Ниска Земљина орбита
Ниска Земљина орбита (НЗО) је, као што јој име каже, најнижа одржива орбита око Земље. НЗО почиње од 160 km (када се објекти успоравају због отпора мале количине атома ваздуха који су још увек присутни, као код Међународне свемирске станице), и завршава се на око 2.000 km. Већина вештачких објеката у свемиру налази се у НЗО, са надморском висином која никада није већа од једне трећине полупречника Земље.

Осим мисија пројекта Аполо, све остале људске мисије нису напуштале НЗО, и рекордну висину апогеја држи летелица Џемини 11 са 1.374,1 km. Међународна свемирска станица има просечан апогеј и перигеј између 330 и 435 km.

Термин НЗО регион се такође користи за област свемира испод висине од  (око једне трећине Земљиног радијуса). Објекти у орбитама који пролазе кроз ову зону, чак и ако имају удаљенији апогеј или су подорбитални, пажљиво се прате јер представљају ризик од судара за многе НЗО сателите.

Дефинишуће карактеристике 

Велики број извора дефинише НЗО у смислу надморске висине. Висина објекта у елиптичној орбити може значајно да варира дуж орбите. Чак и за кружне орбите, висина изнад земље може варирати за чак  (посебно за поларне орбите) због спљоштености Земљине сфероидне фигуре и локалне топографије. Док су дефиниције засноване на надморској висини инхерентно двосмислене, већина њих спада у опсег који је одређен периодом орбите од 128 минута, јер према Кеплеровом трећем закону, ово одговара великој полу-оси од . За кружне орбите, ово заузврат одговара висини од  изнад средњег радијуса Земље, што је у складу са неким од горњих граница висине у неким НЗО дефиницијама.

Неки извори дефинишу НЗО регион као регион у свемиру који заузимају НЗО орбите. Неке високо елиптичне орбите могу проћи кроз НЗО регион близу своје најниже висине (или перигеја), али нису у НЗО орбити јер њихова највећа висина (или апогеј) прелази . Суборбитални објекти такође могу доћи до НЗО региона, али нису у НЗО орбити јер поново улазе у атмосферу. Разлика између НЗО орбита и НЗО региона је посебно важна за анализу могућих судара између објеката који сами по себи нису у НЗО, али би се могли сударити са сателитима или крхотинама у НЗО орбити.

Карактеристике орбите 

Средња орбитална брзина потребна за одржавање стабилне ниске Земљине орбите је око , али се смањује за веће орбите. Израчунато за кружну орбиту од  износи 7,79 km/s, а за  је 7,12 km/s. [[delta-v]|Делта-в]] лансирне ракете потребне за постизање ниске Земљине орбите почињу око 9,4 km/s.

Привлачење гравитације у НЗО је само нешто мање него на површини Земље. То је зато што је растојање до НЗО од Земљине површине много мање од Земљиног радијуса. Међутим, објекат у орбити је у сталном слободном паду око Земље, јер у орбити гравитациона и центрифугална сила уравнотежују једна другу. Као резултат тога, свемирске летелице у орбити настављају да остају у орбити, а људи унутар или изван таквих летелица непрекидно доживљавају бестежинско стање.

Објекти у НЗО наилазе на атмосферски отпор гасова у термосфери (отприлике 80–600 km изнад површине) или егзосфери (приближно  и више), у зависности од висине орбите. Орбите сателита које досежу висине испод  брзо се распадају због атмосферског отпора. Објекти у НЗО орбити око Земље су између гушћег дела атмосфере и испод унутрашњег Ван Аленовог радијационог појаса.

Екваторијалне ниске Земљине орбите (ЕНЗО) су подскуп НЗО. Ове орбите, са малим нагибом према екватору, омогућавају брза времена поновне посете места на ниској географској ширини на Земљи и имају најмањи делта-v захтев (тј. потрошено гориво) од било које орбите, под условом да имају директну (не ретроградну) оријентацију са поштовањем Земљине ротације. Орбите са веома великим углом нагиба према екватору се обично називају поларне орбите или Сунчеве синхроне орбите.

