Miks geostatsionaarsed satelliidid maa peale ei kuku? Orbiidid ümber Maa Kui palju satelliidid maksavad?

"Inimene peab tõusma Maast kõrgemale - atmosfääri ja kaugemale - sest ainult nii saab ta täielikult aru maailmast, milles ta elab."

Sokrates tegi selle vaatluse sajandeid enne seda, kui inimesed edukalt objekti Maa orbiidile saatsid. Ometi näis Vana-Kreeka filosoof mõistvat, kui väärtuslik võib olla vaade kosmosest, kuigi tal polnud aimugi, kuidas seda saavutada.

See kontseptsioon – kuidas viia objekt „atmosfääri ja kaugemale” – pidi ootama, kuni Isaac Newton avaldas 1729. aastal oma kuulsa kahurikuuli mõtteeksperimendi. See näeb välja umbes selline:

"Kujutage ette, et asetasite kahuri mäe otsa ja tulistasite seda horisontaalselt. Kahurikuul liigub mõnda aega paralleelselt Maa pinnaga, kuid alistub lõpuks gravitatsioonile ja kukub Maale. Kujutage nüüd ette, et lisate kahurile pidevalt püssirohtu. Täiendavate plahvatuste korral liigub tuum aina kaugemale, kuni see kukub. Lisage õige kogus püssirohtu ja andke pallile õige kiirendus ning see lendab pidevalt ümber planeedi, langedes alati gravitatsiooniväljas, kuid ei jõua kunagi maapinnale."

1957. aasta oktoobris kinnitas Nõukogude Liit lõpuks Newtoni aimdust, saates orbiidile Sputnik 1, esimese tehissatelliidi, mis tiirleb ümber Maa. See algatas kosmosevõistluse ja arvukad objektide stardid, mis pidid lendama ümber Maa ja teiste päikesesüsteemi planeetide. Pärast Sputniku starti on mitmed riigid, peamiselt USA, Venemaa ja Hiina, saatnud kosmosesse üle 3000 satelliidi. Mõned neist tehisobjektidest, nagu ISS, on suured. Teised sobivad ideaalselt väikesesse rinnakorvi. Tänu satelliitidele võtame vastu ilmateateid, vaatame telerit, surfame internetis ja helistame. Isegi need satelliidid, mille tegevust me ei tunne ega näe, teenivad suurepäraselt sõjaväe hüvanguks.

Muidugi on satelliitide käivitamine ja käitamine toonud kaasa probleeme. Tänapäeval, mil Maa orbiidil on enam kui 1000 töötavat satelliiti, on meie vahetu kosmosepiirkond tipptunnil elavam kui suurlinn. Lisage sellele mittetöötavale seadmele mahajäetud satelliidid, riistvara tükid ja plahvatuste või kokkupõrgete killud, mis täidavad taeva koos kasulike seadmetega. See orbiidi praht, millest me räägime, on kogunenud paljude aastate jooksul ja kujutab tõsist ohtu nii praegu Maa ümber tiirlevatele satelliitidele kui ka tulevastele mehitatud ja mehitamata startidele.

Selles artiklis ronime tavalise satelliidi sisikonda ja vaatame selle silmadesse, et näha meie planeedi vaateid, millest Sokrates ja Newton ei osanud unistadagi. Kuid kõigepealt vaatame lähemalt, mille poolest satelliit tegelikult teistest taevaobjektidest erineb.

Et mõista, miks satelliidid seda teed liiguvad, peame külastama oma sõpra Newtonit. Ta väitis, et gravitatsioonijõud eksisteerib universumi mis tahes kahe objekti vahel. Kui seda jõudu poleks, jätkaksid planeedi lähedal lendavad satelliidid liikumist sama kiirusega ja samas suunas – sirgjooneliselt. See sirgjoon on satelliidi inertsiaaltee, mida aga tasakaalustab planeedi keskme poole suunatud tugev gravitatsiooniline külgetõmme.

Mõnikord näib satelliidi orbiit ellipsina, lameda ringina, mis tiirleb ümber kahe punkti, mida nimetatakse fookusteks. Sel juhul kehtivad kõik samad liikumisseadused, välja arvatud see, et planeedid asuvad ühes fookuses. Seetõttu ei liigu satelliidile rakendatav netojõud kogu selle teekonnal ühtlaselt ja satelliidi kiirus muutub pidevalt. See liigub kiiresti, kui see on planeedile kõige lähemal - perigeepunktis (mitte segi ajada periheeliga), ja aeglasemalt, kui see on planeedist kaugemal - apogeepunktis.

Satelliidid on igasuguse kuju ja suurusega ning täidavad väga erinevaid ülesandeid.

• Ilmasatelliidid aitavad meteoroloogidel ilma ennustada või näha, mis sellega antud hetkel toimub. Hea näide on geostatsionaarne operatiivne keskkonnasatelliit (GOES). Need satelliidid sisaldavad tavaliselt kaameraid, mis näitavad Maa ilma.
• Sidesatelliidid võimaldavad telefonivestlusi satelliidi kaudu edastada. Sidesatelliidi olulisim omadus on transponder – raadio, mis võtab vestlust ühel sagedusel vastu, seejärel võimendab seda ja saadab teisel sagedusel Maale tagasi. Satelliit sisaldab tavaliselt sadu või tuhandeid transpondreid. Sidesatelliidid on tavaliselt geosünkroonsed (sellest lähemalt hiljem).
• Telesatelliidid edastavad televisioonisignaale ühest punktist teise (sarnaselt sidesatelliitidele).
• Teaduslikud satelliidid, nagu kunagi ammu Hubble'i kosmoseteleskoop, täidavad igasuguseid teaduslikke missioone. Nad jälgivad kõike alates päikeselaikudest kuni gammakiirgusteni.
• Navigatsioonisatelliidid aitavad lennukitel lennata ja laevadel sõita. GPS NAVSTAR ja GLONASS satelliidid on silmapaistvad esindajad.
• Päästesatelliidid reageerivad hädasignaalidele.
• Maad vaatlevad satelliidid registreerivad muutusi temperatuuridelt jääkatteni. Kõige kuulsamad on Landsati seeriad.

Orbiidil on ka sõjalised satelliidid, kuid suur osa nende tegevusest jääb saladuseks. Nad saavad edastada krüpteeritud sõnumeid, jälgida tuumarelvi, vaenlase liikumist, hoiatada rakettide väljalaskmise eest, kuulata maaraadiot, teha radariuuringuid ja kaardistada.

