That's because Sputnik crashed back to Earth after just 3 months

[ad_1]
<div _ngcontent-c14 = "" innerhtml = "

On October 4, 1957, the Soviet Union began Sputnik 1, which climbed above the earth's atmosphere and entered orbit around our planet, passing it every 90 minutes. Under the extremely low light pollution conditions that existed throughout the world, it was the only object of the kind: an artificial, anthropogenic satellite. Unofficially, it marked the launch of the space race, a military and political effort that would consume international policy for decades to come.

But Sputnik itself is not in orbit around the Earth. In fact, it was so short-lived that the United States has long since begun to succeed Explorer 1, the first US satellite in space, Sputnik 2, who carried the first animal into space, had already wandered for months on Earth. But the original Sputnik, after 1400 orbits, had already fallen to the ground.

What happened with Sputnik was not unusual. In fact, this is the case with most satellites if you launch them in a low-earth orbit and leave them there to care for themselves. With each trajectory passing, the satellite will swing from the air, where it will reach the maximum distance from the surface of the Earth, followed by a recess where it will approach the Earth closer. For the low-Earth trajectory, it usually means that satellites are a few hundred kilometers above Earth's surface, even to the nearest one. Considering that we are making the line between the Earth's atmosphere and the outer space at an altitude of only 100 kilometers, it would seem, at least superficially, that these satellites would be stable and eternal in space.

But in reality the situation is much more complicated. The atmosphere has no sudden edge or edge to it. This is not how a gas works if it is made up of real particles. As you go to higher altitudes, the particle density will continue to fall, but the different collision-heated particles will move at different speeds: some faster, some slower but with a well-defined average speed.

The higher you go, the more likely it is to find particles that are more energetic, as it takes more energy to reach these extreme altitudes. But although the density is extremely low at very high altitudes, it never drops to zero.

We found atoms and molecules that remain gravitationally bound to the Earth at altitudes of up to 10,000 km (6,200 miles). The only reason we have not surpassed this point is that the last 10,000 kilometers, the atmosphere of the earth can not be distinguished from the solar wind, both of which are composed of thin, warm atoms and ionized particles.

The vast majority of our atmosphere (mass) is contained in the lower strata, with the troposphere containing 75% of the Earth's airspace, the stratosphere containing another 20% and the midsphere containing almost the remaining 5%. But the next layer, the thermosphere, is incredibly diffused.

While a sea-level atmospheric particle will travel at a microscopic distance before colliding with another molecule, the thermosphere is so diffused that a typical atom or molecule on it can travel for one kilometer or more before experiencing a collision.

In the thermosphere, it certainly seems like an empty space if you are nothing but a tiny person or molecule. After all, you have risen from the Earth's atmosphere, you remain in this low-density Abyss while you are at the top of your parabolic orbit, and slowly fall slowly on your planet under the force of its gravity.

But if you are a spaceship, you are experiencing something very different. The reasons are as follows:

1. You are not just launched from Earth but rotate it, meaning you are moving in a different direction toward the fine particles of the atmosphere.
2. Because you are on a steady track, you have to move fast: about 7 km / Second (5 miles / second) to stay in space.
3. And you are no longer just the size of a person or molecule, but rather the size of a spacecraft.

All three of these things, in combination, lead to disaster for every satellite in orbit.

Such a disaster is inevitable due to Satellite transport, which is a way to quantify how much speed a satellite loses over time due to atmospheric particles running at high relative speeds. Any low earth orbit satellite will have a life span ranging from a few months to a few decades, but no more than that. You can fight this by going to higher altitudes, but even that will not save you forever.

Whenever there is activity in the Sun, such as sunspots, solar flares, body mass ejections, or other explosions that resemble explosions, the earth's atmosphere is warming up. The warmest particles mean higher speeds and higher speeds will reach higher and higher altitudes, increasing the density of the atmosphere even in space. When this happens, even satellites that were virtually free of wires are beginning to fall back to Earth. Magnetic storms can also increase the density of air at extremely high heights.

And this process is cumulative, in the sense that, as a satellite encounters traction, its recess falls to lower and lower heights. Now, at these lower altitudes, the sliding force increases even further, and this forces you to lose your kinetic energy that keeps you on track even faster. The final spiral death can take thousands, tens of thousands or even hundreds of thousands of orbits, but in just 90 minutes per orbit, this means that any low Earth satellite lasts for more than decades.

