Können wir künstliche Satelliten in eine dauerhafte Erdumlaufbahn bringen? Oder wird sich die Umlaufbahn letztendlich verschlechtern und der Satellit dann auf die Erde fallen?

Answer 1

Ja das können wir tun.

Über Umlaufbahnen.

Die Erdatmosphäre erstreckt sich viele Meilen in den Weltraum und Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn können durch den Luftwiderstand verlangsamt werden. Je weiter man hinausgeht, desto weniger Luftmoleküle kann ein Satellit antreffen. Je höher die Umlaufbahn, desto langsamer bewegt sich ein Satellit durch den Weltraum und desto länger ist die Rotationsperiode um die Erde. Umlaufbahnen müssen nicht kreisförmig sein und viele folgen elliptischen Bahnen. Umlaufbahnen können zur Ekliptik geneigt werden, um bei jedem Durchgang mehr von der Erdoberfläche nördlich und südlich des Äquators zu sehen.

Viele heute im Einsatz befindliche Satelliten enthalten einen Treibstoff, der gelegentlich dazu dient, die Umlaufgeschwindigkeit eines Satelliten aufrechtzuerhalten und so den sehr geringen Luftwiderstand zu überwinden, der durch Kollisionen mit gelegentlichen Luftmolekülen in niedrigen und mittleren Umlaufbahnen entsteht. Diese Satelliten werden selten, wenn überhaupt, aufgetankt und haben eine Lebensdauer.

In Umlaufbahnen in einer Höhe von 10.000 Meilen oder mehr gibt es praktisch keine Luftmoleküle, die einen Satelliten verlangsamen könnten, sodass keine Treibstoffe erforderlich sind und der Satellit möglicherweise über längere Zeiträume, vielleicht Jahrhunderte, im Orbit bleibt.

Viele Satelliten werden in geosynchronen Umlaufbahnen in einer Höhe von etwa 22.236 Meilen platziert, um eine relativ stabile Position über einem Punkt am Äquator aufrechtzuerhalten. In diesen Satelliten können Treibstoffe verwendet werden, um eine geostationäre Umlaufbahn aufrechtzuerhalten, die sie mehr oder weniger dauerhaft über einem bestimmten Punkt am Äquator hält. Da oben ist keine Luft.

Im supersynchronen Orbit (einem Orbit, der weiter außen als im geosynchronen Orbit liegt) bleibt ein Satellit praktisch für immer im Orbit.

Noch höher, in der Friedhofsumlaufbahn, werden Satelliten zur späteren Bergung und Entsorgung gelagert.

Einige Satelliten der nächsten Generation nutzen Sonnensegel, um den Widerstand zu überwinden und so in niedrigeren Umlaufbahnen eine konstante Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten und so ihre Lebensdauer zu verlängern, ohne dass Treibstoffe erforderlich sind.

Satelliten können an den Legrangian-Punkten Erde-Sonne im Orbit platziert werden, an denen es überhaupt keine Atmosphäre gibt. Sie bleiben dort bis zum Ende der Zeit, bis zur Bergung oder bis zur Kollision mit einem anderen Objekt. Legrange-Punkte: L1, L2 und L3 sind viel instabiler, daher wäre das kein guter Parkplatz, wenn der Satellit keine Manövrierfähigkeit hätte.

Liste der Umlaufbahnen – Wiki

Answer 2

Bitte definieren Sie, was „dauerhaft“ bedeutet. Nichts im Universum ist dauerhaft, auch das Universum selbst nicht.

Der „Weltraum“ ist nicht einheitlich und kein vollständiges Vakuum, insbesondere in der Nähe großer Gravitationsmassen wie einem Planeten oder innerhalb eines Sonnensystems. Daher ist alles da draußen, ein Satellit im Orbit oder irgendetwas anderes, ständig mit kleinen und manchmal größeren Mikrokollisionen mit allen möglichen Objekten und sogar verdünnten Gasen konfrontiert.

Im Falle eines Satelliten im Orbit bilden diese eine Art „Widerstand“ auf ihm, und dieser Widerstand führt schließlich dazu, dass die Umlaufbahn zerfällt und, wenn Sie diese Terminologie mögen, zum „Versagen“ führt.

Das, was wir wissen, kommt einem „permanenten“ Ort irgendwo im Weltraum am nächsten, nämlich an einem LaGrange-Punkt in einem Gravitationssystem. Dies ist ein Punkt, an dem alle verschiedenen Gravitationsvektoren durch andere Gravitationsquellen (Quellen) aufgehoben werden. Es ist ein Gleichgewichtspunkt und erfordert keine Energie, um die Position aufrechtzuerhalten – daher „permanent“.

Aber auch das wird irgendwann scheitern. Etwas an/in einer der Gravitationsmassen wird sich verändern, was dazu führt, dass sich der LaGrange-Punkt bewegt, und unser Objekt wird sich nicht mit ihm bewegen, also wird es beginnen, seinem Untergang entgegenzudriften. Oder diese kleinen oder größeren Kollisionen werden unser Objekt in die eine oder andere Richtung schieben.

In keinem dynamischen System ist etwas von Dauer. Aber manche Dinge halten länger als andere.