Wie nah kann ein Satellit an die Erde herankommen?

Answer 1

Oh, das wird lustig.

Seien Sie auf einen Hauch von Mathematik vorbereitet.

Theoretisch unendlich nahe, aber das erfordert auch unendlich viel Energie. Um die Umlaufbahn eines Satelliten zu berechnen (vorausgesetzt, Sie meinen das), müssen wir die Zentrifugalkraft berechnen (ich habe dazu noch eine andere Antwort bezüglich der ISS), die den Satelliten in der Umlaufbahn hält.

Zentrifugalkraft (N) = m (Masse) * v (Geschwindigkeit) ^ 2 / r (Umlaufbahnradius)

oder

CF = mv^2/r

Okay, das lasst uns mal aufschlüsseln. Nehmen wir an, unser Satellit wiegt 1 Tonne (1000 kg oder 1,1 Standardtonnen für uns Amerikaner). Jetzt können wir unsere Schwerkraft berechnen , die wir in unserer Gleichung mit der Zentrifugalkraft gleichsetzen können, um mithilfe des zweiten Newtonschen Gesetzes f = ma ausgeglichene Kräfte zu erzeugen, die auf den Satelliten wirken.

f = 1000 kg * 9,8 m/s^2 (die Erdbeschleunigung)

= 9800 N

Nachdem wir nun unsere Schwerkraft ermittelt haben, können wir unsere Masse einbauen und diese Gleichung etwas handlicher machen.

9800 N = 1000 kg * v^2 / r

Hier wird es etwas komplizierter. Dies sollte die Gleichung sein, mit der Sie anhand der Entfernung vom Erdmittelpunkt (r oder Radius) berechnen können, wie sich ein Satellit im Orbit bewegt, und die Geschwindigkeit ermitteln können, oder umgekehrt, indem Sie die Geschwindigkeit eingeben, um herauszufinden, wie weit Vom Mittelpunkt der Erde aus würde der Satellit umkreisen.

Bedenken Sie, dass die Schwerkraft, die ich in unserer Gleichung verwendet habe, die der Schwerkraft auf der Erdoberfläche ist . Die Schwerkraftbeschleunigung auf dem Mond wird im Vergleich dazu deutlich geringer sein! Wenn Sie Genauigkeit erreichen möchten, passen Sie die Werte in der Gleichung an Ihre persönlichen Bedürfnisse an.

Answer 2

Wie nah kann ein Satellit an die Erde herankommen?

Ungefähr 12.000 Meilen über der Erde.

Bei weniger als 12.000 erreicht ein Satellit die Roche-Grenze, was zu einer kontinuierlichen Verschlechterung der Umlaufbahn führt. Außerdem trifft er auf zahlreiche Luftpartikel, die den Satelliten verlangsamen und seine Umlaufbahn ständig senken. Praktisch alles, was sich in diesen unteren Umlaufbahnen befindet, wird irgendwann in die Atmosphäre fallen und entweder verbrennen oder auf die Erde fallen.

Die ISS ist etwa 225 Meilen hoch. Es wird regelmäßig etwas höher angehoben, um seine Umlaufbahn aufrechtzuerhalten. Ein Beispiel dafür, was passiert, wenn die regelmäßige Verstärkung nicht erfolgt, ist die chinesische Raumstation (Tiangong-1), die voraussichtlich am 1. April 2018 wieder in die Atmosphäre eintreten wird. Sie dreht sich immer wieder, und niemand weiß, wohin sie fällt.