Tι κρατά τους πλανήτες και τους δορυφόρους στην τροχιά;

Tι κρατά τους πλανήτες και τους δορυφόρους σε τροχιά;

Όταν ένας πλανήτης περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι ή ένας δορυφόρος περιστρέφεται γύρω από τη Γη, η τροχιακή κίνηση μπορεί να συνεχιστεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, εκτός και αν η τροχιά διακόπτεται από μια εξωτερική δύναμη. Για ένα δορυφόρο της Γης, οι υψηλότερες τροχιές συνήθως διαρκούν περισσότερο από τις χαμηλότερες, επειδή, πιο κοντά στη Γη, οι δυνάμεις αντίστασης της ατμόσφαιρας ασκούνται συνεχώς στο δορυφόρο. Αυτές απομακρύνουν την ενέργεια από τον δορυφόρο, και τον οδηγούν σε ολοένα χαμηλότερες τροχιές προοδευτικά και τελικά να τον οδηγούν να καταρρεύσει στη Γη.
Κατά την πτώση τα δορυφορικά συντρίμμια μπορούν να αποτελέσουν σοβαρό κίνδυνο για τη ζωή και την ιδιοκτησία στη Γη. Ευτυχώς, είναι στατιστικά πιο πιθανό ότι τα συντρίμμια θα πέσουν στον ωκεανό ή σε ένα μία μη κατοικούμενη από πληθυσμό περιοχή.Τι κρατά έναν δορυφόρο που κινείται γύρω από τη Γη; Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα λέει ότι απουσία εξωτερικών δυνάμεων, ένα αντικείμενο θα συνεχίσει να κινείται συνεχώς με σταθερή ταχύτητα σε ευθεία γραμμή. Μόνο από τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα, ο δορυφόρος θα απομακρυνθεί σύντομα από τη Γη. Ωστόσο, η ελκτική δύναμη της βαρύτητας τραβάει το δορυφόρο προς τη Γη. Ο συνδυασμός της αδράνειας του δορυφόρου και της βαρυτικής έλξης προς τη Γη οδηγεί στην κλειστή τροχιακή κίνηση με επιτάχυνση γύρω από την Γη.
Η ίδια ιδέα λειτουργεί για οποιοδήποτε τροχιακό σύστημα, όπως ένας πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο. Η εκτόξευση ενός δορυφόρου από την επιφάνεια της Γης και η τοποθέτησή του σε τροχιά γύρω από αυτήν απαιτεί κάθετη κίνηση για την επίτευξη του επιθυμητού ύψους και της οριζόντιας κίνησης με επαρκή ταχύτητα για την εκκίνηση της τροχιάς. Η απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας εξαρτάται από τη μάζα του δορυφόρου και το τελικό ύψος της τροχιάς. Οι υψηλότερες τροχιές απαιτούν περισσότερη ενέργεια άρα και καύσιμα για την αποστολή του δορυφόρου σε τελική τροχιά γύρω από την Γη.