Che cos'è un'orbita terrestre bassa?
Un'orbita terrestre bassa è un'orbita da circa 100 a 1240 miglia (160-2000 km) sopra la superficie terrestre. Quasi tutti i voli spaziali umani hanno avuto luogo nell'orbita terrestre bassa, con alcune notevoli eccezioni. Un gran numero di satelliti si trova anche in un'orbita terrestre bassa, così come la Stazione Spaziale Internazionale.
In effetti, ciò che molte persone pensano come spazio dalle fotografie è ancora ben all'interno di un'orbita terrestre bassa. La stessa bassa orbita terrestre è approssimativamente contenuta dalla cintura di radiazione più interna di Van Allen, che è tenuta in posizione dal campo geomagnetico terrestre. Vi è una certa sovrapposizione tra l'orbita terrestre bassa e la cintura di Van Allen, con alcuni satelliti che risiedono nella cintura. La stessa cintura di radiazione interna di Van Allen in realtà pone difficoltà al funzionamento dei satelliti, poiché i satelliti devono essere schermati dagli alti livelli di energia presenti. Esiste una proposta per drenare l'energia da questa cintura in modo sostanziale, riducendo la quantità di schermatura che sarebbe necessaria, così come il pericolo rappresentato dall'essere umano dai livelli di energia.
Vi è una notevole quantità di resistenza esercitata sugli oggetti all'interno di un'orbita terrestre bassa, a seconda della loro altitudine. Al di sotto di circa 310 miglia (500 km) gli oggetti risiedono all'interno della termosfera, mentre al di sopra di questa altitudine si trovano all'interno dell'esosfera. Sono presenti vari gas in entrambi, che esercitano resistenza sui satelliti, richiedendo loro di spendere energia per rimanere in orbita. Poiché questa resistenza aumenta man mano che l'altitudine diminuisce, non è comune che gli oggetti vengano posizionati a un'altezza inferiore a circa 300 km.
Un numero di oggetti umani diversi risiede in un'orbita terrestre bassa, da diversi periodi di tempo. Il più notevole di questi è probabilmente la Stazione Spaziale Internazionale, che si trova a circa 320 chilometri sopra la superficie terrestre, ben all'interno della termosfera. La Stazione Spaziale Internazionale è visitata regolarmente dallo Space Shuttle, dalla navicella spaziale Soyuz, dal veicolo a trasferimento automatizzato e dalla navicella spaziale Progress, tutti impegnati solo in missioni in orbita terrestre bassa.
Un gran numero di satelliti risiede anche in un'orbita terrestre bassa, viaggiando per il mondo in circa 90 minuti, ad una velocità di circa 5 miglia al secondo (8 km / s). Il lancio di un satellite in un'orbita terrestre bassa richiede molta meno energia rispetto al lancio nello spazio e le apparecchiature necessarie per inviare un segnale sulla Terra possono essere molto meno potenti. Per questi motivi, i satelliti con orbita terrestre bassa sono ancora ampiamente utilizzati, anche se non possono rimanere situati su una parte del pianeta come possono fare i satelliti geostazionari nello spazio. I detriti ingombra anche l'orbita terrestre bassa, con circa 8.500 oggetti più grandi di 10 cm attualmente tracciati. Questi detriti rappresentano una minaccia per i satelliti e le missioni, poiché anche piccoli oggetti che viaggiano a quella velocità possono causare danni enormi.
Per tutta l'attività umana nello spazio, una quantità sorprendentemente piccola di essa ha effettivamente avuto luogo al di fuori dell'orbita terrestre bassa. La quantità di energia necessaria per portare un veicolo fuori da questa orbita è enorme e il ritorno può essere complicato, rendendo i voli con equipaggio particolarmente audaci. Il programma Apollo, che alla fine ha inviato uomini sulla superficie lunare, è probabilmente il programma più noto per inviare umani al di fuori dell'orbita terrestre bassa, e da quel momento solo una manciata di altri veicoli con equipaggio ha superato la barriera.