Was ist eine Erdumlaufbahn?

Eine niedrige Erdumlaufbahn ist eine Umlaufbahn von etwa 160 bis 2000 km über der Erdoberfläche. Fast die gesamte menschliche Raumfahrt hat mit wenigen bemerkenswerten Ausnahmen auf der Erdumlaufbahn stattgefunden. Eine große Anzahl von Satelliten befindet sich ebenso wie die Internationale Raumstation in einer niedrigen Erdumlaufbahn.

Tatsächlich befindet sich das, was viele Menschen von Fotografien als Weltraum betrachten, immer noch in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Die Erdumlaufbahn selbst wird grob vom innersten Van-Allen-Strahlungsgürtel umschlossen, der vom Erdmagnetfeld an Ort und Stelle gehalten wird. Es gibt eine gewisse Überlappung zwischen der Erdumlaufbahn und dem Van-Allen-Gürtel, wobei sich einige Satelliten im Gürtel befinden. Der innere Van-Allen-Strahlungsgürtel selbst bereitet dem Satellitenbetrieb tatsächlich Schwierigkeiten, da Satelliten gegen die vorhandenen hohen Energieniveaus abgeschirmt werden müssen. Es wird vorgeschlagen, die Energie dieses Gürtels erheblich zu verringern, um die erforderliche Abschirmung und die durch die Energieniveaus für den Menschen bedingte Gefahr zu verringern.

Abhängig von ihrer Höhe wird auf Objekte in einer niedrigen Erdumlaufbahn ein erheblicher Luftwiderstand ausgeübt. Unterhalb von 500 km (310 Meilen) befinden sich Objekte in der Thermosphäre, während sie sich oberhalb dieser Höhe in der Exosphäre befinden. In beiden sind verschiedene Gase vorhanden, die den Luftwiderstand auf die Satelliten ausüben und einen gewissen Energieaufwand erfordern, um im Orbit zu bleiben. Da dieser Widerstand mit abnehmender Höhe zunimmt, ist es nicht üblich, dass sich Objekte in einer Höhe von weniger als 300 km befinden.

In der Erdumlaufbahn befinden sich verschiedene menschliche Objekte aus verschiedenen Zeiträumen. Die bemerkenswerteste davon ist wahrscheinlich die Internationale Raumstation, die sich rund 320 km über der Erdoberfläche befindet und sich gut in der Thermosphäre befindet. Die Internationale Raumstation wird regelmäßig vom Space Shuttle, dem Sojus-Raumschiff, dem Automated Transfer Vehicle und dem Progress-Raumschiff besucht, die alle nur Missionen im Erdorbit durchführen.

Eine große Anzahl von Satelliten befindet sich ebenfalls in einer erdnahen Umlaufbahn und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 8 km / s (5 Meilen pro Sekunde) in ca. 90 Minuten um die Welt. Das Starten eines Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn erfordert viel weniger Energie als das Starten in den Weltraum, und die Ausrüstung, die zum Zurücksenden eines Signals zur Erde erforderlich ist, kann viel weniger leistungsstark sein. Aus diesen Gründen sind Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn immer noch weit verbreitet, obwohl sie nicht so über einem Teil des Planeten positioniert bleiben können, wie es geostationäre Satelliten im Weltraum können. Trümmer überlagern auch die Erdumlaufbahn. Etwa 8.500 Objekte, die größer als 10 cm sind, werden derzeit verfolgt. Diese Trümmer stellen eine Bedrohung für Satelliten und Missionen dar, da selbst winzige Objekte, die sich mit dieser Geschwindigkeit fortbewegen, enormen Schaden anrichten können.

Bei allen menschlichen Aktivitäten im Weltraum hat sich überraschend wenig außerhalb der Umlaufbahn der Erde ereignet. Die Menge an Energie, die benötigt wird, um ein Fahrzeug aus dieser Umlaufbahn herauszubringen, ist enorm, und die Rückkehr kann schwierig sein, was bemannte Flüge besonders wagemutig macht. Das Apollo-Programm, mit dem Männer schließlich an die Mondoberfläche geschickt wurden, ist wahrscheinlich das bekannteste Programm, um Menschen außerhalb der erdnahen Umlaufbahn zu schicken, und seitdem haben nur eine Handvoll anderer bemannter Fahrzeuge die Barriere passiert.