Come mai la stazione spaziale ha bisogno di lanciare regolarmente un razzo per rimanere in orbita, ma una pericolosa spazzatura spaziale può rimanere lì indefinitamente?

Risposta breve: Le orbite inferiori decadono più velocemente. La ISS è relativamente bassa e quindi subisce perdite relativamente elevate da trascinare, ma le orbite popolate vanno a quote elevate dove la resistenza atmosferica diventa effettivamente trascurabile.

Risposta lunga: Solo perché la ISS è 400 km in su non significa che sia completamente fuori dall'atmosfera. Il gas più sottile e più saggio dell'atmosfera lassù produce una piccola quantità di resistenza. In definitiva, la resistenza rallenta l'ISS abbastanza da far cadere la sua orbita di circa 2 km / mese. Se lasciato deselezionato, l'ISS affonderà più in profondità nella sua orbita in un'atmosfera più spessa dove il decadimento accelera. Allo stesso modo, più un oggetto è in orbita, più sottile è l'atmosfera in cui si trova. Di conseguenza, le orbite più alte subiscono meno attrito, il che significa che impiegano molto più tempo a decadere. La densità dell'atmosfera diminuisce all'incirca esponenzialmente con l'altitudine, e così anche la resistenza atmosferica.

Come regola generale, un'orbita di km 1000 decadrà in ~ 1000 anni, un'orbita di altitudine 400 km decadrà tra ~ anni, mentre un'orbita 200 km decadrà in giorni. Diciamo che queste orbite più basse sono “autopulenti”. La spazzatura spaziale è disseminata di tutte le altezze orbitali, che si tratti di razzi lanciarazzi, satelliti morti, detriti dovuti a collisioni o anche solo frammenti di vernice. Quindi, superiore a 400 – 500 km, entriamo in un intervallo in cui le orbite non si deteriorano nel periodo del volo spaziale umano, ed è lì che si è accumulata spazzatura. Se controlli questa trama vedrai che la maggior parte della spazzatura si trova in orbite più alte della gamma di autopulizia rapida, il che rende senso. La spazzatura si accumula lì perché non c'è modo di deorbitarla rapidamente.