Millal leiutati satelliidid?

Teadlased ei saanud Clarkist aru – kuni 4. oktoobrini 1957. aastal. Seejärel saatis Nõukogude Liit Maa orbiidile esimese tehissatelliidi Sputnik 1. Sputniku läbimõõt oli 58 sentimeetrit, kaal 83 kilogrammi ja pallikujuline. Kuigi see oli märkimisväärne saavutus, oli Sputniku sisu tänapäevaste standardite järgi napp:

• termomeeter
• aku
• raadiosaatja
• lämmastikgaas, mis oli satelliidi sees rõhu all

Sputniku välisküljel edastatakse neli piitsantenni lühilainesagedustel, mis on praegusest standardist kõrgemal ja madalamal (27 MHz). Maa jälgimisjaamad püüdsid raadiosignaali ja kinnitasid, et pisike satelliit elas stardi üle ja oli edukalt kursil ümber meie planeedi. Kuu aega hiljem saatis Nõukogude Liit Sputnik 2 orbiidile. Kapsli sees oli koer Laika.

Detsembris 1957, püüdes meeleheitlikult sammu pidada oma külma sõja vastastega, üritasid Ameerika teadlased saata satelliiti koos planeediga Vanguard orbiidile. Kahjuks kukkus rakett õhkutõusu ajal alla ja põles. Vahetult pärast seda, 31. jaanuaril 1958, kordasid USA Nõukogude Liidu edu, võttes omaks Wernher von Brauni plaani saata satelliit Explorer 1 USA raketiga. Redstone. Explorer 1 kandis seadmeid kosmiliste kiirte tuvastamiseks ja avastas James Van Alleni katses Iowa ülikoolist, et kosmilisi kiiri oli oodatust palju vähem. See viis Maa magnetvälja lõksu jäänud laetud osakestega täidetud kahe toroidaalse tsooni (lõpuks sai nime Van Alleni järgi) avastamiseni.

Nendest edusammudest julgustatuna hakkasid mitmed ettevõtted 1960. aastatel satelliite välja töötama ja orbiidile saatma. Üks neist oli Hughes Aircraft koos staarinsener Harold Roseniga. Rosen juhtis meeskonda, kes viis ellu Clarki idee – sidesatelliiti, mis paigutati Maa orbiidile nii, et see suudaks raadiolaineid ühest kohast teise põrgatada. 1961. aastal sõlmis NASA Hughesiga lepingu Syncomi (sünkroonse side) satelliitide seeria ehitamiseks. 1963. aasta juulis nägid Rosen ja ta kolleegid, kuidas Syncom-2 kosmosesse lendas ja jämedalt geosünkroonsele orbiidile jõudis. President Kennedy kasutas uut süsteemi Nigeeria peaministriga rääkimiseks Aafrikas. Varsti tõusis õhku ka Syncom-3, mis võis tegelikult edastada telesignaali.

Satelliitide ajastu on alanud.

Mis vahe on satelliidil ja kosmoseprahil?

Inimtekkelised objektid, nagu Sputnik ja Explorer, võib samuti liigitada satelliitideks, kuna need, nagu kuud, tiirlevad ümber planeedi. Kahjuks on inimtegevuse tulemusena Maa orbiidile sattunud tohutul hulgal prahti. Kõik need tükid ja praht käituvad nagu suured raketid – pöörlevad ümber planeedi suurel kiirusel ringikujulist või elliptilist rada pidi. Määratluse ranges tõlgenduses võib iga sellist objekti määratleda satelliidina. Kuid astronoomid peavad satelliite üldiselt nendeks objektideks, mis täidavad kasulikku funktsiooni. Metallijäägid ja muu rämps kuuluvad orbitaaljäätmete kategooriasse.

Orbiidi praht pärineb paljudest allikatest:

• Raketi plahvatus, mis toodab kõige rohkem rämpsu.
• Kosmonaut lõdvestas käe – kui astronaut kosmoses midagi parandab ja mutrivõtmest mööda läheb, on see igaveseks kadunud. Võti läheb orbiidile ja lendab kiirusega umbes 10 km/s. Kui see tabab inimest või satelliiti, võivad tulemused olla katastroofilised. Suured objektid, nagu ISS, on kosmoseprahi suur sihtmärk.
• Kasutuselt kõrvaldatud esemed. Stardikonteinerite osad, kaamera objektiivi korgid jne.

NASA saatis kosmoseprügiga kokkupõrgete pikaajalisi mõjusid uurima spetsiaalse satelliidi nimega LDEF. Kuue aasta jooksul registreerisid satelliidi instrumendid umbes 20 000 lööki, millest osa põhjustasid mikrometeoriidid ja teised orbiidi praht. NASA teadlased jätkavad LDEF-i andmete analüüsimist. Kuid Jaapanil on juba hiiglaslik võrk kosmoseprahi püüdmiseks.

Mis on tavalise satelliidi sees?

Kõikidel satelliitidel on toiteallikas (tavaliselt päikesepaneelid) ja akud. Päikesepaneelide massiivid võimaldavad akusid laadida. Uusimate satelliitide hulka kuuluvad ka kütuseelemendid. Satelliidienergia on väga kallis ja äärmiselt piiratud. Tuumaenergiaelemente kasutatakse tavaliselt kosmosesondide saatmiseks teistele planeetidele.

Kõikidel satelliitidel on pardaarvuti erinevate süsteemide juhtimiseks ja jälgimiseks. Kõigil on raadio ja antenn. Vähemalt on enamikul satelliitidel raadiosaatja ja raadiovastuvõtja, et maapealne meeskond saaks satelliidi olekut küsida ja jälgida. Paljud satelliidid võimaldavad palju erinevaid asju alates orbiidi muutmisest kuni arvutisüsteemi ümberprogrammeerimiseni.

Nagu arvata võis, pole kõigi nende süsteemide kokkupanek lihtne ülesanne. See võtab aastaid. Kõik algab missiooni eesmärgi määratlemisest. Selle parameetrite määramine võimaldab inseneridel kokku panna vajalikud tööriistad ja paigaldada need õiges järjekorras. Kui spetsifikatsioonid (ja eelarve) on heaks kiidetud, algab satelliidi kokkupanek. See toimub puhtas ruumis, steriilses keskkonnas, mis säilitab soovitud temperatuuri ja niiskuse ning kaitseb satelliiti arendamise ja kokkupanemise ajal.

