¿Cómo calcular la altura sobre el horizonte de un satélite geoestacionario en una latitud dada?

Órbita geoestacionaria de Wikipedia ; comunicaciones dice:

Los satélites de comunicación geoestacionarios son útiles porque son visibles desde una gran área de la superficie terrestre, extendiéndose 81° tanto en latitud como en longitud.

Pero, ¿cómo calcular que por encima de los 81° no son visibles? Y también, ¿cómo sé exactamente a qué altura veré un satélite en alguna ciudad (por ejemplo, Moscú - 55.7558° N, 37.6173° E)?

Al final de la oración que ha citado hay una nota al pie de página 22 Determinación de los ángulos de observación de los satélites de comunicaciones geoestacionarios que contiene mucha matemática. Probablemente sea más de lo que necesita para empezar. En su lugar, puede buscar en este sitio (usando el cuadro de búsqueda) "ángulo de mirada" e intentar la búsqueda con y sin "geoestacionario".
@AJN sí, por supuesto que tienes razón. Por alguna razón, estaba tratando de aplicar a puntos subsatélites en latitudes arbitrarias en lugar de en el ecuador. Ahora he realizado algunas acciones correctivas para el mantenimiento de la estación personal y la preparación del café.

Respuestas (1)

A continuación se muestra un diagrama que muestra la sección transversal (sección longitudinal) de la tierra a la misma longitud que el satélite geoestacionario.

sección transversal de la tierra que muestra un satélite geoestacionario

Se marca una ubicación desde la que el satélite geoestacionario se alinea con el horizonte. Su latitud también está marcada en la imagen. En latitudes más altas, el satélite está por debajo del horizonte.

C o s ( yo a t ) = 6400 36000 + 6400 yo a t ≈ 81 grado

En cambio, si imaginamos que la vista en la imagen es de un observador en el espacio sobre el polo norte, entonces el diagrama muestra la longitud y, por lo tanto, los 81 grados también se aplican a la longitud; pero solo en el ecuador ya que la sección transversal se hizo en el ecuador.

De hecho, una línea tangente trazada desde el satélite a la superficie de la tierra traza un cono de medio ángulo 90 - 81 = 9 grados.

La figura 1 en el enlace que proporcionó parece mostrar el cálculo de los ángulos de observación.
¿Cómo calcular la altura sobre el horizonte de un satélite geoestacionario en una latitud dada?
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