que es simplemente geosíncrono tiene un período de 24 horas, por lo que siempre tiene la misma longitud, pero oscilará a distancias iguales de norte a sur. Entonces, uno que llega tan al norte como Nueva York en un extremo estará cerca de la playa en Huellelhue, Chile en el otro.

No. Tal órbita geoestacionaria inclinada aparecerá desde el suelo para permanecer en la misma longitud, pero se moverá en línea recta de 37.5 ° N a 37.5 ° S y viceversa, todos los días. (O para ser más precisos, todos los días siderales).

Si. Es posible pero requiere el uso de fuerza inherente. Tal tecnología no sería eficiente.