Az 1950-es évektől kezdve a Szputnyik, a Vosztok és a Merkúr programokkal az emberek “megcsúsztatták a Föld mogorva kötelékeit”. Egy ideig minden küldetésünk az úgynevezett alacsony Föld körüli pálya (LEO) volt. Idővel az Apollo-missziók és a robot űrhajókat is magában foglaló mély űrmissziók (mint például a Voyager-missziók) utánunk merészkedtünk, elérve a Holdat és a Naprendszer más bolygóit.
de nagyjából, az űrbe irányuló küldetések túlnyomó többsége az évek során-akár varrtak, akár nem varrtak – alacsony Föld körüli pályára került., Itt található a föld kommunikációs, navigációs és katonai műholdainak széles skálája. Itt működik a Nemzetközi Űrállomás (ISS), ahol ma is a legtöbb küldetés zajlik. Szóval mi az A LEO és miért akarunk oda küldeni dolgokat?
meghatározás:
technikailag az alacsony Föld körüli pályán lévő tárgyak 160-2000 km (99-1200 mi) magasságban vannak a Föld felszíne felett., A tengerszint feletti magasság alatt lévő objektum orbitális bomlástól szenved, és gyorsan a légkörbe ereszkedik, vagy felég, vagy összeomlik a felszínen. Az ilyen magasságban lévő objektumoknak 88-127 perces orbitális periódusuk is van (azaz az idő, amíg egyszer a Föld körüli pályára kerül).
az alacsony Föld körüli pályán lévő tárgyak légköri húzásnak vannak kitéve, mivel még mindig a Föld légkörének felső rétegeiben vannak-különösen a termoszféra (80 – 500 km; 50 – 310 mi), theremopause (500-1000 km; 310-620 mi), valamint az exoszféra (1000 km; 620 km; MI, és azon túl). Minél magasabb az objektum pályája, annál alacsonyabb az 1atmoszférikus sűrűség és a húzás.,
Az 1000 km-en (620 mi) túl a tárgyak a Föld Van Allen sugárzási övének lesznek kitéve – a töltött részecskék zónája, amely a Föld felszínétől 60 000 km távolságra terjed ki. Ezekben az övekben a napszél és a kozmikus sugarak csapdába estek a Föld mágneses mezőjében, ami különböző sugárzási szintekhez vezetett. Ezért miért küldetések LEO célja attitűdök között 160-1000 km (99-620 mi).
jellemzők:
a termoszférán, a termopauzán és az exoszférán belül a légköri viszonyok változóak., Például a termoszféra alsó része (80-550 kilométer; 50-342 mi) tartalmazza az ionoszférát, amelyet úgy neveznek, mert itt van a légkörben, hogy a részecskéket a napsugárzás ionizálja. Ennek eredményeként a légkör ezen részén keringő űrhajóknak képesnek kell lenniük ellenállni az UV és a kemény ion sugárzás szintjének.
a hőmérséklet ebben a régióban is növekszik a magassággal, ami a molekulák rendkívül alacsony sűrűségének köszönhető., Tehát míg a hőmérséklet a termoszférában akár 1500 °C-ra (2700 °F) is emelkedhet, a gázmolekulák távolsága azt jelenti, hogy nem érzi magát melegnek egy olyan ember számára, aki közvetlen kapcsolatban állt a levegővel. Az Aurora Borealis és Aurara Australis néven ismert jelenségek ezen a magasságban is előfordulnak.
az exoszféra, amely a Föld légkörének legkülső rétege, kiterjed az exobázisból, és összeolvad a világűr ürességével, ahol nincs légkör., Ez a réteg főleg rendkívül alacsony sűrűségű hidrogénből, héliumból és több nehezebb molekulából áll, beleértve a nitrogént, az oxigént és a szén-dioxidot (amelyek közelebb állnak az exobázhoz).
az alacsony Föld körüli pálya fenntartása érdekében az objektumnak elegendő orbitális sebességgel kell rendelkeznie. A 150 km-es vagy annál magasabb tengerszint feletti magasságban lévő tárgyak esetében 7,8 km (4,84 mi)/másodperc (28,130 km / h; 17,480 mph) orbitális sebességet kell fenntartani. Ez valamivel kisebb, mint a pályára lépéshez szükséges menekülési sebesség, amely másodpercenként 11, 3 kilométer (7 mérföld) (40 680 km/h; 25277 mph).,
annak ellenére, hogy a gravitáció vonzása LEO-ban nem szignifikánsan kisebb, mint a Föld felszínén (körülbelül 90%), az emberek és a pályán lévő tárgyak állandó freefall állapotban vannak, ami a súlytalanság érzését kelti.