Више орбите укључују средњу Земљину орбиту (СЗО), која се понекад назива и средња кружна орбита (СКО), и даље изнад, геостационарна орбита (ГЕО). Орбите веће од ниске орбите могу довести до раног квара електронских компоненти због интензивног зрачења и акумулације наелектрисања.

Године 2017, „веома ниске Земљине орбите“ (ВНЗО) почеле су да се појављују у регулаторним захтевима. Ове орбите, испод око , захтевају употребу нових технологија за орбитно подизање јер раде у орбитама у којима би се обично прерано губила висина да би биле економски корисне.

Употреба 

Ниска Земљина орбита захтева најмању количину енергије за постављање сателита. То обезбеђује висок пропусни опсег и ниско кашњење у комуникацији. Сателити и свемирске станице у НЗО-у су приступачнији за посаду и сервисирање.

Потребно је мање енергије за постављање сателита у НЗО, а сателиту у тој орбити су потребна мање моћна појачала за успешан пренос, НЗО се користи за многе комуникационе апликације, као што је телефонски систем Иридиум. Неки комуникациони сателити користе много веће геостационарне орбите и крећу се истом угаоном брзином као и Земља тако да изгледају непомично изнад једне локације на планети.

Недостаци 

За разлику од геосинхроног сателита, сателити у НЗО-у имају мало видно поље и тако могу да посматрају и комуницирају са само делом Земље у исто време. То значи да је потребна мрежа (или „констелација”) сателита да би се обезбедила континуирана покривеност. Сателити у нижим регионима НЗО такође пате од брзог орбиталног пропадања и захтевају или периодично поновно појачавање да би се одржала стабилна орбита или лансирање заменских сателита када стари поново уђу у атмосферу.

Примери 
 Међународна свемирска станица налази се у НЗО-у на око  до  изнад Земљине површине, и треба јој поновно појачавање неколико пута годишње због орбиталног распада.
 Иридијум телекомуникациони сателити орбитирају на око .
 Сателити за посматрање Земље, познати и као сателити за даљинско откривање, укључујући шпијунске сателите и друге сателите за снимање Земље, користе НЗО јер су у стању да јасније виде површину Земље тако што су јој ближе. Већина вештачких сателита је смештена у НЗО. Сателити такође могу да искористе конзистентно осветљење површине испод преко Сунчево-синхроних НЗО орбита на висини од око  и близу поларног нагиба. Енвисат (2002–2012) је један пример.
 Свемирски телескоп Хабл орбитира на око   изнад Земље.
 Кинеска свемирска станица Тјенгонг лансирана је у априлу 2021. и тренутно орбитира између око  и .

У фикцији

 У филму 2001: Одисеја у свемиру, Земљина транзитна станица („Свемирска станица V“) „кружила је на 300 km изнад Земље“.

Бивши примери 

 Кинеска станица Тјенгонг-1 била је у орбити на око , до њене деорбите 2018.
 Кинеска станица Тјенгонг-2 била је у орбити на око , до њене деорбите 2019.
 Гравиметријске мисије као што је GOCE кружиле су на око  да би измериле Земљино гравитационо поље при највећој осетљивости. Животни век мисије био је ограничен због атмосферског отпора. GRACE и GRACE-FO су кружиле на око .

Свемирски отпад 

НЗО окружење постаје закрчено свемирским отпадом због учесталости лансирања објеката. Ово је изазвало све већу забринутост последњих година, пошто судари при орбиталним брзинама могу бити опасни или смртоносни. Судари могу произвести додатни свемирски отпад, стварајући домино ефекат познат као Кеслеров синдром. Центар за комбиноване свемирске операције, део Стратешке команде Сједињених Држава (раније Свемирска команда Сједињених Држава), прати око 8.500 објеката већих од 10 cm у НЗО. Према студији опсерваторије Аресибо, могуће је да постоји милион опасних објеката већих од 2 милиметра у орбити, који су премали да би били видљиви из земаљских опсерваторија.

