Низкая околоземная орбита

Низкая околоземная орбита (НОО, англ. Low Earth Orbit (LEO)) представляет собой важный элемент в области космических исследований и технологий. Эта орбита охватывает высоты от 160 км до 2000 км над уровнем моря, что позволяет объектам на ней совершать обороты вокруг Земли с периодом от 88 до 127 минут. На высотах ниже 160 км воздействие атмосферы становится значительным, что приводит к нестабильности орбитальных объектов.

Все пилотируемые космические полеты, за исключением миссий к Луне, осуществлялись на НОО или в суборбитальных траекториях. Например, аппарат Gemini 11 достиг максимальной высоты в 1374 км. На сегодняшний день все обитаемые космические станции, включая Международную космическую станцию (МКС), находятся на НОО, что делает эту орбиту ключевой для человечества в освоении космоса.

Кроме того, НОО является домом для большинства искусственных спутников и значительной части космического мусора. Это связано с тем, что на этих высотах спутники могут выполнять свои функции более эффективно благодаря близости к Земле и меньшему времени задержки связи.

Характеристики орбит

Объекты на НОО сталкиваются с воздействием разреженных слоев атмосферы, таких как термосфера и экзосфера. Эти слои атмосферы влияют на стабильность орбит и требуют от спутников постоянной корректировки их траекторий. Например, время жизни спутников на высотах менее 300 км значительно сокращается из-за сильного атмосферного сопротивления.

Орбитальная скорость для поддержания стабильной НОО составляет около 7.8 км/с. Эта скорость варьируется в зависимости от высоты: для высоты 200 км она составляет 7.79 км/с, а для 1500 км — 7.12 км/с. Для выхода на НОО с поверхности Земли требуется скорость порядка 9.4 км/с.

Примеры применения НОО

Спутники дистанционного зондирования и разведывательные аппараты часто используют НОО для получения высококачественных изображений Земли. Солнечно-синхронные орбиты, находящиеся приблизительно на высоте 800 км, обеспечивают стабильное электроснабжение солнечных батарей и позволяют получать детализированные данные о поверхности планеты.

МКС расположена на высоте около 400 км и служит платформой для научных экспериментов и международного сотрудничества в области космоса. Телекоммуникационные спутники также работают на НОО, поскольку они требуют менее мощных усилителей для передачи данных. Однако из-за быстрого движения спутников по небу необходимо создавать сети из нескольких аппаратов для обеспечения постоянной связи.

Срок службы спутников на НОО

Срок службы спутника на НОО зависит от множества факторов, включая влияние Луны и атмосферные условия. Например, орбита спутника «Эксплорер-6» изменялась каждые три месяца из-за воздействия атмосферы, что сократило его срок службы с запланированных двадцати лет до всего лишь двух. Параметры, такие как солнечная активность и форма спутника, также играют значительную роль в определении срока его эксплуатации.