https://frosthead.com

Ρωτήστε το Smithsonian: Πώς παραμένει ένας δορυφόρος;

Αυτό που ανεβαίνει πρέπει να κατέβει, έτσι; Αυτό δεν είναι απαραίτητα αληθινό στο διάστημα, όπου οι δορυφόροι στροβιλίζονται γύρω από τον πλανήτη, κλειδωμένοι με ταχύτητες που βοηθούν να νικήσουμε την προς τα κάτω έλξη βαρύτητας.

Παρόλο που οι δορυφόροι έρχονται πιο συχνά αυτές τις μέρες - ως επί το πλείστον αποτέλεσμα μιας ζωής προγραμματισμένης απαξίωσης - ορισμένοι έχουν επιπλέει εδώ και χρόνια, αν όχι δεκαετίες, χωρίς μια προγραμματισμένη ημερομηνία ανατροπής. Και αυτό συσσωρεύει τον τροχιακό χώρο.

Τι τους κρατά σε τροχιά; Οι δορυφόροι - δηλαδή τεχνητοί δορυφόροι, σε αντίθεση με τους φυσικούς δορυφόρους όπως το φεγγάρι - μεταφέρονται στο διάστημα με ρουκέτες. Ο πύραυλος πρέπει να πετάξει 100 έως 200 χιλιόμετρα πάνω από τη γη για να βγει έξω από την ατμόσφαιρα. Μόλις βρεθεί σε προκαθορισμένο ύψος τροχιάς, ο πύραυλος αρχίζει να κατευθύνεται πλαγίως σε ταχύτητες έως και 18.000 μίλια την ώρα, λέει ο Jonathan McDowell, αστρονόμος στο Κέντρο Χάρβαρντ-Σμινσόνιαν για την Αστροφυσική στο Cambridge της Μασαχουσέτης.

Ο πυραύλος σβήνει και ρίχνει το ωφέλιμο φορτίο του - τον δορυφόρο - ο οποίος βρίσκεται τώρα στην ίδια τροχιά, ενώ ταυτόχρονα ζουμίζει με τις ίδιες ταχύτητες. Η Γη είναι καμπύλη, ενώ τόσο ο πυραύλος όσο και ο δορυφόρος "πέφτουν" γύρω από τη Γη. Ο δορυφόρος παραμένει στην τροχιά αυτή όσο διατηρεί την ταχύτητά του να παραμείνει ισορροπημένη από τις ανοιχτές του ανέμου.

Σε αυτά τα ύψη, η ατμόσφαιρα είναι αρκετά λεπτή ώστε να αποτρέψει τον καύσωμα του δορυφόρου - όπως θα συνέβαινε αν πέσει χαμηλότερα και συναντά τον παχύτερο αέρα, ο οποίος προκαλεί μεγαλύτερες οπισθοφυλακές και συνεπώς μεγαλύτερη τριβή.

Οι περισσότεροι δορυφόροι πέφτουν σε μια περιοχή έως και 2.000 χλμ. Πάνω από τη γη. Οι δορυφόροι στο πολύ χαμηλό τέλος αυτού του εύρους τυπικά μένουν μόνο για μερικές εβδομάδες έως μερικούς μήνες. Φτάνουν σε αυτή την τριβή και ουσιαστικά θα λιώσουν, λέει ο McDowell.

Αλλά σε υψόμετρο 600 χλμ. - όπου οι δορυφόροι του Διεθνούς Διαστημικού Σταδίου περιστρέφονται για δεκαετίες. Και αυτό είναι δυνητικά πρόβλημα. Ταξιδεύουν τόσο γρήγορα - 5 μίλια το δευτερόλεπτο - ότι το "αποτύπωμα" τους μπορεί να έχει μήκος εκατοντάδων χιλιομέτρων. "Όταν σκέφτεστε ότι είναι τόσο μεγάλοι, ξαφνικά ο χώρος δεν φαίνεται πλέον κενός", λέει ο McDowell.

Ο πρώτος δορυφόρος ξεκίνησε από την πρώην ΕΣΣΔ στα τέλη του 1957. Το Sputnik-1 έγινε μια εικόνα της νεωτερικότητας και ώθησε τις ΗΠΑ να επιταχύνουν περαιτέρω τα δικά τους σχέδια εξερεύνησης του διαστήματος. Μόλις μήνες μετά τον Sputnik, η Αμερική ξεκίνησε τον Explorer-1. Τις δεκαετίες που ακολούθησαν, χιλιάδες δορυφόροι μεταφέρθηκαν στο διάστημα.

