Ez az oka annak, hogy a Szputnyik csak 3 hónap után zuhant vissza a földre
a Sputnik 1-en dolgozó technikus 1957-ben, elindítása előtt. Miután mindössze 3 hónap az űrben,… A Sputnik 1 a légköri húzás miatt visszaesett a földre, ez a probléma még ma is sújtja az összes alacsony Föld körüli pályán keringő műholdat.
NASA / Asif A. Siddiqi
1957. október 4-én a Szovjetunió elindította a Sputnik 1-et, amely a Föld légköre fölé emelkedett, és bolygónk körül keringett, 90 percenként megkerülve. A rendkívül alacsony fényszennyezési körülmények között, amelyek akkoriban a világ nagy részén léteztek, ez volt az egyetlen ilyen típusú tárgy: egy mesterséges, ember által készített műhold. Nem hivatalosan az űrverseny kezdetét, egy katonai és politikai törekvést jelölte meg, amely évtizedekig felemésztené a nemzetközi politikát.
de maga a Szputnyik már nem kering a Föld körül. Valójában annyira rövid életű volt, hogy idővel az Egyesült Államok sikeresen elindította az Explorer 1-et, az első amerikai műholdat az űrben, a Sputnik 2-et, amely az első állatot hordozta az űrben, már hónapok óta kering a Földön. De az eredeti Szputnyik, több mint 1400 pályája után, már visszaesett a földre.
A három ember felelős a siker Explorer 1, Amerika első Föld műhold volt… 1958.január 31-én indult. William Pickering( L), James van Allen (középen) és Werner von Braun (jobbra) voltak a felelősek a műholdért, a tudományos műszerekért, illetve az Explorer 1-et elindító rakétáért.
NASA
ami a Szputnyikkal történt, nem volt szokatlan. Valójában ez történik a legtöbb műholddal, ha alacsony Föld körüli pályára indítja őket, és ott hagyja őket, hogy megvédjék magukat. Minden pályán, hogy megy, a műhold hinta apogee, ahol eléri a maximális távolság a Föld felszínén, majd perigee, ahol teszi a legközelebbi megközelítés a földre. Az alacsony Föld körüli pályán ez általában azt jelenti, hogy a műholdak néhány száz kilométerre vannak a Föld felszíne felett, még a legközelebb is. Figyelembe véve, hogy csak 100 kilométer (62 mérföld) magasságban húzzuk meg a vonalat a Föld légköre és a világűr között, legalább felületesen úgy tűnik, hogy ezek a műholdak szilárdan és örökké az űrben lesznek.
egy ellenőrzött újbóli belépés, ahol egy műhold, mint az ESA ATV műhold itt látható, újra belép a… atmoszféra ismert szögben és helyen: mi irányítjuk, hogy hol és hogyan jön vissza a földre. Az ellenőrizetlen újbóli belépés viszont nagy, hatalmas darabokat okozhat, amelyek nagyjából bárhol a Földön landolhatnak. Nehéz, szilárd tárgyak, mint a Hubble elsődleges tükör, könnyen okozhat jelentős mennyiségű kárt, vagy akár ölni, attól függően, hogy hol azok a darabokat leszállt.
ESA
de a valóságban a helyzet sokkal bonyolultabb. A légkörnek nincs hirtelen vége,vagy széle. Nem így működik a gáz, ha valódi részecskékből áll. Ahogy nagyobb magasságokba megy, a részecskék sűrűsége továbbra is csökken, de az ütközések által felmelegített különböző részecskék különböző sebességgel mozognak: néhány gyorsabb, néhány lassabb, de jól meghatározott átlagos sebességgel.
minél magasabbra megy, annál valószínűbb, hogy energikusabb részecskéket talál, mivel több energiát igényel az extrém magasságok elérése. De annak ellenére, hogy a sűrűség rendkívül alacsony, nagyon magas tengerszint feletti magasságban, soha nem esik nullára.
a Föld légkörének rétegei, amint azt itt skálázzák, sokkal magasabbak, mint a… a tér jellemzően meghatározott határa. Az alacsony Föld körüli pályán lévő minden objektum valamilyen szinten légköri húzásnak van kitéve. A sztratoszféra és a troposzféra azonban a Föld légkörének több mint 95% – át, és gyakorlatilag az összes ózont tartalmazza.