Tehissatelliite valmistatakse tavaliselt eritellimusel. Mõned ettevõtted on välja töötanud modulaarsed satelliidid, see tähendab konstruktsioonid, mille kokkupanek võimaldab vastavalt spetsifikatsioonidele paigaldada täiendavaid elemente. Näiteks Boeing 601 satelliitidel oli kaks põhimoodulit – šassii tõukejõu alamsüsteemi, elektroonika ja akude transportimiseks; ja kärgriiulite komplekt seadmete hoidmiseks. See modulaarsus võimaldab inseneridel satelliite kokku panna toorikutest, mitte nullist.

Kuidas satelliite orbiidile saadetakse?

Enamiku satelliidi startide puhul lastakse rakett välja otse üles, mis võimaldab tal kiiremini läbi paksu atmosfääri liikuda ja kütusekulu minimeerida. Pärast raketi õhkutõusmist kasutab raketi juhtimismehhanism inertsiaalset juhtimissüsteemi, et arvutada soovitud sammu saavutamiseks raketi düüsi vajalikud kohandused.

Pärast raketi hõredasse õhku sisenemist laseb navigatsioonisüsteem umbes 193 kilomeetri kõrgusel välja väikesed raketid, millest piisab raketi horisontaalasendisse pööramiseks. Pärast seda vabastatakse satelliit. Väikesed raketid lastakse uuesti välja ja need annavad raketi ja satelliidi vahekauguse erinevuse.

Orbiidi kiirus ja kõrgus

Rakett peab saavutama kiiruse 40 320 kilomeetrit tunnis, et Maa gravitatsioonist täielikult pääseda ja kosmosesse lennata. Kosmose kiirus on palju suurem kui see, mida satelliit orbiidil vajab. Nad ei pääse maa gravitatsiooni eest, vaid on tasakaalus. Orbiidi kiirus on kiirus, mis on vajalik satelliidi gravitatsioonilise tõmbe ja inertsiaalse liikumise vahelise tasakaalu säilitamiseks. See on ligikaudu 27 359 kilomeetrit tunnis 242 kilomeetri kõrgusel. Ilma gravitatsioonita kannaks inerts satelliidi kosmosesse. Isegi kui satelliit liigub liiga kiiresti, kantakse see kosmosesse isegi gravitatsiooni korral. Kui satelliit liigub liiga aeglaselt, tõmbab gravitatsioon selle Maa poole tagasi.

Satelliidi orbiidi kiirus sõltub selle kõrgusest Maa kohal. Mida lähemal Maale, seda suurem on kiirus. 200 kilomeetri kõrgusel on orbiidi kiirus 27 400 kilomeetrit tunnis. Orbiidi hoidmiseks 35 786 kilomeetri kõrgusel peab satelliit liikuma kiirusega 11 300 kilomeetrit tunnis. Selline orbiidi kiirus võimaldab satelliidil lennata iga 24 tunni järel. Kuna ka Maa pöörleb 24 tundi, siis 35 786 kilomeetri kõrgusel asuv satelliit on Maa pinna suhtes kindlas asendis. Seda positsiooni nimetatakse geostatsionaarseks. Geostatsionaarne orbiit on ideaalne ilma- ja sidesatelliitide jaoks.

Üldiselt võib öelda, et mida kõrgem on orbiit, seda kauem saab satelliit seal püsida. Madalal kõrgusel on satelliit maakera atmosfääris, mis tekitab takistust. Suurel kõrgusel vastupanu praktiliselt puudub ja satelliit, nagu ka Kuu, võib orbiidil püsida sajandeid.

Satelliitide tüübid

Polaarorbiidil tiirlevad satelliidid läbivad iga pöördega ka pooluseid, kuigi nende orbiidid on vähem elliptilised. Polaarorbiidid jäävad Maa pöörlemise ajal ruumis fikseerituks. Selle tulemusena läbib suurem osa Maast polaarorbiidil satelliidi alt. Kuna polaarorbiidid pakuvad planeedi suurepärast katvust, kasutatakse neid kaardistamiseks ja pildistamiseks. Prognoosid toetuvad ka ülemaailmsele polaarsatelliitide võrgustikule, mis tiirlevad meie maakerale iga 12 tunni järel.

Samuti saate satelliite klassifitseerida nende kõrguse järgi maapinnast. Selle skeemi alusel on kolm kategooriat:

• Madal Maa orbiit (LEO) – LEO satelliidid hõivavad Maast 180–2000 kilomeetri kõrguse kosmosepiirkonna. Maapinna lähedal tiirlevad satelliidid sobivad ideaalselt vaatlusteks, sõjaliseks otstarbeks ja ilmateabe kogumiseks.
• Medium Earth Orbit (MEO) – need satelliidid lendavad 2000–36 000 km kõrgusel Maast. GPS-navigatsioonisatelliidid töötavad sellel kõrgusel hästi. Orbiidi orienteeruv kiirus on 13 900 km/h.
• Geostatsionaarne (geosünkroonne) orbiit – geostatsionaarsed satelliidid tiirlevad ümber Maa kõrgusel üle 36 000 km ja planeediga samal pöörlemiskiirusel. Seetõttu paiknevad sellel orbiidil olevad satelliidid alati sama koha suunas Maal. Paljud geostatsionaarsed satelliidid lendavad mööda ekvaatorit, mis on tekitanud selles kosmosepiirkonnas palju liiklusummikuid. Mitusada televisiooni-, side- ja ilmasatelliiti kasutavad geostatsionaarset orbiiti.

Lõpuks võib mõelda satelliitidele selles mõttes, kust nad "otsivad". Enamik viimastel aastakümnetel kosmosesse saadetud objekte vaatab Maale. Nendel satelliitidel on kaamerad ja seadmed, mis näevad meie maailma erinevatel valguse lainepikkustel, võimaldades meil nautida suurepäraseid vaateid meie planeedi ultraviolett- ja infrapunatoonidele. Vähem satelliite pöörab pilgu kosmosesse, kus nad vaatlevad tähti, planeete ja galaktikaid ning otsivad selliseid objekte nagu asteroidid ja komeedid, mis võivad Maaga kokku põrkuda.

Tuntud satelliidid

Siiski on tõelisi orbiidi kangelasi. Saame nendega tuttavaks.

