De la Sputnik până la constelațiile comerciale actuale, agențiile spațiale, universitățile și companiile private își concentrează atenția asupra benzilor de orbită din ce în ce mai joase: sunt în discuție traiectorii orbitale situate între aproximativ 70 și 450 km altitudine, unde se experimentează tehnologii menite să mențină sateliții aproape de suprafața Pământului. Această orientare vine pe fondul unei aglomerări puternice în LEO, orbita joasă, și include atât cercetări finanțate de organisme precum Departamentul Apărării al SUA, cât și inițiative conduse de ESA, firme comerciale și echipe universitare.
Până în prezent, majoritatea sateliților, în jur de 15.000 în total, se află în LEO, care se întinde până la circa 2.000 km, iar proiecțiile indicau peste 11.700 de sateliți activi în 2025; restul sunt fie inoperativi, fie în proces de reintrare. Pe măsură ce marile constelații se extind, densitatea traficului orbital crește, ceea ce impune mai multe manevre de evitare, necesită coordonare sporită și pune presiune pe regulile de siguranță și pe sistemele de supraveghere. Din aceste considerente, unii consideră Very Low Earth Orbit, sau VLEO, o opțiune tentantă: fiind mult mai aproape de sol, aproximativ 100–400 km, oferă imagini cu detalii superioare, latență mai mică în comunicații și date atmosferice mai fine utile pentru meteorologie și monitorizarea mediului.
Obstacolele care au ținut VLEO la distanță sunt semnificative. Atmosfera nu se încheie brusc la 100 km; linia von Kármán rămâne în esență o convenție. La altitudini foarte joase există încă suficient aer pentru a produce frânare semnificativă asupra sateliților, iar fără corecții constante reintrarea se poate produce în săptămâni sau chiar zile. Pe scurt: menținerea pe orbită necesită un impuls aproape continuu, iar soluțiile tradiționale bazate pe combustibil stocat se epuizează rapid. Astfel au apărut concepte mai „neconvenționale” dar fezabile, cum ar fi utilizarea atmosferei ca sursă de propulsie.
Sunt două direcții principale pentru a aborda problema propulsiei în VLEO. Prima este propulsia care „respiră” aer, unde un intake captează gazul rarefiat al atmosferei, acesta este încălzit, de exemplu cu microunde de mare putere, și ejectat printr-o duză pentru a genera tracțiune. Studii universitare finanțate de Departamentul Apărării din SUA au testat prototipuri într-o cameră cu vid care reproduce presiunea de la circa 80 km, iar abordări similare implică sisteme în care intake-ul alimentează un motor electric. ESA a demonstrat în laborator încă din 2018 aprinderea unui motor electric care folosește molecule rare din stratul superior al atmosferei ca propulsor. DARPA a susținut programul Otter în 2025 pentru a accelera dezvoltarea propulsiei electrice cu respirație de aer, iar Redwire a obținut un contract de fază 2 pentru a construi un satelit demonstrativ destinat operațiilor între aproximativ 90 și 450 km.
Istoricul operării la altitudini joase oferă deja exemple: GOCE, satelitul ESA pentru cartografiere gravitațională, a funcționat ani de zile în jurul a 255 km și a folosit propulsie ionică pentru a compensa frecarea aerodinamică. Japonia a stabilit un record cu SLATS Tsubame, coborând până la 167, 4 km, dar și arătând cât de rapid atmosfera consumă resursele de propulsie. În același timp, frecarea atmosferică are un avantaj: obiectele necontrolate plasate foarte jos în VLEO tind să reintre rapid în atmosferă, ceea ce face această bandă orbitală mai auto-curățabilă comparativ cu regiuni unde resturile pot persista ani de zile.
Există și alternative mecanice, precum tether-ele, cabluri lungi folosite pentru a conecta un vehicul mai jos de unul situat mai sus pentru a transfera energie orbitală și pentru a regla altitudinea fără consum constant de combustibil. Experimente cu tether datează din anii ’90, iar conceptul continuă să fie investigat în diverse variante, deși nu a devenit o soluție larg adoptată. În paralel, istoricul și dinamica congestiei din LEO îi determină pe operatorii mari să ia măsuri defensive, inclusiv coborâri deliberate ale unor flote, pentru a scurta timpul de plutire în cazul unei defecțiuni și a diminua riscul unor coliziuni în lanț.
Chiar dacă problema propulsiei este rezolvată, VLEO implică provocări materiale serioase. Oxigenul atomic, extrem de reactiv, atacă rapid polimerii și alte materiale, impunând utilizarea de acoperiri sau materiale special concepute pentru a rezista la eroziune; în plus, încălzirea aerodinamică la viteze orbitale poate supune anumite zone ale satelitului la temperaturi ce pot depăși 1.500°C. De asemenea, operaționalizarea VLEO va necesita reguli stricte pentru a evita repetarea problemelor din LEO: fără gestionarea traficului și fără materiale adecvate, riscăm să transformăm și această bandă într-un nor complicat de obiecte greu de gestionat.
Economia urmează tehnologia: estimări frecvent citate anticipează investiții globale care ar putea atinge 220 de miliarde de dolari până în 2027, plecând de la niveluri mult mai scăzute în 2024. Pentru public, efectele ar putea fi evidente, internet cu latență redusă, imagini satelitare mai detaliate și date atmosferice mai precise, însă costurile ascunse vor rămâne ridicate: propulsie aproape continuă, dezvoltare de materiale rezistente la oxigen atomic și un cadru de reglementare și monitorizare mai strict pentru a nu replica problemele din LEO.
VLEO este definit în general ca banda orbitală situată aproximativ între 90–100 km și circa 400–450 km, cu observații importante: sub 120 km nu se pot susține orbite stabile pe termen lung, iar Stația Spațială Internațională se situează în jurul a 400–420 km, la limita dintre VLEO și LEO. LEO, definit mai larg, acoperă de obicei intervalul de la circa 160–200 km până la aproximativ 2.000 km și găzduiește majoritatea sateliților de observație, constelațiile tip Starlink și OneWeb, precum și Hubble la circa 540 km. MEO, între 2.000 km și 35.786 km, include sateliți de navigație precum GPS, GLONASS și Galileo, iar GEO, la 35.786 km deasupra Ecuatorului, oferă poziție aparent fixă pentru sateliții de televiziune și comunicații.
VLEO apare ca o bandă orbitală de aproximativ 100–400 km, iar tema centrală rămâne echilibrul între avantajele operaționale, latență redusă, imagini mai clare, auto-curățare naturală a resturilor, și costurile tehnologice: propulsie aproape continuă, materiale rezistente la oxigen atomic și control mai strict al traficului orbital. Exemple concrete includ GOCE la 255 km, SLATS Tsubame la 167, 4 km, programul DARPA Otter și contractul Redwire pentru demonstrație între 90 și 450 km. Crezi că merită investiția și riscurile pentru a plasa tot mai mulți sateliți în VLEO sau ar fi mai bine să căutăm soluții în alte regiuni ale spațiului orbital?
Informațiile și fotografia au fost preluate de pe: HD Satelit
Fii primul care comentează