Орбитални период

Види још 
 Висока Земљина орбита

Референце 

Земљина орбита
Ниска Земљина орбита ( НЗО ) је , као што јој име каже , најнижа одржива орбита око Земље . НЗО почиње одkm ( када се објекти успоравају због отпора мале количине атома ваздуха који су још увек присутни , као код Међународне свемирске станице ) , и завршава се на око000 km . Већина вештачких објеката у свемиру налази се у НЗО , са надморском висином која никада није већа од једне трећине полупречника Земље . Осим мисија пројекта Аполо , све остале људске мисије нису напуштале НЗО , и рекордну висину апогеја држи летелица Џеминиса374,1 km . Међународна свемирска станица има просечан апогеј и перигеј измеђуиkm . Термин НЗО регион се такође користи за област свемира испод висине од ( око једне трећине Земљиног радијуса ) . Објекти у орбитама који пролазе кроз ову зону , чак и ако имају удаљенији апогеј или су подорбитални , пажљиво се прате јер представљају ризик од судара за многе НЗО сателите . Дефинишуће карактеристике Велики број извора дефинише НЗО у смислу надморске висине . Висина објекта у елиптичној орбити може значајно да варира дуж орбите . Чак и за кружне орбите , висина изнад земље може варирати за чак ( посебно за поларне орбите ) због спљоштености Земљине сфероидне фигуре и локалне топографије . Док су дефиниције засноване на надморској висини инхерентно двосмислене , већина њих спада у опсег који је одређен периодом орбите одминута , јер према Кеплеровом трећем закону , ово одговара великој полу-оси од \ . За кружне орбите , ово заузврат одговара висини од изнад средњег радијуса Земље , што је у складу са неким од горњих граница висине у неким НЗО дефиницијама . Неки извори дефинишу НЗО регион као регион у свемиру који заузимају НЗО орбите . Неке високо елиптичне орбите могу проћи кроз НЗО регион близу своје најниже висине ( или перигеја ) , али нису у НЗО орбити јер њихова највећа висина ( или апогеј ) прелази \ . Суборбитални објекти такође могу доћи до НЗО региона , али нису у НЗО орбити јер поново улазе у атмосферу . Разлика између НЗО орбита и НЗО региона је посебно важна за анализу могућих судара између објеката који сами по себи нису у НЗО , али би се могли сударити са сателитима или крхотинама у НЗО орбити . Карактеристике орбите Средња орбитална брзина потребна за одржавање стабилне ниске Земљине орбите је око , али се смањује за веће орбите . Израчунато за кружну орбиту од износи79 km /s , а за је12 km / s. [ [ delta-v]|Делта-в ] ] лансирне ракете потребне за постизање ниске Земљине орбите почињу око4 km /s . Привлачење гравитације у НЗО је само нешто мање него на површини Земље . То је зато што је растојање до НЗО од Земљине површине много мање од Земљиног радијуса . Међутим , објекат у орбити је у сталном слободном паду око Земље , јер у орбити гравитациона и центрифугална сила уравнотежују једна другу . Као резултат тога , свемирске летелице у орбити настављају да остају у орбити , а људи унутар или изван таквих летелица непрекидно доживљавају бестежинско стање . Објекти у НЗО наилазе на атмосферски отпор гасова у термосфери ( отприлике600 km изнад површине ) или егзосфери ( приближно и више ) , у зависности од висине орбите . Орбите сателита које досежу висине испод брзо се распадају због атмосферског отпора . Објекти у НЗО орбити око Земље су између гушћег дела атмосфере и испод унутрашњег Ван Аленовог радијационог појаса . Екваторијалне ниске Земљине орбите ( ЕНЗО ) су подскуп НЗО . Ове орбите , са малим нагибом према екватору , омогућавају брза времена поновне посете места на ниској географској ширини на Земљи и имају најмањи делта-v захтев ( тј. потрошено гориво ) од било које орбите , под условом да имају директну ( не ретроградну ) оријентацију са поштовањем Земљине ротације . Орбите са веома великим углом нагиба према екватору се обично називају поларне