This autumn earth problem was not only a problem for the first satellites of the 1950s but remains a problem for almost all the satellites we have ever begun. 95% of all anthropogenic satellites are on a low-earth track, including the International Space Station and Hubble Space Telescope. If we did not periodically reinforce these spacecraft, many of them would have already collapsed on Earth.

Both Hubble and the ISS would have remained less than 10 years in their current tracks by letting them die. And when the big satellites do this, they do what we call uncontrolled readmission. Ideally, they will burn in the atmosphere or fall into the ocean, but if they break up and / or hit land, they could cause disaster. This may range from property damage to loss of life, depending on the location and size of the debris impact.

Hubble may not have to suffer this fate at the end of his life, however. Like Michael Massimino, one of the astronauts who served Hubble on the space shuttle for the last time in 2009, he linked:

Its orbit will disintegrate. The telescope will be nice, but its orbit will bring it closer to Earth. That's when the game is over.

Hubble's latest service mission included a telescope-mounted connection mechanism: the Soft Capture and Rendezvous System. Any properly equipped missile could get it safely.

But for the 25,000+ other low-Earth satellites, there is no controlled readmission. The atmosphere of the earth will make it, overcoming artificially end of the space, or K & aacute; rm & aacute; n line, which we usually draw. If we were to stop launching satellites today, then in less than a century, there would be no trace of humanity on the low earth track.

Sputnik 1 began in 1957, and only three months later spontaneously de-rooted and fell back to Earth. Particles from our atmosphere go far above every artificial line we have drawn, affecting all of our orbiting satellites around the Earth. The further your recess is, the more you can stay there, but the harder you get to send and receive signals from here on the surface. Until we have a fuel-free technology to passively bolster our satellites to keep them in a more stable orbit, the Earth's atmosphere will continue to be the most devastating force in the presence of humanity in space.

">

On October 4, 1957, the Soviet Union launched Sputnik 1, which climbed over the Earth's atmosphere and entered orbit around our planet, passing each in 90 minutes. Under the extremely low light pollution conditions that existed throughout the world, it was the only object of the kind: an artificial, anthropogenic satellite. Unofficially, it marked the launch of the space race, a military and political effort that would consume international policy for decades to come.

But Sputnik itself is not in orbit around the Earth. In fact, it was so short-lived that over the years the United States successfully launched explorer 1, the first space satellite in the world, Sputnik 2, who bears the first animal in space, had already wandered for months on Earth. But the original Sputnik, after 1400 orbits, had already fallen to the ground.

What happened with Sputnik was not unusual. In fact, this is the case with most satellites if you launch them in a low-earth orbit and leave them there to care for themselves. With each trajectory passing, the satellite will swing from the air, where it will reach the maximum distance from the surface of the Earth, followed by a recess where it will approach the Earth closer. For the low-Earth trajectory, it usually means that satellites are a few hundred kilometers above Earth's surface, even to the nearest one. Considering that we are making the line between the Earth's atmosphere and the outer space at an altitude of only 100 kilometers, it would seem, at least superficially, that these satellites would be stable and eternal in space.

But in reality the situation is much more complicated. The atmosphere has no sudden edge or edge to it. This is not how a gas works if it is made up of real particles. As you go to higher altitudes, the particle density will continue to fall, but the different collision-heated particles will move at different speeds: some faster, some slower but with a well-defined average speed.

The higher you go, the more likely it is to find particles that are more energetic, as it takes more energy to reach these extreme altitudes. But although the density is extremely low at very high altitudes, it never drops to zero.

We found atoms and molecules that remain gravitationally bound to the Earth at altitudes of up to 10,000 km (6,200 miles). The only reason we have not surpassed this point is that the last 10,000 kilometers, the atmosphere of the earth can not be distinguished from the solar wind, both of which are composed of thin, warm atoms and ionized particles.

Η συντριπτική πλειοψηφία της ατμόσφαιράς μας (κατά μάζα) περιέχεται στα χαμηλότερα στρώματα, με την τροπόσφαιρα να περιέχει το 75% του ατμοσφαιρικού χώρου της Γης, η στρατόσφαιρα να περιέχει άλλο 20% και η μεσοσφαιρα να περιέχει σχεδόν το υπόλοιπο 5%. Αλλά το επόμενο στρώμα, η θερμοσφαίρα, είναι απίστευτα διάχυτη.

Ενώ ένα ατμοσφαιρικό σωματίδιο στο επίπεδο της θάλασσας θα ταξιδέψει σε μικροσκοπική απόσταση πριν συγκρουστεί με ένα άλλο μόριο, η θερμοσφαίρα είναι τόσο διάχυτη ώστε ένα τυπικό άτομο ή μόριο επάνω εκεί μπορεί να ταξιδέψει για ένα χιλιόμετρο ή περισσότερο πριν βιώσει μια σύγκρουση.