1. Landsati satelliidid on Maad pildistanud alates 1970. aastate algusest ja nende käes on Maa pinna vaatlemise rekord. Landsat-1, omal ajal tuntud kui ERTS (Earth Resources Technology Satellite), lasti orbiidile 23. juulil 1972. aastal. Sellel oli kaks peamist instrumenti: kaamera ja multispektraalne skanner, mille ehitas Hughes Aircraft Company ja mis on võimeline salvestama andmeid rohelises, punases ja kahes infrapunaspektris. Satelliit tegi nii uhkeid pilte ja seda peeti nii edukaks, et sellele järgnes terve seeria. NASA käivitas viimase Landsat-8 2013. aasta veebruaris. Sellel sõidukil oli kaks Maa-vaatlusandurit, operatiivne maakaamera ja termiline infrapunasensor, mis kogusid rannikualade, polaarjää, saarte ja mandrite multispektraalseid pilte.
2. Geostatsionaarsed keskkonnasatelliidid (GOES) tiirlevad ümber Maa geostatsionaarsel orbiidil, millest igaüks vastutab maakera kindla osa eest. See võimaldab satelliitidel jälgida tähelepanelikult atmosfääri ja tuvastada muutusi ilmastikutingimustes, mis võivad põhjustada tornaadosid, orkaane, üleujutusi ja äikesetorme. Samuti kasutatakse satelliite sademete ja lume kogunemise hindamiseks, lumikatte ulatuse mõõtmiseks ning mere- ja järvejää liikumise jälgimiseks. Alates 1974. aastast on orbiidile saadetud 15 GOES-i satelliiti, kuid ainult kaks satelliiti, GOES West ja GOES East, jälgivad ilmateadet korraga.
3. Jason-1 ja Jason-2 mängisid Maa ookeanide pikaajalises analüüsis võtmerolli. NASA saatis Jason-1 orbiidile 2001. aasta detsembris, et asendada NASA/CNES Topex/Poseidon satelliidi, mis oli Maa kohal tegutsenud alates 1992. aastast. Ligi kolmteist aastat mõõtis Jason-1 meretaset, tuule kiirust ja lainekõrgust enam kui 95% Maa jäävabadest ookeanidest. NASA andis Jason-1 ametlikult pensionile 3. juulil 2013. Jason-2 sisenes orbiidile 2008. aastal. Sellel olid ülitäpsed instrumendid, mis võimaldasid mõõta kaugust satelliidist ookeanipinnani mitme sentimeetri täpsusega. Need andmed, lisaks nende väärtusele okeanograafidele, annavad ulatusliku ülevaate globaalsete kliimamustrite käitumisest.

Kui palju satelliidid maksavad?

Sellise keeruka masina ehitamine nõuab tohutult ressursse, nii et ajalooliselt said satelliidiärisse siseneda ainult riigiasutused ja ettevõtted, kellel on palju raha. Suurem osa satelliidi maksumusest peitub seadmetes – transpondrites, arvutites ja kaamerates. Tavaline ilmasatelliit maksab umbes 290 miljonit dollarit. Spioonisatelliit maksaks 100 miljonit dollarit rohkem. Lisage sellele satelliitide hooldus- ja remondikulud. Ettevõtted peavad satelliidi ribalaiuse eest maksma samamoodi nagu telefoniomanikud maksavad mobiilsideteenuse eest. See maksab mõnikord rohkem kui 1,5 miljonit dollarit aastas.

Teine oluline tegur on käivituskulud. Ühe satelliidi kosmosesse saatmine võib olenevalt seadmest maksta 10–400 miljonit dollarit. Rakett Pegasus XL suudab madalale Maa orbiidile tõsta 443 kilogrammi 13,5 miljoni dollari eest. Raske satelliidi käivitamine nõuab rohkem tõstmist. Ariane 5G rakett suudab 165 miljoni dollari eest madalale orbiidile saata 18 000 kilogrammi kaaluva satelliidi.

Vaatamata satelliitide ehitamise, orbiidile saatmise ja käitamisega seotud kuludele ja riskidele on mõnel ettevõttel õnnestunud selle ümber ehitada terved ettevõtted. Näiteks Boeing. Ettevõte tarnis 2012. aastal kosmosesse umbes 10 satelliiti ja sai tellimusi enam kui seitsmeks aastaks, teenides tulu ligi 32 miljardit dollarit.

Satelliitide tulevik

Teine lahendus on satelliitide suuruse ja keerukuse vähendamine. Caltechi ja Stanfordi ülikooli teadlased on alates 1999. aastast töötanud uut tüüpi CubeSati kallal, mis põhineb 10-sentimeetrise servaga ehitusplokkidel. Iga kuubik sisaldab valmiskomponente ja seda saab kombineerida teiste kuubikutega, et suurendada efektiivsust ja vähendada stressi. Standardiseerides disaini ja vähendades iga satelliidi nullist ehitamise kulusid, võib üks CubeSat maksta vaid 100 000 dollarit.

2013. aasta aprillis otsustas NASA katsetada seda lihtsat põhimõtet kolme CubeSatiga, mida toidavad kaubanduslikud nutitelefonid. Eesmärk oli mikrosatelliidid lühikeseks ajaks orbiidile viia ja nende telefonidega paar pilti teha. Agentuur kavatseb nüüd kasutusele võtta ulatusliku selliste satelliitide võrgu.

Olgu need suured või väikesed, tulevased satelliidid peavad suutma tõhusalt suhelda maapealsete jaamadega. Ajalooliselt tugines NASA raadiosageduslikule sidele, kuid raadiosagedus jõudis oma piirini, kui tekkis nõudlus suurema võimsuse järele. Selle takistuse ületamiseks töötavad NASA teadlased välja kahesuunalise sidesüsteemi, mis kasutab raadiolainete asemel lasereid. 18. oktoobril 2013 tulistasid teadlased esmakordselt laserkiire, et edastada andmeid Kuult Maale (384 633 kilomeetri kaugusel) ja saavutasid rekordilise edastuskiiruse 622 megabitti sekundis.

Või miks satelliidid ei kuku? Satelliidi orbiit on delikaatne tasakaal inertsi ja gravitatsiooni vahel. Gravitatsioonijõud tõmbab satelliiti pidevalt Maa poole, samal ajal kui satelliidi inerts hoiab selle liikumist sirgena. Kui gravitatsiooni poleks, saadaks satelliidi inerts selle otse Maa orbiidilt avakosmosesse. Kuid igas orbiidi punktis hoiab gravitatsioon satelliidi lõastatuna.

