Защо спътниците не ни падат на главите?

Около Земята има повече от хиляда работещи спътници. И ако не зацикляме в своето развитие, техният брой към края на столетието може да нарасне в пъти. Независимо от това самата причина за сравнителното им благополучно функциониране се оказа не напълно ясна. Иначе казано, те трябва да падат.

Представете си сферичната Земя във вакуум. В такъв вариант върху орбитата на спътниците не влияят въздушните фактори и те могат да останат там, над нашите глави, почти вечно.

Реалната Земя също живее във вакуум, само че тя не е строго сферична. Освен това тя си има и Луна – тяло, което със своята гравитация внася главните смущения в незадружното семейство от околопланетни спътници и космически боклук.

Прилагането на законите на небесната механика към влиянието на Луната върху изкуствените предмети в Космоса води до заключението, че тя трябва в кратки срокове да води до падането на такива тела в земната атмосфера с последващото им изгаряне.

Ако инстинктивно сте погледнали нагоре, за да се убедите, че спътниците още не са ви паднали на главата, то е разбираемо. Ситуацията изглежда леко загадъчна. Що за спасителна сила задържа на висота тези тонни железа?

Небезизвестният Скот Тримейн и Томър Явец от Принстънския университет не на шега се заинтересували от тези въпроси и се опитали с компютърно моделиране да обяснят кое не позволява на спътниците да се разбият в повърхността на Земята. Според изчисленията виновни са гореспоменатата „несферичност” на нашата планета, а също влиянието на Слънцето.

Нашата планета, ако не сме забравили, е леко сплесната на полюсите и малко изпъкнала по екватора, което е естествен резултат от нейното въртене. И тъкмо този екваториален „наплив” създава допълнение към земното привличане, че всяко въздействие на Луната или други големи обекти се компенсира и един или друг спътник не може бързо да се премести в една от страните.

Ако отсъстваше гравитационното влияние на Слънцето, то това би било недостатъчно за компенсирането на влиянието на Луната. И само тези лебед, рак и щука задържат околоземните космически апарати на място, като не им позволяват да влизат в земната атмосфера.

Интересно е, че изчисленията недвусмислено показват: ако нашата планета е малко по-близка до сфера, спътниците неминуемо и сравнително бързо биха падали от орбита.

Изследването на авторите можете да прочетете тук.

Източник: NewScientist