Μέσα στη θερμοσφαίρα, σίγουρα φαίνεται σαν κενός χώρος εάν δεν είσαι τίποτε άλλο παρά ένα μικροσκοπικό άτομο ή μόριο. Μετά από όλα, ανέβηκες από την ατμόσφαιρα της Γης, παραμένεις σε αυτήν την άβυσσο χαμηλής πυκνότητας ενώ βρίσκεσαι στην κορυφή της παραβολικής τροχιάς σου και σιγά-σιγά πέφεις αργά στον πλανήτη σου κάτω από τη δύναμη της βαρύτητάς της.

Αλλά αν είστε διαστημόπλοιο, βιώνετε κάτι πολύ διαφορετικό. Οι λόγοι είναι οι εξής:

1. Δεν εκτοξεύεστε απλά από τη Γη, αλλά την περιστρέφετε, σημαίνοντας ότι κινείστε σε μια διαφορετική κατεύθυνση προς τα λεπτά σωματίδια της ατμόσφαιρας.
2. Επειδή βρίσκεστε σε σταθερή τροχιά, πρέπει να κινηθείτε γρήγορα: περίπου 7 χλμ. / Δευτερόλεπτο (5 μίλια / δευτερόλεπτο) για να παραμείνετε στο διάστημα.
3. Και δεν είστε πλέον μόνο το μέγεθος ενός ατόμου ή μορίου, αλλά μάλλον το μέγεθος ενός διαστημικού σκάφους.

Και τα τρία αυτά πράγματα, σε συνδυασμό, οδηγούν σε καταστροφή για κάθε δορυφόρο σε τροχιά.

Μια τέτοια καταστροφή είναι αναπόφευκτη λόγω της δορυφορικής ολίσθησης, η οποία είναι ένας τρόπος να προσδιοριστεί ποσοτικά η ταχύτητα που ένας δορυφόρος χάνει με την πάροδο του χρόνου λόγω των ατμοσφαιρικών σωματιδίων που τρέχει σε υψηλές σχετικές ταχύτητες. Οποιοσδήποτε δορυφόρος σε τροχιά χαμηλής γης θα έχει διάρκεια ζωής που κυμαίνεται από μερικούς μήνες μέχρι μερικές δεκαετίες, αλλά όχι περισσότερο από αυτό. Μπορείτε να καταπολεμήσετε αυτό πηγαίνοντας σε υψηλότερα υψόμετρα, αλλά ακόμα και αυτό δεν θα σας σώσει για πάντα.

Κάθε φορά που υπάρχει δραστηριότητα στον Ήλιο, όπως οι ηλιακές κηλίδες, οι ηλιακές εκλάμψεις, οι εκβολές μάζας του σώματος ή άλλες εκρήξεις που μοιάζουν με εκρήξεις, η γήινη ατμόσφαιρα θερμαίνεται. Τα θερμότερα σωματίδια σημαίνουν υψηλότερες ταχύτητες και υψηλότερες ταχύτητες θα φτάσουν μέχρι υψηλότερα και υψηλότερα υψόμετρα, αυξάνοντας την πυκνότητα της ατμόσφαιρας ακόμα και στο διάστημα. Όταν συμβαίνει αυτό, ακόμη και οι δορυφόροι που ήταν ουσιαστικά ελεύθεροι χωρίς σύρματα αρχίζουν να πέφτουν πίσω στη Γη. Οι μαγνητικές καταιγίδες μπορούν επίσης να αυξήσουν την πυκνότητα του αέρα σε εξαιρετικά μεγάλα ύψη.

Και αυτή η διαδικασία είναι σωρευτική, υπό την έννοια ότι, καθώς ένας δορυφόρος συναντά την έλξη, το περιείλιό του πέφτει σε χαμηλότερα και χαμηλότερα ύψη. Τώρα, σε αυτά τα χαμηλότερα υψόμετρα, η δύναμη ολίσθησης αυξάνεται ακόμη περισσότερο, και αυτό σας αναγκάζει να χάσετε την κινητική σας ενέργεια που σας κρατά σε τροχιά ακόμη πιο γρήγορα. Ο τελικός σπειροειδής θάνατος μπορεί να πάρει χιλιάδες, δεκάδες χιλιάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες τροχιές, αλλά σε μόλις 90 λεπτά ανά τροχιά, αυτό σημαίνει ότι οποιοσδήποτε δορυφόρος χαμηλού μήκους της Γης διαρκεί περισσότερο από δεκαετίες.

