Hva som går opp må komme ned, ikke sant? Det er ikke nødvendigvis sant i verdensrommet, der satellitter svermer rundt planeten, innelåst av hastigheter som hjelper til med å beseire tyngdekraften nedover.
Selv om satellitter kommer oftere ned i disse dager - hovedsakelig et resultat av et liv med planlagt foreldelse - har noen fløt rundt i år, om ikke tiår, uten en forhåndsprogrammert fall-back-to-Earth-dato. Og det er det rotete rommet.
Så hva holder dem i bane? Satellitter - det vil si kunstige satellitter, i motsetning til naturlige satellitter som månen - blir ført ut i verdensrommet av raketter. Raketten må fly 100 til 200 kilometer over jorden for å komme utenfor atmosfæren. En gang i en forhåndsbestemt banehøyde, begynner raketten å gå sidelengs i hastigheter på opptil 18.000 mil i timen, sier Jonathan McDowell, en astronom ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts.
Raketten slås av og slipper nyttelasten - satellitten - som nå er i samme bane, og zoomer med på samme hastigheter. Jorden krummer seg mens både raketten og satellitten "faller" rundt jorden. Satellitten holder seg i den bane så lenge den holder hastigheten til å holde seg balansert av motvinden.
I de høydene er atmosfæren bare tynn nok til å forhindre at satellitten brenner opp - som den vil hvis den synker lavere og møter tykkere luft, noe som forårsaker større motvind og dermed større friksjon.
De fleste satellitter blir droppet i et område på opptil 2000 km over jorden. Satellittene i den svært lave enden av det området holder seg vanligvis bare opp i noen uker til noen måneder. De støter på den friksjonen og vil i utgangspunktet smelte, sier McDowell.
Men i høyder på 600 km - hvor den internasjonale romstasjonen går i bane - kan satellitter holde seg oppe i flere tiår. Og det er potensielt et problem. De reiser så raskt — 5 mil i sekundet — at deres “fotavtrykk” kan være hundrevis av kilometer langt. "Når du tenker på dem som så store, ser plutselig ikke plass like tom lenger, " sier McDowell.
Den første satellitten ble skutt opp av den tidligere Sovjetunionen i slutten av 1957. Sputnik-1 ble et ikon for modernitet og fremmet USA til å akselerere sine egne planer for romutforskning. Bare måneder etter Sputnik lanserte America Explorer-1. I de tiår mellom år har tusenvis av satellitter blitt ført opp i verdensrommet.
McDowell følger nøye med på handlingen. Ved å regne ut er det rundt 12.000 deler av rusk og flere tusen satellitter i bane, med litt over tusen som fremdeles er aktive. Imidlertid er den aktive opptellingen “usikker, ettersom overvåking av radiosendinger fra disse satellittene til eierne deres ikke gjøres mye - bortsett fra kanskje av Nasjonalt sikkerhetsbyrå - og noen ganger forteller eierne, spesielt militære, meg ikke når deres satellitter er slått av, sier McDowell.
Omtrent en tredjedel av satellittene eies av forskjellige militærer, hvorav en til en halv tredjedel brukes til overvåking, sier han. En annen tredjedel er sivilt eid, og den siste tredjedelen er kommersielle. Russland, USA, Kina og Europa er de viktigste aktørene i lanseringsvirksomheten, men mange andre land har evner eller utvikler dem. Og dusinvis av land har bygget sine egne satellitter - skutt av andre nasjoner eller kommersielle romfartselskaper.
Og trenden er å sende opp enheter med lang levetid - 10- til 20 år i gjennomsnitt. På toppen av det blir pensjonerte eller døde satellitter stort sett i bane, drevet av solcellepaneler.
Legger til blandingen: den spirende "personlige" satellittvirksomheten. Disse mikrosatellittene er stort sett utviklet og brukt av universiteter, men minst ett selskap selger direkte til publikum, og det er DIY-nettsteder.
Formidlingen av satellitt-teknologi drives delvis av de samme faktorene som har resultert i spredning av andre tidligere sofistikerte teknologier, som gensekvensering - mer kunnskap, raskere databehandling og rimeligere maskiner. Men også “det er flere billetter å ri tilgjengelig” - flere lanseringsmuligheter, sier McDowell.
Alt dette gir en stadig mer fullsatt baneplass.
Det er mange nestenulykker - med ingeniører som spiller rollen som lufttrafikkontroll fra Jorden, og manøvrerer satellittene fra skadelig måte etter behov. Satellitteiere er blitt bedt - av NASA, blant andre romfartsorganer - om å ta skritt for å redusere sannsynligheten for at dagens verdsatte flyvemaskin ikke blir morgendagens flytende bøtte med søppel. Det gjøres ved å skyve lave omløpere i utbrenthetssonen eller bevisst krasje store satellitter i Sør-Stillehavet, sier McDowell.
I mellomtiden kan jorden nå sin kapasitet for å bane rundt gjenstander.
På samme måte som mennesker har blitt mer bevisste på behovet for forvaltning av det landlige miljøet, "må vi være seriøse med økologien i det ytre rom, " sier McDowell.
Relatert innhold
- Spør Smithsonian: Hva er det dypeste hullet noensinne?
- Nytt satellittnettverk i år har som mål å forbedre værmeldingen
- The Creepy, Kitschy and Geeky Patches of US Spy Satellite Launches
- Bør vi bruke satellitter for å holde øye med avsidesliggende amasoniske stammer?
Det er din tur til Ask Smithsonian
