Hvad der går op skal komme ned, ikke? Det er ikke nødvendigvis sandt i rummet, hvor satellitter svermer rundt om planeten, indelåst af hastigheder, der hjælper med at besejre tyngdekraften nedad.
Selvom satellitter kommer oftere ned i disse dage - hovedsageligt resultatet af et liv med planlagt forældelse - er nogle flydende rundt i årevis, hvis ikke årtier, uden en forprogrammeret fald-tilbage-til-jord-dato. Og det er rodet i det orbitale rum.
Så hvad holder dem i kredsløb? Satellitter - det vil sige kunstige satellitter, i modsætning til naturlige satellitter som månen - transporteres ud i rummet af raketter. Raketen skal flyve 100 til 200 kilometer over jorden for at komme uden for atmosfæren. En gang i en forudbestemt banehøjde begynder raketten at køre sidelæns i hastigheder på op til 18.000 miles i timen, siger Jonathan McDowell, en astronom ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts.
Raketen slukker og taber sin nyttelast - satellitten - der nu er i den samme bane og zoomer med samme hastigheder. Jorden bukker sig væk, mens både raketten og satellitten "falder" rundt om Jorden. Satellitten forbliver i denne bane, så længe den holder sin hastighed til at forblive afbalanceret med modvinden.
I disse højder er atmosfæren lige tynd til at forhindre satellitten i at brænde op - som den vil, hvis den falder lavere og støder på tykkere luft, hvilket medfører større modvind og dermed større friktion.
De fleste satellitter falder i et område på op til 2.000 km over jorden. Satellittene i den meget lave ende af dette område forbliver typisk kun op i et par uger til et par måneder. De løber ind i den friktion og vil dybest set smelte, siger McDowell.
Men i højder på 600 km - hvor den internationale rumstation kredser - kan satellitter holde sig ope i årtier. Og det er potentielt et problem. De rejser så hurtigt - 5 miles i sekundet - at deres “fodaftryk” kan være hundreder af miles lang. ”Når man tænker på dem som de store, ser pladsen pludselig ikke så tom ud, ” siger McDowell.
Den første satellit blev lanceret af den tidligere Sovjetunionen i slutningen af 1957. Sputnik-1 blev et ikon for modernitet og fik USA til at fremskynde sine egne planer for efterforskning af rummet yderligere. Bare måneder efter Sputnik lancerede Amerika Explorer-1. I de mellemliggende årtier er tusinder af satellitter ført op i rummet.
McDowell holder tæt på fanen. Ved hans beregning er der omkring 12.000 stykker pladsrester og flere tusinde satellitter i kredsløb, med lidt over tusind, der stadig er aktive. Den aktive optælling ”er imidlertid usikker, da overvågning af radioudsendelser fra disse satellitter til deres ejere ikke er udbredt - undtagen måske af National Security Agency - og nogle gange fortæller ejere, især militære, mig ikke, hvornår deres satellitter er er slået fra, ”siger McDowell.
Omkring en tredjedel af satellitterne ejes af forskellige militærer, hvoraf en tredjedel til en halv bruges til overvågning, siger han. En anden tredjedel er civilejede, og den sidste tredjedel er kommercielle. Rusland, USA, Kina og Europa er de vigtigste aktører i lanceringsbranchen, men mange andre lande har kapaciteter eller udvikler dem. Og snesevis af lande har bygget deres egne satellitter - lanceret af andre nationer eller kommercielle rumfartselskaber.
Og tendensen er at sende enheder med lang levetid - i gennemsnit 10- til 20 år. Dertil forbliver pensionerede eller døde satellitter for det meste i kredsløb, drevet af solcellepaneler.
Tilføjelse til blandingen: den spirende "personlige" satellitforretning. Disse mikrosatellitter er stort set blevet udviklet og brugt af universiteter, men mindst et firma sælger direkte til offentligheden, og der er også DIY-websteder.
Formidlingen af satellitteknologi styres delvis af de samme faktorer, der har resulteret i spredning af andre tidligere sofistikerede teknologier, såsom gensekvensbestemmelse - mere viden, hurtigere computing og billigere maskiner. Men også ”der er flere billetter at køre” - flere lanceringsmuligheder, siger McDowell.
Alt sammen skaber et stadigt mere overfyldt orbitalrum.
Der er masser af næsten ubesvarede - med ingeniører, der spiller rollen som lufttrafikstyring fra Jorden, og manøvrerer satellittene ud af skadevolden efter behov. Satellitsejere er blevet bedt - af NASA, blandt andet rumfartsbureauer - om at tage skridt til at reducere sandsynligheden for, at nutidens værdsatte flyvemaskine ikke bliver morgendagens flydende spand med skrammel. Det gøres ved at skubbe lave orbiters ind i udbrændingszonen eller bevidst bryde store satellitter ned i det sydlige Stillehav, siger McDowell.
I mellemtiden når Jorden muligvis sin kapacitet til at kredse rundt om objekter.
Ligesom mennesker er blevet mere opmærksomme på behovet for forvaltning af det jordiske miljø, ”bliver vi nødt til at være seriøse med økologien i det ydre rum, ” siger McDowell.
Relateret indhold
- Spørg Smithsonian: Hvad er den dybeste hul nogensinde kram?
- Nyt satellitnetværk, der lanceres i år, sigter mod at forbedre vejrudsigten
- De uhyggelige, kitschy og nørdige patches af amerikanske spion-satellitlanceringer
- Bør vi bruge satellitter til at holde øje med fjerne ammoniske stammer?
Det er din tur til Ask Smithsonian
