RYMDMILJÖ OCH SATELLITER

[Innehåll] [Bakåt] [Framåt]

Atmosfär

Atmosfären gör att satelliter tappar höjd.

Atmosfären på jorden består av gas, dvs. neutrala partiklar. Atmosfären hålls fast vid jorden med hjälp av tyngdkraften. På högre höjder blir atmosfären tunnare och tunnare, längst ut kallas den geokoronan. Vid 300 km är densiteten 10 storlekar (1010 gånger) mindre än vid havsnivån. Ute på 10 jordradier kan man fortfarande finna neutrala partiklar som hålls fast av jordens gravitation, men de är mycket få. Även om man kan anta att satelliter rör sig i vakuum påverkas deras banor. Under 600 km höjd är friktionen mot atmosfären den största störande kraft på en satellitbana. Íver denna höjd är det strålningstrycket från solen den dominanta kraften. Vid ca 1000 km är atmosfärens påverkan på satellitbanan mycket liten. Mycket längre ut börjar andra clesta kroppar (tex Månen) att påverka satellitbanan. När satelliter minskar i hastighet förlorar de i höjd, större area på satelliten i rörelseriktningen ger mer friktion. För att behålla sin bana måste satelliten få extra rörelseenergi genom t.ex. att man slår på en motor.

För en neutral partikel vid jordytan som får en hastighet över 11 km/s kan inte jordens gravitation hålla den kvar. Dessa energetiska partiklar lämnar jorden med den resterande hastighet plus/minus jordens hastighet i solsystemet (30 km/s). Dessa neutrala partiklar kommer därmed att kretsa runt solen (eller joniseras).

Av solljuset kommer 21 % av ljuset direkt ner till marken, 29 % når marken i form av spritt ljus, 31 % blir reflekterad och 19 % blir absorberad av atmosfären. Dessa 19 % av solljuset som värmer upp atmosfären, ger mer energi till de neutrala partiklarna. När atmosfären värms upp expanderar den och det blir högre densitet på högre höjder. När atmosfären expanderar kommer låghöjdssatelliterna att röra sig i tätare media och där med förlora i höjd. Ett solutbrott, 1979, expanderade atmosfären så mycket att en amerikansk rymdsond förlorade i höjd och åter-inträdde i atmosfären ett år för tidigt. Exempel: en satellit med en tvärsnittsyta på 3 m2 och drivs med monopropellant bränsle ska röra sig i en cirkulär bana på 200 km höjd. För att ligga kvar i bana i ett år måste satelliten ha med sig minst 160 kg bränsle.


av Laila Andersson, 10.9 1999