Miért keringő műholdak instabil (8 fénykép)
Úgy tűnhet, hogy a műhold kering a Föld - ez a legegyszerűbb, ismerős és kedves, hogy ebben a világban. Végül, a hold lóg az égen több mint négymilliárd éves, és mozdulatai nincs semmi természetfeletti. De ha indítunk műholdak pályára, azok továbbra is ott néhány vagy több tucat évig, majd újra be a légkörbe, és éget, vagy van, vagy esik az óceán és a szárazföldön.
Sőt, ha megnézzük a természetes műholdak más bolygókon, mindegyik tartják sokkal hosszabb, mint az ember alkotta műhold kering a Föld. A Nemzetközi Űrállomás (ISS), például kering a Föld minden 90 percben, amíg a szükséges elrendelni egy hónappal a hold. Még műholdak, amelyek közel állnak a bolygó - mint például a Jupiter Io, az árapály-erők, hogy felmelegíti a világot, és megtörni a vulkanikus katasztrófák - stabilan tartani pályáját.
Io, várhatóan továbbra is a pályára a Jupiter a fennmaradó az élet a Naprendszerben, de az ISS, ha nem kerül sor intézkedésre lesz a pályáján kevesebb, mint 20 éve. Ugyanez a sors igaz szinte az összes műholdat jelen alacsony Föld körüli pályán: Mire jött a következő században, szinte az összes aktuális műhold belép a Föld légkörébe és éget fel. A legnagyobb (mint az ISS annak 431 tonna súly) esik egy nagy törmeléket a szárazföldön és a vízben.
Miért történik ez? Miért ezek a műholdak nem törődnek a törvényi Einstein, Newton és Kepler, és miért nem akarnak ahhoz, hogy folyamatosan stabil pályára? Kiderült, hogy több tényező is van okoz az orbitális sűrűjébe.
légellenállás
Ez talán a legfontosabb hatás, ami az oka annak is a műholdak alacsony Föld körüli pályára instabil. Egyéb műholdak - mint például a geostacionárius műholdak - is romlott, de nem olyan gyorsan. Mi használják „space” minden, ami több mint 100 kilométer felett a Kármán-vonal. De minden határainak meghatározása a kozmosz, ahol a hely és végződik a bolygó légköre kezd lenni erőltetett. A valóságban a részecskék a légkörbe kiterjed messze és magas, csak a sűrűsége őket egyre kevesebb és kevesebb. Végül sűrűsége csökken - kevesebb, mint egy mikrogramm per köbcentiméter, majd nanogramm, pikogrammig majd - és akkor minden ez egy térben több bizalmat. De légköri atomok lehetnek jelen több ezer kilométer, és amikor szembesül ezekkel a műholdak tartalmaz, akkor veszít erejéből, és lassul. Ezért műholdak alacsony Föld körüli pályán instabil.
A részecskék a napszél
A nap folyamatosan bocsát ki nagy energiájú részecskék, főleg protonok, de ott is az elektronok és hélium atommag, amely ütközik mindent, ami megfelel. Ezek összecsapások viszont megváltoztathatja a lendület a műhold felé néző és fokozatosan lassú őket. Elegendő idő után, és kezd megtörni pályára. És bár ez nem a fő oka a kilépés a pályáját műholdak LEO műholdak el ez sokkal fontosabb, mint azok közeledik, és vele együtt növekszik és a légellenállás.
Tökéletlen Föld gravitációs tere
Ha a Föld nem volt hangulat, mint a higany vagy a Hold, tudta mi műholdak marad pályára örökre? Nem, még ha eltávolítjuk a napszél. Ez azért van, mert a Földön -, valamint az összes bolygó - nem egy pont tömege, hanem a szerkezet nem gravitációs mező. Ez a mező és a változások a műholdak pályára a bolygó lefordítani hatását árapály erők rájuk. És minél közelebb van a Hold a Föld, annál nagyobb a hatása ezeknek az erőknek.
A gravitációs hatása a többi a naprendszer
Nyilvánvaló, hogy a Föld nem teljesen elszigetelt rendszer, amelyben csak a gravitációs erő, amely befolyásolja a műholdak, megszületik maga a Föld. Nem, a Hold, a Nap és az összes többi bolygó, üstökösök, aszteroidák, és mások hozzájárul a gravitációs erő, amely kitolja szét a pályára. Még ha a Föld lenne az ideális pont - például zsugorodott egy nem forgó fekete lyuk - nincs légkör és a műholdak 100% lenne védve a napszél, ezek a műholdak fokozatosan csökkenni kezdett a spirál a Föld középpontjába. Maradnának a pályára hosszabb létezne nap is, de a rendszer nem lenne tökéletes stabilitást; műholdpálya végül megtört.
relativisztikus hatások
Newton törvényei - és Kepler pályája - nem az egyetlen dolog, ami meghatározza a mozgás égitestek. Ugyanaz az erő, ami miatt a Merkúr pályája a előrehalad 43 extra „a század, arra a tényre, hogy a pályák megsértik a gravitációs hullámok. Ennek mértéke rendellenesség hihetetlenül kicsi gyenge gravitációs mezők (például az, hogy mi található a Naprendszer), és nagy távolságokat take 10 150 évvel a Földre egy spirális le a nap, és a értékvesztésének mértéke a pályán Föld műholdak több százezer szor kisebb, mint ez a . De ez az erő jelen van és elkerülhetetlen következménye az általános relativitáselmélet, hatékonyan nyilvánul a szorosabb holdak a bolygó.
Mindez nem csak befolyásolja a műholdak általunk készített, hanem a természetes műholdak, hogy megtaláljuk a pályára többi világban. Legközelebb a Mars Phobos hold, például a rendeltetése, hogy szakadt szét az árapály erők és spirális le a légkörbe a vörös bolygó. Annak ellenére, hogy a jelenléte a légkör, amely csak 1/140 föld, Mars légkör nagy és diffúz, és ezen túlmenően, a Mars nem védett a napszél (ellentétben a Föld mágneses terének). Ezért a több tízmillió éves, Phobos mindent. Úgy tűnhet, hogy ez nem fog megtörténni hamarosan, de ez kevesebb, mint 1% -a az idő, hogy a Naprendszer már létezik.
De a legközelebbi társa a Jupiter Io nem: ez Metis, az első felesége a mitológiában Zeusz. Szorosabb Io négy kis műholdak, amelyek a legközelebb Vegyes - összesen 0,8 Jupiter sugarának bolygó légkörében. Abban az esetben, Jupiter körül kering megsértéséért felelős nem a légköri erők és a napszél; orbitális félig tengelye 128 000 km, vegyes tapasztalható látványos árapály erők, amelyek felelősek a süllyedés a spirál a hold a Jupiter.
Az Mindezen tényezők miatt bármilyen műholdas alapvetően instabil. Csak idő kérdése, és nincs más stabilizáló hatása sérülnek mindent pályára. A végén, az összes pályája instabil, de néhány - instabilitását.