Mikä on matala kiertorata?

Matala maapallon kierto (LEO) on kierto, joka sijaitsee noin 100–1240 mailia (160–2000 km) maanpinnan yläpuolella. Lähes kaikki ihmisten avaruuslennot ovat tapahtuneet matalalla maapallon kiertoradalla muutamia huomattavia poikkeuksia lukuun ottamatta. Suuri määrä satelliitteja on myös matalalla Maan kiertoradalla, samoin kuin kansainvälinen avaruusasema.
Itse asiassa se, mitä monet ihmiset ajattelevat avaruudeksi valokuvista, on edelleen hyvin matalalla maapallon kiertoradalla. Itse LEO on karkeasti sisälle sisimmän Van Allenin säteilyvyön, jota maapallon geomagneettinen kenttä pitää paikallaan. LEO: n ja Van Allenin vyön välillä on jonkin verran päällekkäisyyttä, ja osa satelliiteista asuu vyössä. Van Allenin sisäinen säteilyvyö itse aiheuttaa vaikeuksia satelliitin toiminnalle, koska satelliitit on suojattava korkeilta energiatasoilta. On ehdotettu, että tämän hihnan energia lasketaan merkittävästi alas, mikä vähentää tarvittavan suojauksen määrää ja energiatasojen aiheuttamaa vaaraa ihmisille.

Matalalla maapallon kiertoradalla oleviin kohteisiin kohdistuu huomattava määrä vetovoimaa niiden korkeudesta riippuen. Alle noin 310 mailin (500 km) esineitä sijaitsee termosfäärissä, kun taas tämän korkeuden yläpuolella ne ovat eksosfäärissä. Molemmissa on erilaisia ​​kaasuja, jotka vetävät satelliitteja ja vaativat niitä kuluttamaan jonkin verran energiaa kiertorataan jäämiseen. Koska tämä vastus kasvaa korkeuden pienentyessä, ei ole tavallista, että esineitä sijoitetaan alle noin 185 mailin korkeuteen.

LEO: ssa asuu useita erilaisia ​​ihmiskohteita eri aikakausilta. Merkittävin näistä on luultavasti Kansainvälinen avaruusasema, joka sijaitsee noin 200 mailia (320 km) maanpinnan yläpuolella, hyvin termosfäärin sisällä. Avaruussukkula, Sojuz -avaruusalus, automaattinen siirtoajoneuvo ja Progress -avaruusalus vierailevat säännöllisesti kansainvälisellä avaruusasemalla, jotka kaikki osallistuvat vain LEO -tehtäviin.

LEO: ssa asuu myös suuri määrä satelliitteja, jotka matkustavat ympäri maailmaa noin 90 minuutissa nopeudella noin 5 mailia sekunnissa (8 km/s). Satelliitin laukaiseminen matalalle maapallon kiertoradalle vie paljon vähemmän energiaa kuin sen lähettäminen avaruuteen, ja laitteet, jotka tarvitaan signaalin lähettämiseen takaisin Maalle, voivat olla paljon vähemmän tehokkaita. Näistä syistä LEO -satelliitteja käytetään edelleen laajalti, vaikka ne eivät voi sijaita planeetan yhden osan yläpuolella samalla tavalla kuin avaruuden geostationaariset satelliitit. Roskat sotkevat myös maan matalan kiertoradan, ja tällä hetkellä seurataan noin 8,500 yli 10 cm: n kohdetta. Tämä roska uhkaa satelliitteja ja tehtäviä, sillä jopa pienet esineet, jotka kulkevat tällä nopeudella, voivat aiheuttaa valtavia vahinkoja.

Kaiken ihmisen toiminnan osalta avaruudessa hämmästyttävän vähän sitä on todella tapahtunut maan matalan kiertoradan ulkopuolella. Ajoneuvon viemiseksi tämän kiertoradan ulkopuolelle tarvitaan valtavasti energiaa, ja paluu voi olla hankalaa, mikä tekee miehitetyistä lennoista erityisen rohkeita. Apollo -ohjelma, joka lopulta lähetti miehiä kuun pinnalle, on luultavasti tunnetuin ohjelma ihmisten lähettämiseksi LEO: n ulkopuolelle, ja siitä lähtien vain kourallinen muita miehitettyjä ajoneuvoja on ylittänyt esteen.