Satelliitin radalla pysymisen aika

Satelliitit eivät ole ikuisia. Jokaisella satelliitilla on toiminta-aikansa, jonka se palvelee suunnitellussa tehtävässään. Käyttöikä vaihtelee muutamista vuosista jopa kymmeneen vuoteen. Tämän jälkeen se sammutetaan ja kappale saattaa jäädä avaruusromuna kiertämään maapalloa. Toimintaikää voi rajoittaa satelliitin mukana oleva polttoaine, jota käytetään ohjausmoottoreihin ajoittaisia ratakorjauksia varten. Kun polttoaine loppuu, ei satelliittia enää kyetä pitämään suunnitellulla radalla.

Maan magneettikenttä, aurinkotuuli ja ilmakehän yläosien kitka muovaavat Maata kiertävien satelliittien ratoja. Varsinkin Auringon maksimin aikaan aurinkotuuli vaikuttaa satelliitin rataan merkittävästi. Yleisesti ottaen 200 km korkuisella radalla kappale pysyy muutamia viikkoja. Kun tästä kipuamme taas korkeammalle radalla pysymisen aika kasvaa logaritmisesti. Noin 800 km korkeudessa oleva satelliitti pysynee avaruudessa pari sataa vuotta, joten se kiertää maapalloa vielä jälkipolvienkin ihmeteltävänä. Geosynkroonisella radalla oleva satelliitti ei palaa maanpinnalle lähiaikoina, sillä sen laskennallinen radalla pysymisen aika on tuhansia vuosia.

Satelliitin radalla pysymiseen vaikuttaa radan muoto. Ympyrärata on optimaalisempi pitkää ikää ajatellen kuin elliptinen rata, jossa rata muokkautuu vetovoimakenttien ansiosta. Myös satelliitin massalla on radalla pysymiseen vaikuttava merkitys.

Maata kiertävien satelliittien rataa joudutaan silloin tällöin korjaamaan, jotta rakennelma pysyisi toivotulla radalla. Vastaavanlainen tilanne on myös kansainvälisellä ISS-avaruusasemalla, jonka rataa joudutaan aika ajoin nostamaan työntömoottorein tai siihen telakoituvien alusten avulla. Oheinen diagrammi kuvaa avaruusaseman ratakorkeudessa tapahtuneita muutoksia. Jos korjauksia ei tehtäisi lainkaan, avaruusasema olisi pudonnut jo Maahan.

Avaruusasema ISS:n radan muutoksia (Kuva: Spaceref.Com)