Inertsi ja gravitatsiooni vahelise tasakaalu saavutamiseks peab satelliidil olema rangelt määratletud kiirus. Kui see lendab liiga kiiresti, ületab inerts gravitatsiooni ja satelliit lahkub orbiidilt. (Planeetidevaheliste kosmosejaamade startimisel mängib olulist rolli nn teise põgenemiskiiruse arvutamine, mis võimaldab satelliidil Maa orbiidilt lahkuda.) Kui satelliit liigub liiga aeglaselt, võidab gravitatsioon võitluses inertsi vastu ja satelliit saab hakkama. kukkuda Maa peale. Täpselt nii juhtus 1979. aastal, kui Ameerika orbitaaljaam Skylab hakkas maakera atmosfääri ülemiste kihtide takistuse suurenemise tagajärjel alla minema. Gravitatsiooni raudsesse haardesse sattunud jaam langes peagi Maale.

Kiirus ja vahemaa

Kuna Maa gravitatsioon vahemaa kasvades nõrgeneb, muutub satelliidi orbiidil hoidmiseks vajalik kiirus sõltuvalt kõrgusest. Insenerid saavad arvutada, kui kiiresti ja kui kõrgel peaks satelliit tiirlema. Näiteks geostatsionaarne satelliit, mis asub alati maapinna sama punkti kohal, peab 24 tunni jooksul (mis vastab Maa ühe pöörde ajale ümber oma telje) 357 kilomeetri kõrgusel ühe orbiidi tegema.

Gravitatsioon ja inerts

Satelliidi tasakaalustamist gravitatsiooni ja inertsi vahel saab simuleerida, pöörates selle külge kinnitatud köiel raskust. Koorma inerts kipub seda pöörlemiskeskmest eemale nihutama, samas kui raskusjõuna toimiv trossi pinge hoiab koormat ringikujulisel orbiidil. Kui köis on läbi lõigatud, lendab koorem mööda sirget rada, mis on risti selle orbiidi raadiusega.

Nii nagu istmed teatris pakuvad etendusele erinevaid vaatenurki, pakuvad erinevad satelliitorbiidid vaatenurki, millest igaühel on erinev eesmärk. Mõned näivad hõljuvat pinnapealse punkti kohal, pakkudes pidevat vaadet Maa ühele küljele, samas kui teised tiirlevad meie planeedil, läbides päeva jooksul palju kohti.

Orbiitide tüübid

Mis kõrgusel satelliidid lendavad? Maalähedasi orbiite on 3 tüüpi: kõrge, keskmine ja madal. Kõige kõrgemal, pinnast kõige kaugemal, asuvad reeglina paljud ilma- ja mõned sidesatelliidid. Keskmise maa orbiidil pöörlevate satelliitide hulka kuuluvad navigatsiooniseadmed ja spetsiaalsed, mis on mõeldud konkreetse piirkonna jälgimiseks. Enamik teaduslikke kosmoseaparaate, sealhulgas NASA Maa vaatlussüsteemi laevastik, on madalal orbiidil.

Nende liikumise kiirus sõltub kõrgusest, millel satelliidid lendavad. Maale lähenedes tugevneb gravitatsioon ja liikumine kiireneb. Näiteks NASA satelliidil Aqua kulub meie planeedile umbes 705 km kõrgusel tiirlemiseks umbes 99 minutit, maapinnast 35 786 km kaugusel asuval meteoroloogilisel seadmel aga 23 tundi, 56 minutit ja 4 sekundit. 384 403 km kaugusel Maa keskpunktist teeb Kuu ühe tiiru 28 päevaga.

Aerodünaamiline paradoks

Satelliidi kõrguse muutmine muudab ka selle orbiidi kiirust. Siin on paradoks. Kui satelliidioperaator soovib oma kiirust suurendada, ei saa ta selle kiirendamiseks lihtsalt mootoreid käivitada. See suurendab orbiiti (ja kõrgust), mille tulemuseks on kiiruse vähenemine. Selle asemel tuleks mootorid tulistada satelliidi liikumisele vastupidises suunas, mis aeglustaks Maal liikuvat sõidukit. See toiming viib selle madalamale, võimaldades suurendada kiirust.

Orbiidi omadused

Lisaks kõrgusele iseloomustab satelliidi teed ekstsentrilisus ja kalle. Esimene on seotud orbiidi kujuga. Madala ekstsentrilisusega satelliit liigub mööda ringikujulist trajektoori. Ekstsentrilisel orbiidil on ellipsi kuju. Kaugus kosmoselaevast Maani sõltub selle asukohast.

Kaldenurk on orbiidi nurk ekvaatori suhtes. Otse ekvaatori kohal tiirleval satelliidil on nullkalle. Kui kosmoselaev läbib põhja- ja lõunapooluse (geograafiline, mitte magnetiline), on selle kalle 90°.

Kõik koos – kõrgus, ekstsentrilisus ja kalle – määravad satelliidi liikumise ja selle, kuidas Maa selle vaatenurgast välja näeb.

Kõrge maalähedane

Kui satelliit jõuab täpselt 42 164 km kaugusele Maa keskpunktist (umbes 36 tuhat km pinnast), siseneb ta tsooni, kus tema orbiit ühtib meie planeedi pöörlemisega. Kuna veesõiduk liigub Maaga sama kiirusega, st selle tiirlemisperiood on 24 tundi, näib see ühe pikkuskraadi jooksul paigal püsivat, kuigi see võib triivida põhjast lõunasse. Seda erilist kõrget orbiiti nimetatakse geosünkroonseks.

Satelliit liigub ringikujulisel orbiidil otse ekvaatori kohal (ekstsentrilisus ja kalle on null) ning jääb Maa suhtes paigale. See asub alati selle pinna sama punkti kohal.

Molnija orbiiti (kalle 63,4°) kasutatakse vaatlemiseks kõrgetel laiuskraadidel. Geostatsionaarsed satelliidid on seotud ekvaatoriga, mistõttu nad ei sobi kaugele põhja- ega lõunapiirkondadesse. See orbiit on üsna ekstsentriline: kosmoselaev liigub pikliku ellipsina, mille ühe serva lähedal on Maa. Kuna satelliiti kiirendab gravitatsioon, liigub see meie planeedi lähedal olles väga kiiresti. Eemaldudes selle kiirus aeglustub, nii et ta veedab rohkem aega oma orbiidi tipus Maast kõige kaugemal asuvas servas, mille kaugus võib ulatuda 40 tuhande km-ni. Orbitaalperiood on 12 tundi, kuid satelliit veedab umbes kaks kolmandikku sellest ajast ühe poolkera kohal. Sarnaselt poolsünkroonse orbiidiga liigub satelliit sama rada iga 24 tunni järel.Seda kasutatakse sidepidamiseks kaugel põhjas või lõunas.

