Man kann davon ausgehen, dass sich die meisten Satelliten im Weltraum befinden, aber in Bezug auf die Erdatmosphäre besetzen sie Regionen, die Thermosphäre und Exosphäre genannt werden. Die Schicht, die ein Satellit durchquert, hängt von der Funktion des Satelliten und der Art seiner Umlaufbahn ab. Seit dem Start von Sputnik in den 1950er Jahren haben Raumfahrtländer Tausende von Satelliten in eine Umlaufbahn um die Erde und sogar andere Planeten gebracht. Sie dienen vielen verschiedenen Zwecken, von komplexen Raumstationen wie der Internationalen Raumstation ISS bis hin zum Global Positioning System, das Ihnen hilft, Ihren Weg nach Hause zu finden.
Thermosphäre: Hohe Temperaturen
Die Thermosphäre ist eine Region mit sehr hoher Temperatur, die sich von der Spitze der Mesosphäre in etwa 85 Kilometer (53 Meilen) bis zu 640 Kilometer (400 Meilen) über der Erdoberfläche erstreckt. Sie wird Thermosphäre genannt, weil die Temperaturen bis zu 1.500 Grad Celsius (2.732 Grad Fahrenheit) erreichen können. Trotz der hohen Temperaturen ist der Druck jedoch sehr gering, sodass Satelliten keine Hitzeschäden erleiden.
Exosphäre: Am weitesten entfernt
Über der Thermosphäre befindet sich eine letzte Schicht, die Exosphäre, die sich je nach Definition bis zu 10.000 Kilometer über die Erde erstreckt. Einige Definitionen der Exosphäre umfassen den gesamten Raum bis zu dem Punkt, an dem Atome vom Sonnenwind weggeschleudert werden. Es gibt keine eindeutige obere Grenze, da die Exosphäre keinen Druck hat und Moleküle hier frei schweben. Schließlich weicht die Exosphäre dem Weltraum außerhalb des Einflusses der Erde.
Niedrige Erdumlaufbahn
Die Satelliten mit der niedrigsten Umlaufbahn besetzen den Low Earth Orbit oder LEO, der jede Umlaufbahn unter 2.000 Kilometern (1.243 Meilen) umfasst. Satelliten in dieser Höhe umkreisen die Erde sehr schnell und ihre Umlaufbahnen verschlechtern sich schneller, was bedeutet, dass sie schließlich auf die Erde zurückfallen, wenn sie nicht von Triebwerken gehalten werden. Die Internationale Raumstation ISS befindet sich in LEO und die meisten Satelliten in LEO fliegen durch die Thermosphäre, obwohl diejenigen an der oberen Grenze von LEO bis in die Exosphäre reichen. Wissenschaftliche Forschungssatelliten werden normalerweise in LEO eingesetzt, damit sie Aktivitäten auf der Erde genauer überwachen können.
Mittlere und hohe Erdumlaufbahn
Alle Satelliten über LEO kreisen durch die Exosphäre und können ihre Umlaufbahnen jahrzehntelang ohne Anpassung beibehalten. Wetter- und Kommunikationssatelliten besetzen höhere Umlaufbahnen, weil sie längere Ansichten eines bestimmten Bereichs des Planeten benötigen, um entweder Übertragungen zu übertragen oder Daten aufzuzeichnen. An der Spitze des High Earth Orbit befindet sich eine geosynchrone Umlaufbahn. Jeder Satellit hier wird eine Umlaufzeit haben, die der der Erde entspricht. Eine besondere Form der geosynchronen Umlaufbahn ist die geostationäre Umlaufbahn, die entlang des Äquators verläuft. Dadurch bleibt der Satellit während der gesamten Umlaufbahn am gleichen Punkt am Himmel.