Wikimedia Commons user Kelvinsong
olyan atomokat és molekulákat találtunk, amelyek gravitációsan kötődnek a Földhöz legfeljebb 10 000 km (6200 mérföld) magasságban. Az egyetlen ok, amiért nem léptünk túl ezen a ponton, az, hogy 10.000 kilométer után a Föld légköre megkülönböztethetetlen a napszéltől, mindkettő feszült, forró atomokból és ionizált részecskékből áll.
légkörünk túlnyomó többsége (tömeg szerint) a legalacsonyabb rétegekben található, a troposzféra a Föld atmopshere 75% – át, a sztratoszféra további 20% – át, a mezoszféra pedig a fennmaradó 5% – ot tartalmazza. De a következő réteg, a termoszféra hihetetlenül diffúz.
a troposzféra( narancs), a sztratoszféra (fehér) és a mezoszféra (kék) a nyomasztó… a Föld légkörében lévő molekulák többsége hazudik. De ezen túl, a levegő még mindig jelen van, ami műholdak esik, és végül de-pályára, ha egyedül marad. a NASA/csapat Expedíció 22
Míg egy légköri részecskék a tenger szintje fog utazni egy mikroszkopikus távolság, mielőtt az ütközést a másik molekula, a volvo cars olyan szórt, hogy egy átlagos atom vagy molekula fel lehet utazni, egy kilométerre vagy még mielőtt találkozott egy ütközés.
fel a termoszférában, az biztos, hogy üres térnek tűnik, ha nem más, mint egy apró atom vagy molekula. Végül is felkeltél a Föld légköréből, ebben az alacsony sűrűségű szakadékban maradtál, miközben a parabolikus pályád csúcsán voltál, és lassan, végül, a gravitáció ereje alatt visszaestél a bolygódra.
ezek az ISS-ből 2015-ben indított galamb műholdak földi képalkotásra készültek. Vannak ~130… A bolygó által létrehozott dove műholdak, amelyek ma még a Föld pályáján vannak, de a jelenlegi műholdak 2-3 év alatt visszatérnek a földre a légköri húzás miatt. Újakat kell elindítani, hogy folyamatosan feltöltsék őket.
NASA
de ha egy űrhajó, azt tapasztalja, valami nagyon más. Az okok a következők:
- nem csak a földről emelkedik fel, hanem kering, ami azt jelenti, hogy más irányba haladsz a vékony légköri részecskékkel.
- mivel stabil pályán van, gyorsan kell mozognia: körülbelül 7 km/s (5 mérföld / másodperc), hogy az űrben maradjon.
- és már nem csak egy atom vagy molekula mérete, hanem egy űrhajó mérete is.
mindezek együttesen katasztrófához vezetnek bármely keringő műhold számára.
Több ezer ember alkotta tárgy— 95% – uk “űrszemét” – alacsony Föld körüli pályát foglal el. Minden fekete pont… ez a kép egy működő műholdat, egy inaktív műholdat vagy egy törmeléket mutat. Bár a Föld közelében lévő tér zsúfoltnak tűnik, minden pont sokkal nagyobb, mint az általa képviselt műhold vagy törmelék, és az ütközések rendkívül ritkák.
NASA illusztráció jóvoltából Orbital törmelék Program Office
ilyen katasztrófa elkerülhetetlen miatt műholdas drag, amely egy módja annak, hogy számszerűsíteni, hogy mennyi sebességet egy műhold veszít idővel miatt a légköri részecskék fut be nagy relatív sebességgel. Bármely alacsony Föld körüli pályán lévő műhold élettartama néhány hónaptól néhány évtizedig terjed,de nem tovább. Meg lehet küzdeni ezt megy magasabb magasságokba, de még ez nem fog megmenteni örökre.
minden alkalommal, amikor aktivitás van a napon, mint a napfoltok, a napkitörések, a koronális tömeges kilökődések vagy más kitörésszerű események, a Föld légköre felmelegszik. A melegebb részecskék nagyobb sebességet jelentenek, a nagyobb sebesség pedig egyre nagyobb magasságokba úszik, növelve a légkör sűrűségét még az űrben is. Amikor ez megtörténik, még a műholdak is, amelyek gyakorlatilag húzásmentesek voltak, visszaesnek a Föld felé. A mágneses viharok rendkívül magas tengerszint feletti magasságban is növelhetik a levegő sűrűségét.
Ez egy hamis színű kép az ultraibolya Aurora Australis-ról, amelyet a NASA IMAGE satellite and készített… átfedésben a NASA műholdas kék márvány képével. A Föld hamis színben jelenik meg; az aurora kép azonban teljesen valóságos. A naptevékenység nem csak ezeket az aurórákat okozza, hanem felmelegíti a légkört, és növeli a műholdas húzást minden magasságban.