Madal Maa lähedal

Enamik teadussatelliite, paljud meteoroloogilised satelliidid ja kosmosejaam on peaaegu ringikujulisel madalal Maa orbiidil. Nende kalle sõltub sellest, mida nad jälgivad. TRMM käivitati troopikas sademete jälgimiseks, seega on selle kaldenurk suhteliselt väike (35°), jäädes ekvaatori lähedale.

Paljudel NASA vaatlussüsteemi satelliitidel on peaaegu polaarne ja suure kaldega orbiit. Kosmoselaev liigub ümber Maa pooluselt poolusele perioodiga 99 minutit. Pool ajast liigub see üle meie planeedi päevase poole ja poolusel pöördub öö poole.

Kui satelliit liigub, pöörleb Maa selle all. Selleks ajaks, kui sõiduk liigub valgustatud alale, on see oma viimase orbiidi tsooniga külgneva ala kohal. 24-tunnise perioodi jooksul katavad polaarsatelliidid suurema osa Maast kaks korda: üks kord päeval ja üks kord öösel.

Päikese-sünkroonne orbiit

Nii nagu geosünkroonsed satelliidid peavad asuma ekvaatori kohal, mis võimaldab neil püsida ühest punktist kõrgemal, on ka polaarorbiidil tiirlevatel satelliitidel võimalus püsida samal ajal. Nende orbiit on päikesega sünkroonne – kui kosmoselaev ületab ekvaatori, on kohalik päikeseaeg alati sama. Näiteks Terra satelliit ületab selle alati Brasiilia kohal kell 10.30. Järgmine ülesõit 99 minutit hiljem üle Ecuadori või Colombia toimub samuti kohaliku aja järgi kell 10.30.

Päikese sünkroonne orbiit on teaduse jaoks hädavajalik, kuna see võimaldab päikesevalgusel jääda Maa pinnale, kuigi see varieerub olenevalt aastaajast. See järjepidevus tähendab, et teadlased saavad võrrelda meie planeedi pilte samal hooajal mitme aasta jooksul, muretsemata liiga suurte valgushüpete pärast, mis võivad luua illusiooni muutustest. Ilma päikesega sünkroonse orbiidita oleks neid raske aja jooksul jälgida ja kliimamuutuste uurimiseks vajalikku teavet koguda.

Satelliidi tee on siin väga piiratud. Kui see asub 100 km kõrgusel, peaks orbiidi kalle olema 96°. Igasugune kõrvalekalle on vastuvõetamatu. Kuna atmosfääritakistus ning Päikese ja Kuu gravitatsioonijõud muudavad kosmoselaeva orbiiti, tuleb seda regulaarselt reguleerida.

Orbiidile süstimine: käivitamine

Satelliidi käivitamine nõuab energiat, mille hulk sõltub stardipaiga asukohast, selle edasise liikumise trajektoori kõrgusest ja kaldest. Kaugele orbiidile jõudmine nõuab rohkem energiat. Olulise kaldega satelliidid (näiteks polaarsed) on energiamahukamad kui ekvaatoril tiirlevad satelliidid. Väikese kaldega orbiidile sisenemist aitab kaasa Maa pöörlemine. liigub 51,6397° nurga all. See on vajalik selleks, et kosmosesüstikud ja Vene rakettid saaksid sinna kergemini jõuda. ISS-i kõrgus on 337-430 km. Polaarsatelliidid seevastu ei saa Maa hoogu mingit abi, seega vajavad nad samale kaugusele tõusmiseks rohkem energiat.

Kohandamine

Kui satelliit on orbiidile saadetud, tuleb teha jõupingutusi, et hoida seda kindlal orbiidil. Kuna Maa ei ole täiuslik sfäär, on selle gravitatsioon mõnes kohas tugevam. See ebakorrapärasus koos Päikese, Kuu ja Jupiteri (Päikesesüsteemi kõige massiivsema planeedi) gravitatsioonilise tõmbejõuga muudab orbiidi kallet. Kogu nende eluea jooksul on GOES-i satelliite reguleeritud kolm või neli korda. NASA madalal orbiidil liikuvad sõidukid peavad igal aastal oma kaldenurka reguleerima.

Lisaks mõjutab Maa-lähedasi satelliite atmosfäär. Kuigi ülemised kihid on üsna haruldased, avaldavad piisavalt tugevat vastupanu, et tõmmata neid Maale lähemale. Gravitatsiooni toime viib satelliitide kiirenemiseni. Aja jooksul nad põlevad, spiraalselt madalamalt ja kiiremini atmosfääri või kukuvad Maale.

Atmosfääritakistus on tugevam, kui Päike on aktiivne. Nii nagu õhk õhupallis paisub ja tõuseb kuumutamisel, tõuseb ja paisub atmosfäär, kui Päike annab sellele lisaenergiat. Õhukesed atmosfäärikihid tõusevad ja nende asemele tulevad tihedamad kihid. Seetõttu peavad ümber Maa tiirlevad satelliidid oma asukohta muutma ligikaudu neli korda aastas, et kompenseerida atmosfääri takistust. Kui päikese aktiivsus on maksimumis, tuleb seadme asendit iga 2-3 nädala tagant reguleerida.

Kosmoseprügi

Kolmas põhjus, mis sunnib orbiiti muutma, on kosmosepraht. Üks Iridiumi sidesatelliitidest põrkas kokku mittetöötava Venemaa kosmoselaevaga. Need kukkusid alla, tekitades enam kui 2500 tükist koosneva prahipilve. Iga element lisati andmebaasi, mis sisaldab täna üle 18 000 inimtekkelise päritoluga objekti.

NASA jälgib hoolikalt kõike, mis satelliitide teel võib olla, kuna kosmoseprahi tõttu on orbiite juba mitu korda tulnud vahetada.

Insenerid jälgivad liikumist segada võivate kosmoseprahi ja satelliitide asukohta ning planeerivad vajadusel hoolikalt kõrvalepõiklemismanöövreid. Sama meeskond kavandab ja viib läbi manöövreid satelliidi kalde ja kõrguse reguleerimiseks.

