Waar draaien kunstmatige satellieten? Het verkennen van de thermosfeer en de exosfeer

MarcelC/iStock/GettyImages

Er wordt aangenomen dat de meeste satellieten zich in de ruimte bevinden, maar binnen de atmosfeer van de aarde bevinden ze zich in de thermosfeer en de exosfeer. De specifieke laag hangt af van de missie en het baantype van de satelliet. Sinds de lancering van de Spoetnik zijn duizenden satellieten ingezet, die functies vervullen van het Internationale Ruimtestation tot mondiale positioneringssystemen.

Thermosfeer:hoge temperaturen

De thermosfeer strekt zich uit van ongeveer 85 km tot 640 km boven het oppervlak. De temperatuur kan oplopen tot 1500 °C (2732 °F), maar door de extreem lage druk worden satellieten niet blootgesteld aan aanzienlijke hitteschade.

Exosfeer:grootste bereik

Boven de thermosfeer ligt de exosfeer, die zich uitstrekt tot ongeveer 10.000 kilometer. De bovengrens ligt niet vast; moleculen drijven de ruimte in onder invloed van zonnewind. De exosfeer markeert de buitenste atmosferische laag vóór de interplanetaire ruimte.

Lage baan om de aarde (LEO)

LEO omvat elke baan kleiner dan 2.000 km. Satellieten cirkelen hier snel rond de aarde en ervaren atmosferische weerstand die hun baan geleidelijk verlaagt, tenzij ze periodiek worden versterkt. Het Internationale Ruimtestation bevindt zich in LEO, voornamelijk in de thermosfeer, hoewel de hoogste LEO-satellieten de exosfeer naderen. Wetenschappelijke missies kiezen vaak voor LEO om de aarde nauwlettend in de gaten te houden.

Midden- en hoge baan om de aarde

Satellieten boven LEO reizen door de exosfeer en kunnen tientallen jaren stabiele banen behouden met minimale stationaire handhaving. Weer- en communicatiesatellieten worden in hogere banen geplaatst om een ​​bredere dekking te bereiken. Het hoogtepunt van High Earth Orbit is de geosynchrone baan, waarbij de omlooptijd van een satelliet overeenkomt met de rotatie van de aarde. Een speciaal geval, de geostationaire baan, ligt langs de evenaar, waardoor de satelliet op één punt op het aardoppervlak gefixeerd blijft.

Door deze atmosferische lagen te begrijpen, kunnen ingenieurs banen ontwerpen die dekking, levensduur en brandstofverbruik in evenwicht houden.