A LEO használata:
az űrkutatás történetében az emberi küldetések túlnyomó többsége alacsony Föld körüli pályára került. A Nemzetközi Űrállomás Leóban is kering, 320 és 380 km (200 és 240 mi) magasság között. A LEO pedig a mesterséges műholdak többségét bevetik és karbantartják., Ennek okai meglehetősen egyszerűek.
egy esetében a rakéták és űrrepülőgépek 1000 km (610 mi) feletti magasságokba történő telepítése lényegesen több üzemanyagot igényelne. A LEO-n belül a kommunikációs és navigációs műholdak, valamint az űrmissziók nagy sávszélességet és alacsony kommunikációs időeltolódást tapasztalnak (más néven. késés).
a földmegfigyelő és kémműholdak esetében a LEO még mindig elég alacsony ahhoz, hogy jól megnézze a Föld felszínét, és nagy tárgyakat és időjárási mintákat oldjon meg a felszínen., A magasság lehetővé teszi a gyors orbitális periódusokat is (egy kicsit több mint egy óra vagy két óra hosszú), ami lehetővé teszi számukra, hogy egyetlen nap alatt többször is megtekinthessék ugyanazt a régiót a felszínen.
és természetesen a Föld felszínétől 160-1000 km-es magasságban a tárgyak nem esnek a Van Allen-övek intenzív sugárzásának. Röviden: A LEO a legegyszerűbb, legolcsóbb és legbiztonságosabb hely a műholdak, űrállomások és űrmissziók telepítéséhez.,
Kérdéseket Űrszemét:
Mert a népszerűsége, mint egy úti műholdak tér küldetések, valamint növeli a tér elindítja az elmúlt néhány évtizedben, LEO is egyre zsúfolt a tér, törmelék. Ez az eldobott rakétaszakaszok, a nem működő műholdak, valamint a nagy törmelékdarabok közötti ütközések által létrehozott törmelék formájában történik.
ennek a TÖRMELÉKMEZŐNEK a létezése LEO-ban az utóbbi években egyre nagyobb aggodalomra ad okot, mivel a nagy sebességű ütközések katasztrofálisak lehetnek az űrmissziók számára., Minden ütközés esetén további törmelék keletkezik, ami egy pusztító ciklust hoz létre, amelyet a Kessler – effektusnak neveznek-amelyet Donald J. Kessler NASA tudósról neveztek el, aki először 1978-ban javasolta.
2013-ban a NASA becslése szerint akár 21 000 darab 10 cm-nél nagyobb szemét is lehet, 500 000 részecske 1-10 cm között, és több mint 100 millió kisebb, mint 1 cm. Ennek eredményeként az elmúlt évtizedekben számos intézkedést hoztak az űrszemét és az ütközések megfigyelésére, megelőzésére és enyhítésére.,
például 1995-ben a NASA lett az első Űrügynökség a világon, amely átfogó iránymutatásokat adott ki az orbitális törmelék enyhítésére. 1997 – ben az amerikai kormány válaszolt az orbitális Törmelékcsökkentő Standard gyakorlatok kidolgozásával, a NASA iránymutatásai alapján.
a NASA létrehozta az orbitális Törmelékprogram irodát is, amely más szövetségi osztályokkal koordinálja az űrszemét megfigyelését és az ütközések által okozott zavarok kezelését., Emellett az amerikai Space Surveillance Network jelenleg monitorok néhány 8,000 keringő objektumok tekinthető ütközés veszélyek, valamint biztosítja a folyamatos áramlás pályára adatok, hogy a különböző hivatalok.
Az Európai Űrügynökség (ESA) űrszemét-irodája fenntartja az űrben lévő objektumokat (diszkókat) jellemző adatbázis-és Információs Rendszert is, amely információkat nyújt az ESA által jelenleg nyomon követett összes tárgy kilövési részleteiről, orbitális előzményeiről, fizikai tulajdonságairól és küldetésleírásairól., Ez az adatbázis nemzetközileg elismert, által használt közel 40 ügynökségek, szervezetek, vállalatok világszerte.
több mint 70 éve az alacsony Föld körüli pálya az emberi űrkép játszótere. Időnként a játszótéren túl merészkedtünk, távolabb a Naprendszerbe (sőt még azon túl is). Az elkövetkező évtizedekben várhatóan sokkal több tevékenység zajlik Leóban, amely magában foglalja több műhold, cubesats telepítését, az ISS fedélzetén folytatott műveleteket, sőt a repülőgép-turizmust is.,
mondanom sem kell, hogy ez a tevékenységnövekedés megköveteli, hogy tegyünk valamit az űrsávokat áthatoló összes szeméttel kapcsolatban. Több Űrügynökség, magánrepülő-vállalat és más résztvevők, akik ki akarják használni a LEO-t, komoly tisztításra lesz szükség. Néhány további protokollt biztosan ki kell dolgozni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy tiszta marad.
számos érdekes cikket írtunk a Föld körüli pályáról itt, a mai univerzumban. Itt van, mi a Föld pályája?, Milyen magas a tér?, Hány műhold van az űrben?,, Az északi és Déli fények – Mi az Aurora? és mi a Nemzetközi Űrállomás?
Ha további információt szeretne az alacsony Föld körüli pályáról, nézze meg az orbit típusát az Európai Űrügynökség honlapján. Itt található egy link a NASA alacsony Föld körüli pályáról szóló cikkéhez.
a csillagászat egy teljes epizódját is rögzítettük, amely a Naprendszer Megkerüléséről szól. Ide figyelj, 84. rész: a Naprendszer megkerülése.