орбите или Сунчеве синхроне орбите . Више орбите укључују средњу Земљину орбиту ( СЗО ) , која се понекад назива и средња кружна орбита ( СКО ) , и даље изнад , геостационарна орбита ( ГЕО ) . Орбите веће од ниске орбите могу довести до раног квара електронских компоненти због интензивног зрачења и акумулације наелектрисања . Године „ веома ниске Земљине орбите “ ( ВНЗО ) почеле су да се појављују у регулаторним захтевима . Ове орбите , испод око , захтевају употребу нових технологија за орбитно подизање јер раде у орбитама у којима би се обично прерано губила висина да би биле економски корисне . Употреба Ниска Земљина орбита захтева најмању количину енергије за постављање сателита . То обезбеђује висок пропусни опсег и ниско кашњење у комуникацији . Сателити и свемирске станице у НЗО-у су приступачнији за посаду и сервисирање . Потребно је мање енергије за постављање сателита у НЗО , а сателиту у тој орбити су потребна мање моћна појачала за успешан пренос , НЗО се користи за многе комуникационе апликације , као што је телефонски систем Иридиум . Неки комуникациони сателити користе много веће геостационарне орбите и крећу се истом угаоном брзином као и Земља тако да изгледају непомично изнад једне локације на планети . Недостаци За разлику од геосинхроног сателита , сателити у НЗО-у имају мало видно поље и тако могу да посматрају и комуницирају са само делом Земље у исто време . То значи да је потребна мрежа ( или „ констелација ” ) сателита да би се обезбедила континуирана покривеност . Сателити у нижим регионима НЗО такође пате од брзог орбиталног пропадања и захтевају или периодично поновно појачавање да би се одржала стабилна орбита или лансирање заменских сателита када стари поново уђу у атмосферу . Примери Међународна свемирска станица налази се у НЗО-у на око до изнад Земљине површине , и треба јој поновно појачавање неколико пута годишње због орбиталног распада . Иридијум телекомуникациони сателити орбитирају на око \ . Сателити за посматрање Земље , познати и као сателити за даљинско откривање , укључујући шпијунске сателите и друге сателите за снимање Земље , користе НЗО јер су у стању да јасније виде површину Земље тако што су јој ближе . Већина вештачких сателита је смештена у НЗО . Сателити такође могу да искористе конзистентно осветљење површине испод преко Сунчево-синхроних НЗО орбита на висини од око и близу поларног нагиба . Енвисат2012 ) је један пример . Свемирски телескоп Хабл орбитира на око изнад Земље . Кинеска свемирска станица Тјенгонг лансирана је у априлу и тренутно орбитира између око и \ . У фикцији У филму Одисеја у свемиру , Земљина транзитна станица ( „ Свемирска станица V “ ) „ кружила је наkm изнад Земље “ . Бивши примери Кинеска станица Тјенгонг-1 била је у орбити на око , до њене деорбите Кинеска станица Тјенгонг-2 била је у орбити на око , до њене деорбите Гравиметријске мисије као што је GOCE кружиле су на око да би измериле Земљино гравитационо поље при највећој осетљивости . Животни век мисије био је ограничен због атмосферског отпора . GRACE и GRACE-FO су кружиле на око \ . Свемирски отпад НЗО окружење постаје закрчено свемирским отпадом због учесталости лансирања објеката . Ово је изазвало све већу забринутост последњих година , пошто судари при орбиталним брзинама могу бити опасни или смртоносни . Судари могу произвести додатни свемирски отпад , стварајући домино ефекат познат као Кеслеров синдром . Центар за комбиноване свемирске операције , део Стратешке команде Сједињених Држава ( раније Свемирска команда Сједињених Држава ) , прати око500 објеката већих одcm у НЗО . Према студији опсерваторије Аресибо , могуће је да постоји милион опасних објеката већих одмилиметра у орбити , који су премали да би били видљиви из земаљских опсерваторија . Орбитални период Види још Висока Земљина орбита Референце Земљина орбита