Ο McDowell κρατάει στενές καρτέλες στη δράση. Με τον υπολογισμό του, υπάρχουν περίπου 12.000 κομμάτια διαστημικών συντριμμιών και αρκετές χιλιάδες δορυφόροι σε τροχιά, με λίγο πάνω από χίλιους που είναι ακόμα ενεργοί. Ωστόσο, ο ενεργός αριθμός είναι αβέβαιος, καθώς η παρακολούθηση των ραδιοφωνικών μεταδόσεων από αυτούς τους δορυφόρους στους ιδιοκτήτες τους δεν γίνεται ευρέως - εκτός ίσως από την Υπηρεσία Εθνικής Ασφάλειας - και μερικές φορές οι ιδιοκτήτες, ειδικά στρατιωτικοί, δεν μου λένε πότε οι δορυφόροι τους έχουν απενεργοποιηθεί ", λέει ο McDowell.

Περίπου το ένα τρίτο των δορυφόρων ανήκουν σε διάφορους στρατιωτικούς, εκ των οποίων το ένα τρίτο χρησιμοποιούνται για επιτήρηση, λέει. Ένα άλλο τρίτο είναι πολιτικά και το τελευταίο τρίτο είναι εμπορικό. Η Ρωσία, οι ΗΠΑ, η Κίνα και η Ευρώπη είναι οι κύριοι παράγοντες στην επιχείρηση εκτόξευσης, αλλά πολλές άλλες χώρες έχουν δυνατότητες ή αναπτύσσουν. Και δεκάδες χώρες έχουν χτίσει τους δικούς τους δορυφόρους - που ξεκίνησαν από άλλα έθνη ή εμπορικές εταιρείες διαστήματος.

Και η τάση είναι να στείλετε συσκευές με μεγάλη διάρκεια ζωής κατά μέσο όρο από 10 έως 20 χρόνια. Πάνω από αυτό, οι απομακρυσμένοι ή νεκροί δορυφόροι παραμένουν ως επί το πλείστον σε τροχιά, κινούνται από ηλιακούς συλλέκτες.

Προσθέτοντας στο μίγμα: την εκρηκτική "προσωπική" δορυφορική επιχείρηση. Αυτοί οι μικροδικοί δορυφόροι έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό και χρησιμοποιούνται από πανεπιστήμια, αλλά τουλάχιστον μία εταιρεία πωλεί απευθείας στο κοινό και υπάρχουν και χώροι DIY.

Η διάδοση της δορυφορικής τεχνολογίας οδηγείται εν μέρει από τους ίδιους παράγοντες που έχουν οδηγήσει στην εξάπλωση άλλων προηγουμένως εξελιγμένων τεχνολογιών, όπως η αλληλούχιση των γονιδίων - περισσότερη γνώση, ταχύτερη πληροφορική και λιγότερο δαπανηρή μηχανήματα. Αλλά και "υπάρχουν περισσότερα εισιτήρια για βόλτες διαθέσιμα" - περισσότερες ευκαιρίες εκτόξευσης, λέει ο McDowell.

Όλα αυτά καθιστούν έναν ολοένα και περισσότερο γεμάτο τροχιακό χώρο.

Υπάρχουν πολλές σχεδόν αδυναμίες - με τους μηχανικούς να παίζουν το ρόλο του ελέγχου της εναέριας κυκλοφορίας από τη Γη, ελιγμώντας τους δορυφόρους από τη ζημιά όπως είναι απαραίτητο. Οι ιδιοκτήτες δορυφόρων έχουν ζητηθεί - από τη NASA, μεταξύ άλλων διαστημικών οργανισμών - να λάβουν μέτρα για να μειώσουν την πιθανότητα ότι η σημερινή πτητική μηχανή πτήσης δεν θα γίνει αύριο πλωτός κάδος από σκουπίδια. Αυτό συμβαίνει με την ώθηση χαμηλών ορχηστρών στη ζώνη εξουθένωσης ή τη συντριβή σκόπιμα μεγάλων δορυφόρων στον Νότιο Ειρηνικό, λέει ο McDowell.

Εν τω μεταξύ, η Γη μπορεί να φθάσει στην ικανότητά της να περιστρέφεται γύρω από αντικείμενα.

Ακριβώς όπως οι άνθρωποι έχουν συνειδητοποιήσει περισσότερο την ανάγκη διαχείρισης του χερσαίου περιβάλλοντος, «θα πρέπει να είμαστε σοβαροί για την οικολογία του κοντινού εξωτερικού χώρου», λέει ο McDowell.

σχετικό περιεχόμενο

  • Ρωτήστε το Smithsonian: Ποια είναι η βαθύτατη τρύπα που κάνατε ποτέ;
  • Το νέο Δορυφορικό Δίκτυο που ξεκίνησε το τρέχον έτος στοχεύει στη βελτίωση της πρόβλεψης του καιρού
  • Τα ανατριχιαστικά, Kitschy και Geeky μπαλώματα του αμερικανικού κατασκοπευτικού δορυφορικού συστήματος Spy
  • Θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε δορυφόρους για να κρατήσουμε ένα μάτι σε απομακρυσμένες φυλές Αμαζονίου;

Είναι η σειρά σου να ζητάς από το Smithsonian

Ρωτήστε το Smithsonian: Πώς παραμένει ένας δορυφόρος;