Satelliidi maalähedasele orbiidile saatmiseks on vaja anda sellele algkiirus, mis on võrdne esimese kosmilise kiirusega või veidi suurem kui viimane. See ei juhtu kohe, vaid järk-järgult. Satelliidi kandev mitmeastmeline rakett kogub sujuvalt kiirust. Kui selle lennukiirus saavutab arvutatud väärtuse, eraldub satelliit raketist ja alustab oma vaba liikumist orbiidil. Orbiidi kuju sõltub talle antud algkiirusest ja selle suunast: selle mõõtmetest ja ekstsentrilisusest.

Kui keskkond ning Kuu ja Päikese häirivad atraktsioonid ei oleks vastupanu ning Maa oleks sfäärilise kujuga, siis satelliidi orbiit ei muutuks ja satelliit ise liiguks seda mööda igavesti. Kuid tegelikkuses muutub iga satelliidi orbiit erinevatel põhjustel.

Peamine jõud, mis muudab satelliidi orbiiti, on pidurdamine, mis tuleneb haruldase meediumi takistusest, mille kaudu satelliit lendab. Vaatame, kuidas see tema liikumist mõjutab. Kuna satelliidi orbiit on tavaliselt elliptiline, muutub selle kaugus Maast perioodiliselt. See väheneb perigee suunas ja saavutab maksimaalse kauguse apogees. Maa atmosfääri tihedus väheneb kõrguse kasvades kiiresti ja seetõttu kohtab satelliit suurimat vastupanu perigee lähedal. Olles kulutanud osa kineetilisest energiast selle, ehkki väikese takistuse ületamiseks, ei suuda satelliit enam tõusta endisele kõrgusele ja selle apogee väheneb järk-järgult. Toimub ka perigee vähenemine, kuid palju aeglasemalt kui apogee vähenemine. Seega orbiidi suurus ja ekstsentrilisus vähenevad järk-järgult: elliptiline orbiit läheneb ringikujulisele. Satelliit liigub ümber Maa aeglaselt looklevas spiraalis ja lõpuks lõpetab oma olemasolu Maa atmosfääri tihedates kihtides, kuumenedes ja aurustudes nagu meteoorikeha. Kui see on suur, võib see ulatuda Maa pinnale.

Huvitav on märkida, et satelliidi pidurdamine ei vähenda selle kiirust, vaid vastupidi, suurendab seda. Teeme mõned lihtsad arvutused.

Kepleri kolmandast seadusest järeldub, et

kus C on konstant, M on Maa mass, m on satelliidi mass, P on selle pöördeperiood ja a on orbiidi poolsuurtelg. Tähelepanuta jäetud

Satelliidi massi järgi võrreldes Maa massiga saame

Arvutuste lihtsuse huvides oletame, et satelliidi orbiit on ringikujuline. Konstantsel kiirusel υ liikudes läbib satelliit oma orbiidil täispöördeks distantsi υ Р = 2 πа, kust Р = 2πa/υ. Asendades selle väärtuse P valemiga (9.1) ja sooritades teisendusi, leiame

Seega orbiidi a suuruse vähenedes satelliidi v kiirus suureneb: satelliidi kineetiline energia suureneb potentsiaalse energia kiire vähenemise tõttu.

Teine jõud, mis muudab satelliidi orbiidi kuju, on päikesekiirguse rõhk, st valguse ja korpuskulaarsed vood (päikesetuul). Väikestele satelliitidele see jõud praktiliselt ei mõjuta, kuid selliste satelliitide puhul nagu Pageos on see väga oluline. Käivitamisel oli Pageosel ringikujuline orbiit, kuid kaks aastat hiljem muutus see väga piklikuks elliptiliseks.

Satelliidi liikumist mõjutab ka Maa magnetväli, kuna satelliit võib omandada mingi elektrilaengu ja magnetväljas liikudes peaksid toimuma trajektoori muutused.

Kõik need jõud on aga häirivad. Peamine jõud, mis satelliiti oma orbiidil hoiab, on gravitatsioonijõud. Ja siin kohtame mõningaid iseärasusi. Teame, et aksiaalse pöörlemise tulemusena erineb Maa kuju sfäärilisest ja et Maa gravitatsioon ei ole suunatud täpselt Maa keskpunkti poole. See ei mõjuta väga kaugel asuvaid objekte, kuid Maa lähedal asuv satelliit reageerib "ekvatoriaalsetele mõhnadele" Maa lähedal. Selle orbiidi tasapind pöörleb aeglaselt, kuid üsna korrapäraselt ümber Maa pöörlemistelje. See nähtus on selgelt nähtav ühe nädala jooksul tehtud vaatlustest. Kõik need orbiidimuutused pakuvad suurt teaduslikku huvi ja seetõttu tehakse süstemaatilisi vaatlusi tehissatelliitide liikumise kohta.

Võib tunduda, et Maa orbiidil olevad satelliidid on kõige lihtsamad, tuttavamad ja tuttavamad asjad siin maailmas. Kuu on ju taevas rippunud üle nelja miljardi aasta ja tema liikumises pole midagi üleloomulikku. Aga kui me ise laseme satelliite Maa orbiidile, jäävad nad sinna vaid mõneks või kümneks aastaks ja siis sisenevad uuesti atmosfääri ja kas põlevad või kukuvad ookeani ja maapinnale.

Veelgi enam, kui vaadata teiste planeetide looduslikke satelliite, siis need kõik kestavad oluliselt kauem kui ümber Maa tiirlevad tehissatelliite. Näiteks Rahvusvaheline Kosmosejaam (ISS) tiirleb ümber Maa iga 90 minuti järel, meie Kuul aga võtab selleks aega umbes kuu. Isegi nende planeetide lähedal asuvad satelliidid – nagu Jupiteri Io, mille loodete jõud soojendavad maailma ja lõhuvad seda vulkaaniliste katastroofidega – püsivad oma orbiidil stabiilsena.

Io jääb Jupiteri orbiidile eeldatavasti ülejäänud päikesesüsteemi elueaks, kuid kui midagi ette ei võeta, jääb ISS oma orbiidile vähem kui 20 aastaks. Sama saatus puudutab peaaegu kõiki madalal Maa orbiidil olevaid satelliite: järgmise sajandi veeremise ajaks on peaaegu kõik praegused satelliidid sisenenud Maa atmosfääri ja põlenud. Suurimad (nagu oma 431-tonnise massiga ISS) kukuvad suure prahi kujul maale ja vette.

Miks see juhtub? Miks need satelliidid ei hooli Einsteini, Newtoni ja Kepleri seadustest ja miks nad ei taha kogu aeg stabiilset orbiiti hoida? Selgub, et seda orbiidi segadust põhjustavad mitmed tegurid.

