同步卫星只能在赤道上空运行，因为要和地球自转保持完全一致。卫星绕地球转一圈得正好24小时，而轨道半径越大转得越慢。如果卫星不在赤道平面，地球自转会让它一边转一边跟着地球转圈，就像骑自行车时车头总朝前一样。只有贴着赤道飞，卫星才能跟着地球一起转，不会掉队。

根据开普勒三定律，卫星轨道半径和周期的平方成正比。算出来同步轨道得离地球三万五千七百八十六公里高，这个高度刚好让卫星转一圈24小时。要是卫星在赤道北边或南边飞，轨道平面和地球自转轴会有夹角，卫星转一圈地球已经转了半圈，这样卫星每天要追着地球跑两次才能保持位置。比如在北纬30度轨道，卫星每圈地球转半圈，得转两圈才能和地球同步，但这样周期就变成48小时了。所以只有赤道轨道能同时满足轨道周期和地球自转方向两个条件。卫星飞到这个高度后，地球自转带动它每天绕地球转一圈，就像骑在旋转木马上一样跟着一起转。要是轨道半径小了，卫星转得快，地球自转带不动它；半径大了转得慢，地球自转又甩得它掉队。只有这个特定高度才能卡准24小时转一圈的节奏。