Войти
Высота Тяньгун-1 в последний год неконтролируемого входа в атмосферу. На орбите механика, распад - это постепенное уменьшение расстояния между двумя орбитальными телами при их наибольшем сближении (периапсис ) над много орбитальных периодов. Эти вращающиеся тела могут быть планетой и ее спутником, звездой и любым объектом, вращающимся вокруг нее, или компонентами любой двойной системы. Орбиты не распадаются без какого-либо механизма, похожего на трение, который передает энергию орбитального движения. Это может быть любое из ряда механических, гравитационных или электромагнитных эффектов. Для тел, находящихся на низкой околоземной орбите, наиболее значительным эффектом является сопротивление атмосферы.
. Если этот параметр не отмечен, распад в конечном итоге приводит к прекращению движения по орбите, когда меньший объект ударяется о поверхность первичной; или для объектов, у которых основной имеет атмосферу, меньший объект горит, взрывается или иным образом разрушается в атмосфере большего объекта ; или для объектов, где главная звезда - это звезда, заканчивается сгоранием от излучения звезды (например, для комет ) и т. д.
Столкновения объектов звездной массы обычно вызывают катастрофические эффекты, такие как гамма-всплески.
Из-за сопротивления атмосферы, самая низкая высота над Землей, на которой объект на круговой орбите может совершить, по крайней мере, один полный оборот без двигателя - это приблизительно 150 км (93 мили), в то время как самый низкий перигей эллиптического вращения составляет приблизительно 90 км (56 миль).
Атмосферное сопротивление на орбитальной высоте вызывается частыми столкновениями молекул газа со спутником. Это основная причина разрушения орбиты спутников на низкой околоземной орбите. Это приводит к уменьшению высоты орбиты спутника. В случае с Землей сопротивление атмосферы, приводящее к повторному входу в атмосферу спутника, можно описать следующей последовательностью:
Орбитальный распад, таким образом, включает эффект положительной обратной связи, при котором чем сильнее затухает орбита, тем меньше падает ее высота, и чем ниже высота, тем быстрее затухание. Распад также особенно чувствителен к внешним факторам космической среды, таким как солнечная активность, которые не очень предсказуемы. Во время солнечных максимумов атмосфера Земли вызывает значительное сопротивление на расстояние до сотни километров выше, чем во время солнечных минимумов.
Атмосферное сопротивление оказывает значительное влияние на высотах космических станций, космические шаттлы и другие пилотируемые космические аппараты на околоземной орбите, а также спутники с относительно высокими "низкими околоземными орбитами", такие как космический телескоп Хаббла. Космическим станциям обычно требуется регулярное увеличение высоты, чтобы противодействовать распаду орбиты (см. Также поддержание орбитальной станции ). Неконтролируемый орбитальный распад обрушил космическую станцию Skylab, и (относительно) контролируемый орбитальный распад был использован для снятия с орбиты космической станции Мир.
Перезапуск для Хаббла Космический телескоп встречается реже из-за его гораздо большей высоты. Тем не менее, орбитальный распад также является ограничивающим фактором для продолжительности времени, в течение которого Хаббл может обойтись без технического обслуживания, последнее из которых было успешно выполнено на STS-125 с космическим шаттлом Атлантис в 2009 году. 45>космические телескопы находятся на гораздо более высоких орбитах или, в некоторых случаях, на солнечной орбите, поэтому ускорение орбиты может не потребоваться.
Орбита также может затухать из-за отрицательного приливное ускорение, когда движущееся по орбите тело достаточно велико, чтобы вызвать значительную приливную выпуклость на теле, которое оно вращается, и находится либо на ретроградной орбите, либо ниже синхронная орбита. Это отбирает импульс у движущегося по орбите тела и передает его вращению первичного элемента, уменьшая высоту орбиты.
Примерами спутников, подвергающихся приливному орбитальному распаду, являются спутник Марса Фобос, спутник Нептуна Тритон и внесолнечная планета TrES-3b.
Небольшие объекты в Солнечной системе также испытывают орбитальный распад из-за сил, приложенных асимметричным давлением излучения. В идеале, поглощенная энергия будет равна энергии черного тела, излучаемой в любой заданной точке, что не приведет к получению чистой силы. Однако эффект Ярковского - это явление, при котором, поскольку поглощение и излучение тепла не происходит мгновенно, объекты, которые не заблокированы окончательно, поглощают энергию солнечного света на поверхностях, подверженных воздействию Солнца, но эти поверхности не переизлучают большую часть этой энергии до тех пор, пока объект повернулся, так что излучение идет параллельно орбите объекта. Это приводит к очень небольшому ускорению, параллельному орбитальному пути, но которое может быть значительным для небольших объектов в течение миллионов лет. Эффект Пойнтинга-Робертсона - это сила, противодействующая скорости объекта, вызванная асимметричным падением света, то есть аберрацией света. Для объекта с прямым вращением эти два эффекта будут применять противоположные, но, как правило, неравные силы.
Гравитационное излучение - еще один механизм орбитального распада. Он незначителен для орбит планет и спутников планет (при рассмотрении их орбитального движения во временных масштабах столетия, десятилетия и меньше), но заметен для систем компактных объектов, как видно из наблюдений нейтронной звезды. орбиты. Все вращающиеся тела излучают гравитационную энергию, поэтому никакая орбита не является бесконечно устойчивой.
Спутники, использующие электродинамический трос, перемещаясь через магнитное поле Земли, создают силу сопротивления, которая в конечном итоге может вывести спутник из орбиты.
Соединение двух двойных звезд, когда они теряют энергию и сближаются. Некоторые факторы могут вызвать потерю энергии, включая приливные силы, массоперенос и гравитационное излучение. Звезды описывают путь спирали по мере приближения друг к другу. Иногда это приводит к слиянию двух звезд или созданию черной дыры. В последнем случае последние несколько оборотов звезд вокруг друг друга занимают всего несколько секунд.
Хотя это и не является прямой причиной орбитального распада, неравномерное распределение массы (известное как mascons) тела, которое вращается по орбите, может со временем нарушать орбиты, а экстремальное распределение может привести к очень нестабильности орбит. В результате нестабильная орбита может превратиться в орбиту, где может иметь место одна из прямых причин орбитального распада.
Физический портал 