Σε ποιο επίπεδο της ατμόσφαιρας της Γης οι τεχνητοί δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τη Γη;

Μπορείτε να θεωρήσετε ότι οι περισσότεροι δορυφόροι βρίσκονται στο διάστημα, αλλά όσον αφορά την ατμόσφαιρα της Γης, καταλαμβάνουν περιοχές που ονομάζονται θερμόσφαιρα και εξώσφαιρα. Το επίπεδο μέσω του οποίου ένας δορυφόρος περιστρέφεται εξαρτάται από τη λειτουργία του δορυφόρου και το είδος της τροχιάς που διαθέτει. Από το λανσάρισμα του Sputnik στη δεκαετία του 1950, οι διαστημικές χώρες έχουν βάλει χιλιάδες δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη και ακόμη και άλλους πλανήτες. Εξυπηρετούν πολλούς διαφορετικούς σκοπούς, από πολύπλοκους διαστημικούς σταθμούς όπως ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός έως το Παγκόσμιο Σύστημα Προσδιορισμού που σας βοηθά να βρείτε το σπίτι σας.

Η θερμόσφαιρα είναι μια περιοχή πολύ υψηλής θερμοκρασίας που εκτείνεται από την κορυφή της μεσόσφαιρας σε περίπου 85 χιλιόμετρα (53 μίλια) έως 640 χιλιόμετρα (400 μίλια) πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ονομάζεται θερμόσφαιρα επειδή οι θερμοκρασίες μπορούν να φτάσουν τους 1.500 βαθμούς Κελσίου (2.732 βαθμούς Φαρενάιτ). Ωστόσο, παρά τις υψηλές θερμοκρασίες, η πίεση είναι πολύ χαμηλή, έτσι οι δορυφόροι δεν υφίστανται θερμική ζημία.

Πάνω από τη θερμόσφαιρα βρίσκεται ένα τελικό στρώμα που ονομάζεται εξώσφαιρα, το οποίο εκτείνεται έως και 10.000 χιλιόμετρα (6.200 μίλια) πάνω από τη Γη, ανάλογα με τον τρόπο που ορίζεται. Μερικοί ορισμοί της εξώσφαιρας περιλαμβάνουν όλο το διάστημα μέχρι το σημείο όπου τα άτομα παρασύρονται από τον ηλιακό άνεμο. Δεν υπάρχει ξεχωριστό ανώτερο όριο αφού η εξώσφαιρα δεν έχει πίεση και τα μόρια επιπλέουν ελεύθερα εδώ. Τελικά, η εξώσφαιρα δίνει χώρο στο διάστημα έξω από την επιρροή της Γης.

Οι δορυφόροι με τη χαμηλότερη τροχιά καταλαμβάνουν τροχιά χαμηλής γης, ή LEO, που περιλαμβάνει οποιαδήποτε τροχιά κάτω από 2.000 χιλιόμετρα (1.243 μίλια). Οι δορυφόροι σε αυτό το υψόμετρο περιστρέφονται πολύ γρήγορα στη Γη και οι τροχιές τους υποβαθμίζονται γρηγορότερα, πράγμα που σημαίνει ότι τελικά πέφτουν πίσω στη Γη αν δεν διατηρηθούν από τους προωθητές. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός βρίσκεται στο LEO και οι περισσότεροι δορυφόροι στο LEO πετούν μέσω της θερμόσφαιρας, αν και αυτοί που βρίσκονται στο ανώτερο όριο του LEO φτάνουν στην εξώσφαιρα. Οι δορυφόροι επιστημονικής έρευνας τοποθετούνται συνήθως στο LEO έτσι ώστε να μπορούν να παρακολουθούν στενότερα τις δραστηριότητες στη Γη.

Οι δορυφόροι πάνω από το LEO βρίσκονται σε τροχιά μέσω της εξώσφαιρας και μπορούν να διατηρήσουν τις τροχιές τους για δεκαετίες χωρίς προσαρμογή. Οι δορυφόροι καιρού και επικοινωνίας καταλαμβάνουν υψηλότερες τροχιές επειδή χρειάζονται μεγαλύτερες προβολές μιας δεδομένης περιοχής του πλανήτη για να μεταφέρουν μεταδόσεις ή να καταγράφουν δεδομένα. Στην κορυφή του High Earth Orbit βρίσκεται η γεωσυγχρονική τροχιά. Οποιοσδήποτε δορυφόρος εδώ θα έχει τροχιακή περίοδο ίδια με τη Γη. Ένας ειδικός τύπος γεωσυγχρονικής τροχιάς είναι η γεωστατική τροχιά, η οποία εκτείνεται κατά μήκος του ισημερινού. Αυτό διατηρεί τον δορυφόρο στο ίδιο σημείο στον ουρανό σε ολόκληρη την τροχιά.