вопрос:
Куда упадёт космический мусор в этот раз?
Падение спутников Земли (ИСЗ) и прочего космического мусора
Как падают спутники
падение спутников - статьи
См. также о частном случае космической катастрофы:
Куда падает-упал Фобос-Грунт, статья
Причины падение спутника с околоземной орбиты
Неконтролируемый сход с орбиты - а если по голове?
Формула свободного падения не описывает падение спутника на Землю, потому что его скорость на орбите Земли выше, чем скорость падения тела в атмосфере. Атмосфера тормозит спутник, чем ближе к поверхности, тем спутник падает медленнее.
Спутник движется по орбите вокруг Земли со скоростью 7,9 км/сек (28440 км/час), в 220 раз быстрее разрешенной скорости на дороге автомобиля и в 31 раз больше скорости коммерческого дозвукового самолёта.
В результате торможения о вернюю часть атмосферы Земли скорость спутника падает. Центробежная сила при снижении скорости спутника уменьшается и не уравновешивает силу притяжения Земли, падающий спутник зарывается в атмосферу всё глубже.
На высоте 200 километров плотность воздуха 4*10**-10 кг/кубометр (4 умноженное 10 в минус десятой степени).
Чем ближе к поверхности, тем выше сопротивление всё более плотного воздуха.
На высоте 150 километров плотность воздуха в 10 раз выше (4*10**-9 кг/кубометр).
За один виток спутник снизится примерно на 20 км.
(1)
По причине трения о разреженную атмосферу спутник движется по спирали вокруг Земли. Чем больше площадь сечения спутника, которая встречает лобовое сопротивление воздуха, и чем меньше масса спутника, тем по более крутой спирали движется спутник.
Кривые траектории падения спутника
Исскусственные спутники Земли (ИСЗ) имеют замысловатую несимметричную форму, поэтому спутники при падении вращаются, поворачиваются. От спутников отрываются части с большой парусностью из-за давления набегающего потока и разогрева от трения об атмосферу. От всего этого площадь лобового сопротивления непрерывно меняется, соответсвенно изменяется и крутизна спирали снижения.
Например, конструкция и форма космического аппарата "Фобос-грунт" с возвращаемым модулем и посадочным контейнером показана на странице Роскосмоса.
Куда упадёт спутник
Спутник движется по круговой орбите вокруг Земли. Плоскость этой окружности движения - постоянна (почти). Угол между экватором и плоскостью орбиты называется наклонением орбиты. Если взять глобус, и покрутить вокруг него, то становится понятным, почему спутник не может залететь выше северной-южной широты, равной углу наклона орбиты спутника к экватору.
Под плоскостью орбиты вращается вокруг своей оси Земля, совсем с немаленькой скоростью. На критической высоте спутника один оборот вокруг Земли - 88 минут, один оборот Земли - за 1440 минут. Таким образом, каждый оборот спутника проходит над всё более и более западными районами. Земля и "нормальные" спутники вращаются с запада на восток.
Получается, что каждый оборот-виток вокруг Земли проходит на 22 градуса западнее предыдущего, если смотреть с Земли.
Вероятность падения спутника в какой-либо точке орбиты равновероятна (в принципе), все точки окружности - равноправны. Но спутники редко летают по абсолютно круговым орбитам, спутники летают по эллипсам. То есть, высота полёта спутника непрерывно меняется - под действием инерции, и теряя линейную скорость, спутник взбирается на горку (апогей), и потом вкатывается, ускоряясь, к нижней точке орбиты (перигей).
Разумеется, при этом движение спутника в происходит в атмосфере разной плотности, то есть кинетическая энергия плюс потенциальная энергия воздействия гравитации непрерывно уменьшается за счёт трения об атмосферу. То есть, непрерывно уменьшаются перигей и апогей (минимальная и максимальная высота орбиты спутника).
Получается, что спутник движется к поверхности планеты Земля по замысловатой неровной спирали, потому что - см. "Кривые траектории падения спутника" выше. Но вероятность того, что спутник в последний раз врежется в атмосферу, окончательно потеряет скорость и перейдёт в настоящее падение по баллистической траектории (не уйдет на следующий спиральный виток) выше в перигее.
То есть, расчитать сравнительную вероятнось, упадет спутник на Нью-Йорк или на Москву - можно и до последнего витка спутника. Собственно, весь вопрос в математическом вычислении этого последнего витка. А так спутник крутится беспорядочно - см. "Кривые траектории падения спутника", то какой виток спутника будет последним точно расчитать невозможно.
Поэтому лезть в бомбоубежище или не лезть, большим начальникам во власти "учёные" скажут за 88 минут до того, как куча металлолома упадёт на Землю.
А рядовым... Рядовым место падения спутника ради затягивания исков не скажут даже после того, как кусок разорванного атмосферой спутника пробил энергосберегающую лёгкую стену дома, опрокинул бутыль с питьевой водой (из-под крана пить ведь нынче "не модно, отравишься" - так внушили авторы загаживания водопроводной воды) на сковородку на плите со шкворчащей рыбой в масле, масло сделало "пшшш" и воспламенилось. По причине отсутсвия на кухне хлопка и льна из "экологических соображений" в темноте энергосберегающей ртутной лампочки загорелось синтетическое китайское полотенце, ядовитого дыму от которого достаточно, чтобы задохнулось насмерть сотня человек - за герметичными окнами-стеклопакетами (энергосбережение!) и с экономией на приточно-вытяжной вентиляции.
Почему полотенце обязательно китайское?
А других почти не бывает.
Потому что из-за действия власти всё производство - в Китае и под чутким руководством китайских коммунистов - в отдельных других странах. Подробнее: Китай является первой мировой супер-экономикой реального сектора.
Чёрный юмор противоспутниковой обороны
Противоспутниковая безопасность: жарьте рыбу без масла на тефлоновой сковородке, поглощайте тефлон, меньше лет проживёте - меньше вероятность пострадать от орбитального мусора.
Власти утверждают, что не знают, куда падает спутник
Власти утверждают, что не знают, куда пропал с орбиты спутник - может в океане утонул, а может еще на орбите. Из этого можно сделать вывод, что НОРАД (объединённая система аэрокосмической обороны США и Канады, NORAD), военно-космические силы, системы ПРО (противоракетной обороны), системы слежения и за воздушным пространством - слепы и не функционируют.
А раз так, то любой деятель может "чего-нибудь" вроде грязной ядерной бомбы доставить по воздуху или по баллистической траектории и никто не узнает?
Тем не менее, власти через СМИ (или наоборот, СМИ через власть) постоянно держат народ в напряжении какими-то ПРО, ракетными угрозами, противоракетами с ядерными боеголовками, и вообще неправильными странами с ядерным оружием.
Ты что, власть всех стран, сумасшедшая - не можешь разобраться - то ли знаю, куда спутник упал, то ли не знаю?
Работает система аэрокосмического контроля или локаторы - так, для мебели?
СМИ: вот он куда-то когда-то упадёт!
Интрига, понимашь!
Нет уж, раз начали сообщать, будьте добры, не прячьтесь до конца.
падение спутников - статьи
движение спутника при сходе с околоземной орбиты - использованы данные из статьи:
Аэродинамический парадокс спутника
Квант. — 1998. — № 3. — С. 2-6.
По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"
Электронный учебник физики PhysBook.ru
05янв2012
