Οι γεωστατικοί δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τον πλανήτη με την ίδια ταχύτητα με τη Γη. Επομένως, από έξω φαίνονται "κρέμονται" στον ουρανό σε ένα σημείο. Προκειμένου οι δορυφόροι να διορθώσουν την τροχιά τους, είναι εξοπλισμένοι με πυραυλοκινητήρες.
Τεχνητοί δορυφόροι της Γης, που περιστρέφονται γύρω από αυτό σε μια γεωστατική τροχιά, για τους επίγειους κατοίκους μοιάζουν με ένα σημείο που κρέμεται ακίνητο στον ουρανό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται η Γη.
Δεδομένου ότι στο σύστημα συντεταγμένων έχουμε συνηθίσει ενώ περιστρέφοντας τον δορυφόρο δεν αλλάζει ούτε το αζιμούθιο ούτε το ύψος πάνω από τη γραμμή ορίζοντα, φαίνεται να "κρέμεται" ακίνητο.
Γεωστατική τροχιά
Οι γεωστατικοί δορυφόροι βρίσκονται σε υψόμετρο περίπου 36 χιλιάδων χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας - αυτή είναι η τροχιακή διάμετρος που επιτρέπει στον δορυφόρο να ολοκληρώσει μια πλήρη επανάσταση σε μια εποχή που πλησιάζει την ημέρα της Γης (περίπου 23 ώρες 56 λεπτά).
Ένας δορυφόρος που περιστρέφεται σε γεωστατική τροχιά επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες (βαρυτικές διαταραχές, την ελλειπτική φύση του ισημερινού, την ανομοιογενή δομή της βαρύτητας της γης κ.λπ.). Εξαιτίας αυτού, η τροχιά του δορυφόρου αλλάζει και πρέπει να διορθώνεται συνεχώς. Για να διατηρήσει τον δορυφόρο στη σωστή θέση σε τροχιά, είναι εξοπλισμένος με χημική ή ηλεκτρική μηχανή πυραύλων χαμηλής ώσης. Ένας τέτοιος κινητήρας ενεργοποιείται αρκετές φορές την εβδομάδα και διορθώνει τη θέση του δορυφόρου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η μέση διάρκεια ζωής ενός δορυφόρου είναι περίπου 10-15 χρόνια, μπορεί να υπολογιστεί ότι το καύσιμο πυραύλων που απαιτείται για τους κινητήρες του πρέπει να είναι αρκετές εκατοντάδες κιλά.
Ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur Clarke ήταν ένας από τους πρώτους που διαδόθηκε την ιδέα της χρήσης της γεωστατικής τροχιάς για επικοινωνία. Το 1945, το άρθρο του για αυτό το θέμα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Wireless World. Εξαιτίας αυτού, η γεωστατική τροχιά στον δυτικό κόσμο ονομάζεται ακόμα "Clarke Orbit".
Αν και οι γεωστατικοί δορυφόροι φαίνεται να είναι ακίνητοι, στην πραγματικότητα περιστρέφονται σε συγχρονισμό με τον πλανήτη σε περισσότερα από τρία χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Καλύπτουν απόσταση 265.000 χιλιομέτρων την ημέρα.
Δορυφόροι LEO
Εάν η τροχιά του δορυφόρου μειωθεί, η ισχύς του σήματος που εκπέμπεται από αυτόν θα αυξηθεί, αλλά αναπόφευκτα θα αρχίσει να περιστρέφεται γρηγορότερα από τη γη και θα πάψει να είναι γεωστατική. Με απλά λόγια, θα πρέπει να το "πιάσετε", επαναπροσανατολίζοντας συνεχώς την κεραία λήψης. Για να αποφευχθεί αυτό, αρκεί να εκτοξεύσετε πολλούς δορυφόρους σε μια τροχιά - τότε θα αντικαταστήσουν ο ένας τον άλλον και η κεραία δεν θα πρέπει να επαναπροσανατολιστεί. Αυτή η αρχή εφαρμόστηκε στην οργάνωση του δορυφορικού συστήματος Iridium. Περιλαμβάνει 66 δορυφόρους χαμηλής τροχιάς που περιστρέφονται σε έξι τροχιές.