Αυτό το πρόβλημα από το φθινόπωρο στη γη δεν ήταν μόνο ένα πρόβλημα για τους πρώτους δορυφόρους της δεκαετίας του 1950, αλλά παραμένει ένα πρόβλημα για όλους σχεδόν τους δορυφόρους που έχουμε ξεκινήσει ποτέ. Το 95% όλων των ανθρωπογενών δορυφόρων βρίσκονται σε τροχιά χαμηλής γης, συμπεριλαμβανομένου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού και του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Χαμπλ. Εάν δεν ενισχύσαμε περιοδικά αυτά τα διαστημόπλοια, πολλοί από αυτούς θα είχαν ήδη καταρρεύσει στη Γη.

Τόσο το Hubble όσο και το ISS θα είχαν απομείνει λιγότερο από 10 χρόνια στις τρέχουσες τροχιές τους αν τους αφήσουμε να πεθάνουν. Και όταν οι μεγάλοι δορυφόροι το κάνουν αυτό, κάνουν αυτό που αποκαλούμε ανεξέλεγκτη επανεισδοχή. Στην ιδανική περίπτωση, θα καούν στην ατμόσφαιρα ή θα πέσουν στον ωκεανό, αλλά αν διαλύσουν ή / και χτυπήσουν γη, θα μπορούσαν να προκαλέσουν καταστροφή. Αυτό μπορεί να κυμαίνεται από ζημιές ιδιοκτησίας σε απώλεια ζωής, ανάλογα με τη θέση και το μέγεθος της πρόσκρουσης των συντριμμιών.

Το Hubble ίσως δεν χρειάζεται να υποφέρει αυτή τη μοίρα στο τέλος της ζωής του, ωστόσο. Δεδομένου ότι ο Michael Massimino, ένας από τους αστροναύτες που εξυπηρέτησαν το Hubble στο διαστημικό λεωφορείο για την τελευταία φορά το 2009, συνέδεσε:

Η τροχιά της θα αποσυντεθεί. Το τηλεσκόπιο θα είναι ωραίο, αλλά η τροχιά του θα το φέρνει πιο κοντά στη Γη. Αυτό είναι όταν το παιχνίδι είναι πάνω.

Η τελευταία αποστολή εξυπηρέτησης του Hubble περιλάμβανε έναν μηχανισμό σύνδεσης που εγκαταστάθηκε στο τηλεσκόπιο: το Σύστημα Soft Capture και Rendezvous. Οποιοσδήποτε σωστά εξοπλισμένος πυραύλος θα μπορούσε να το πάρει με ασφάλεια.

Αλλά για τους 25.000+ άλλους δορυφόρους σε τροχιά χαμηλής γης, δεν υπάρχει ελεγχόμενη επανεισδοχή. Η ατμόσφαιρα της γης θα τα κατεβάσει, ξεπερνώντας την τεχνητή άκρη του διαστήματος, ή την γραμμή Kármán, την οποία συνήθως αντλούμε. Αν σταματούσαμε να εκτοξεύουμε σήμερα δορυφόρους, τότε σε λιγότερο από έναν αιώνα, δεν θα υπήρχε κανένα ίχνος παρουσίας της ανθρωπότητας στην τροχιά χαμηλής γης.

Το Sputnik 1 ξεκίνησε το 1957, και μόλις τρεις μήνες αργότερα, αυθόρμητα απο-περιστράφηκε και έπεσε πίσω στη Γη. Τα σωματίδια από την ατμόσφαιρά μας ανεβαίνουν πολύ πάνω από κάθε τεχνητή γραμμή που έχουμε τραβήξει, επηρεάζοντας όλους τους δορυφόρους μας που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη. Όσο πιο μακριά είναι το περιείλιό σας, τόσο περισσότερο μπορείτε να παραμείνετε εκεί, αλλά τόσο πιο δύσκολο γίνεται να στέλνετε και να λαμβάνετε σήματα από εδώ στην επιφάνεια. Μέχρι να έχουμε μια τεχνολογία χωρίς καύσιμα για να ενισχύσουμε παθητικά τους δορυφόρους μας για να τους κρατήσουμε σε μια πιο σταθερή τροχιά, η ατμόσφαιρα της Γης θα συνεχίσει να είναι η πιο καταστροφική δύναμη στην παρουσία της ανθρωπότητας στο διάστημα.