NASA
és ez a folyamat kumulatív, abban az értelemben, hogy műholdként a drag-ot tapasztalja, a perigee alacsonyabb és alacsonyabb magasságokba esik. Most, ezekben az alacsonyabb magasságokban, a húzóerő még tovább növekszik, ami miatt elveszíti a kinetikus energiáját,amely még gyorsabban tartja a pályán. Az esetleges halál-spirál több ezer, több tízezer, vagy akár több százezer orbitot is igénybe vehet, de csak 90 perc / orbit, ez azt jelenti, hogy minden alacsony Föld körüli pályán keringő műhold legfeljebb évtizedekig él.
a közös NASA-USGS Landsat műholdak folyamatos lefedettséget és a föld megfigyelését biztosították… felszín az űrből 1972 óta. A Landsat program képei a Bush-adminisztráció óta mind nyilvános használatra ingyenesek, de az év elején benyújtott javaslat díjat számítana fel e kritikus adatok felhasználásáért. Az időszakosan elindított műholdak cseréje nélkül ez a program, valamint az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdakra támaszkodó programok hirtelen véget érnek ebben a században.
NASA
Ez az őszi-Back-To-Earth probléma nem csak az 1950-es évek korai műholdainak problémája volt, de továbbra is problémát jelent szinte az összes műhold számára, amelyet valaha elindítottunk. Az ember alkotta műholdak 95%-a alacsony Föld körüli pályán van, beleértve a Nemzetközi Űrállomást és a Hubble űrtávcsövet is. Ha nem növelnénk rendszeresen ezeket az űrhajókat, akkor sokan már visszaestek volna a földre.
mind a Hubble, mind az ISS kevesebb, mint 10 éve maradna a jelenlegi pályájukon, ha csak hagyjuk meghalni őket. És amikor a nagy műholdak ezt teszik, úgy hívják, hogy ellenőrizetlen visszatérés. Ideális esetben felégnek a légkörben, vagy beleesnek az óceánba, de ha felbomlanak és / vagy földet érnek, katasztrófát okozhatnak. Ez az anyagi károktól az életvesztésig terjedhet, a törmelék becsapódásának helyétől és méretétől függően.
A Hubble-re telepített soft capture mechanizmus (illusztráció) alacsony ütközésű Dokkolórendszert használ… (Fedelek) interfész és kapcsolódó relatív navigációs célok a jövőbeli találkozási, elfogási és dokkolási műveletekhez. A rendszer fedel interfészét úgy tervezték meg, hogy kompatibilis legyen a következő generációs űrszállító járművön használható rendezvous és dokkoló rendszerekkel.
NASA
A Hubble-nek nem feltétlenül kell szenvednie ezt a sorsot életének végén. Mint Michael Massimino, az egyik űrhajós, aki 2009-ben utoljára kiszolgálta a Hubble-t az űrrepülőgép fedélzetén, kapcsolódó:
pályája romlik. A távcső rendben lesz, de pályája egyre közelebb hozza a Földhöz. Akkor vége a játéknak.
A Hubble utolsó szervizelési küldetése egy dokkoló mechanizmust tartalmazott, amelyet a távcsőre telepítettek: a Soft Capture and Rendezvous rendszert. Bármely megfelelően felszerelt rakéta biztonságosan hazaviheti.
egy műhold légköri újbóli belépése, például az itt látható ATV-1 műhold, folytatódhat… ellenőrzött módon, ahol szétesik és / vagy biztonságosan landol az óceánban, vagy ellenőrizetlen módon, ami katasztrofálisnak bizonyulhat mind az emberi élet, mind a tulajdon szempontjából.
NASA
de az 25,000 + egyéb műholdak alacsony Föld körüli pályán, nincs szabályozott újbóli belépés. A Föld légköre leveszi őket, messze túlmutat a tér mesterséges szélén, vagy a Kármán vonalon, amelyet általában rajzolunk. Ha ma abbahagynánk a műholdak indítását, akkor egy évszázad alatt nem maradna nyoma az emberiség alacsony Föld körüli pályán való jelenlétének.
a Szputnyik 1-et 1957-ben indították el, és alig három hónappal később spontán módon keringett és visszaesett a földre. A légkörünk részecskéi messze a mesterséges vonal fölé emelkednek, ami hatással van a Föld körül keringő műholdainkra. Minél távolabb van a perigee, annál hosszabb ideig maradhat ott, de annál nehezebb lesz jeleket küldeni innen a felszínen. Amíg nincs üzemanyag-mentes technológiánk arra, hogy passzívan növeljük műholdainkat, hogy stabilabb pályán tartsuk őket, a Föld légköre továbbra is a legpusztítóbb erő az emberiség számára az űrben.
Leave a Reply