See on võib-olla kõige olulisem mõju ja on ka põhjus, miks madalal Maa orbiidil olevad satelliidid on ebastabiilsed. Teised satelliidid – nagu geostatsionaarsed satelliidid – kukuvad samuti orbiidilt välja, kuid mitte nii kiiresti. Oleme harjunud pidama “kosmoseks” kõike, mis asub üle 100 kilomeetri: Karmani joonest kõrgemal. Kuid igasugune kosmosepiiri määratlus, kus ruum algab ja planeedi atmosfäär lõpeb, on kaugeleulatuv. Tegelikkuses ulatuvad atmosfääriosakesed kaugele ja kõrgele, kuid nende tihedus jääb järjest väiksemaks. Lõpuks langeb tihedus – alla mikrogrammi kuupsentimeetri kohta, siis nanogrammi, siis pikogrammi – ja siis saame seda üha enam kosmoseks nimetada. Kuid atmosfääri aatomid võivad asuda tuhandete kilomeetrite kaugusel ja kui satelliidid nende aatomitega kokku põrkuvad, kaotavad nad hoo ja aeglustuvad. Seetõttu on madalal Maa orbiidil olevad satelliidid ebastabiilsed.

Päikese tuule osakesed

Päike kiirgab pidevalt suure energiaga osakeste voogu, peamiselt prootoneid, kuid on ka elektrone ja heeliumi tuumasid, mis põrkuvad kokku kõigega, millega nad kokku puutuvad. Need kokkupõrked muudavad omakorda nende satelliitide hoogu, millega nad kokku põrkuvad, ja aeglustavad neid järk-järgult. Pärast piisava aja möödumist hakkavad orbiidid häirima. Kuigi see ei ole LEO deorbiidil satelliidide peamine põhjus, on see olulisem kaugemal asuvate satelliitide jaoks, kui nad lähenevad ja koos sellega suureneb õhutakistus.

Maa ebatäiuslik gravitatsiooniväli

Kui Maal poleks sellist atmosfääri nagu Merkuuril või Kuul, kas meie satelliidid suudaksid jääda igavesti orbiidile? Isegi mitte siis, kui eemaldaksime päikesetuule. Seda seetõttu, et Maa – nagu kõik planeedid – ei ole punktmass, vaid pigem muutuva gravitatsiooniväljaga struktuur. See väli ja muutused, kui satelliidid tiirlevad ümber planeedi, mõjutavad neid loodete jõude. Ja mida lähemal on satelliit Maale, seda suurem on nende jõudude mõju.

Ülejäänud päikesesüsteemi gravitatsiooniline mõju

Ilmselgelt pole Maa täiesti isoleeritud süsteem, kus ainus satelliite mõjutav gravitatsioonijõud pärineb Maalt endalt. Ei, Kuu, Päike ja kõik teised planeedid, komeedid, asteroidid ja palju muud aitavad kaasa gravitatsioonijõudude kujul, mis lükkavad orbiidid lahku. Isegi kui Maa oleks täiuslik punkt – ütleme, et varises kokku mittepöörlevaks mustaks auguks – ilma atmosfäärita ja satelliidid oleksid päikesetuule eest 100% kaitstud, hakkaksid need satelliidid järk-järgult spiraalima Maa keskmesse. Nad jääksid orbiidile kauemaks, kui eksisteeriks Päike ise, kuid ka see süsteem poleks täiesti stabiilne; Satelliitide orbiidid oleksid lõpuks häiritud.

Relativistlikud efektid

Newtoni seadused – ja Kepleri orbiidid – ei ole ainsad asjad, mis määravad taevakehade liikumist. Sama jõud, mis paneb Merkuuri orbiidil pretsessioonile 43 tolli sajandis, põhjustab gravitatsioonilainete poolt orbiite häirimise. Selle katkestuse kiirus on nõrkade gravitatsiooniväljade (nagu need, mida leiame Päikesesüsteemis) ja suurte vahemaade korral uskumatult väike: Maa spiraaliga Päikese poole laskumiseks ja orbiitide katkemise astmeks kuluks 10 150 aastat. Maalähedaste satelliitide arv on sellest sadu tuhandeid kordi väiksem. Kuid see jõud on olemas ja on üldise relatiivsusteooria vältimatu tagajärg, mis avaldub tõhusalt planeedi lähematel satelliitidel.

Kõik see ei mõjuta mitte ainult meie loodud satelliite, vaid ka looduslikke satelliite, mida leiame teiste maailmade ümber tiirlemas. Näiteks Marsile lähim kuu, Phobos, on määratud hoovuse jõudude poolt lõhki rebima ja spiraalselt alla Punase Planeedi atmosfääri. Vaatamata sellele, et Marsi atmosfäär on vaid 1/140 Maa omast, on Marsi atmosfäär suur ja hajus ning pealegi pole Marsil päikesetuule eest kaitset (erinevalt Maa magnetväljast). Seetõttu kaob Phobos kümnete miljonite aastate pärast. Võib tunduda, et seda ei juhtu niipea, kuid see on vähem kui 1% päikesesüsteemi juba eksisteerinud ajast.

Kuid Jupiteri lähim satelliit ei ole Io: see on Metis, mütoloogia järgi Zeusi esimene naine. Iole lähemal on neli väikest kuud, millest Metis on kõige lähemal, planeedi atmosfäärist vaid 0,8 Jupiteri raadiuse kaugusel. Jupiteri puhul ei ole orbiitide katkemise eest vastutavad atmosfäärijõud ega päikesetuul; 128 000 kilomeetri pikkuse orbiidi poolteljega Metis kogeb muljetavaldavaid loodete jõude, mis vastutavad selle Kuu spiraalse laskumise eest Jupiteri poole.

Näitena sellest, mis juhtub võimsate loodete jõudude domineerimisel, komeet Shoemaker-Levy 9 ja selle kokkupõrge Jupiteriga 1994. aastal, pärast seda, kui loodete jõud selle täielikult laiali rebisid. See on kõigi satelliitide saatus, kes liiguvad oma kodumaailma poole.

Kõigi nende tegurite kombinatsioon muudab iga satelliidi põhimõtteliselt ebastabiilseks. Piisava aja ja muude stabiliseerivate mõjude puudumisel on absoluutselt kõik orbiidid häiritud. Lõppude lõpuks on kõik orbiidid ebastabiilsed, kuid mõned on ebastabiilsemad kui teised.