Matala Maan kiertorata

Matala Maan kiertorata (LEO, ) on satelliitin kiertorata, jossa kiertolainen on periaatteessa 80–2 000, mutta todellisuudessa 160–1 600 (180–2 000) kilometrin korkeudella maanpinnasta. LEO-radalla satelliittien kiertoaika Maan ympäri on 90–120 minuuttia. Kiertoaika ja etenemisnopeus riippuu lentokorkeudesta. Esimerkiksi 300 kilometrin korkeudella satelliitti etenee suuruusluokkaa 7,7 kilometriä sekunnissa ja kiertää Maan 90 minuutissa; 1 500 kilometrin korkeudella suuntaa-antavat arvot ovat 7,1 km/s ja 115 min.

Matalat kiertoradat ovat erityisesti tietoliikennesatelliittien ja useimpien tieteellisten tai sotilaallisten kaukokartoitussatelliittien sijoituspaikkoja. Kaukokartoitusatelliittien kuten monien sääsatelliittien rata on polaarinen, tyypillisesti aurinkosynkroninen kiertorata. Rataparametrit valitaan tutkittavien aiheiden perusteella. Esimerkiksi Euroopan avaruusjärjestön MetOp-sarjan sää- ja ympäristösatelliitit kiitävät noin 817 kilometrin korkeudella. Kaupalliset, pääosin suomalaiset Iceye-tutkasatelliitit lentävät aurinkosynkronisilla radoilla 560–580 kilometrin korkeudella.

LEO-radoille sijoitettujen tietoliikennesatelliittien lukumäärä on noussut voimakkaasti. Suurimmilla satelliittitietoliikennealan yrityksillä on jo tuhansia tiedonvälityssatelliitteja taivaalla samanaikaisesti. Starlinkilla oli vuoden 2025 tammikuussa jo yli 6 100 operatiivista satelliittia, minkä lisäksi satoja satelliitteja oli aktiivisena valmiudessa. Kyseessä oli satelliittikonstellaatioiden maailmanennätys. On monia muitakin tietoliikennesatelliittikonstellaatioita, ja pyrkimykset satellittipohjaisten 5G- ja 6G-mobiilipalvelujen tarjoamiseen ovat lisäämässä LEO-satelliittien määrää tuhansilla vuosien 2025–2030 aikana. Merkittäviä LEO-radoilla toimivia satelliittikonstellaatioita, joista osa on kasvamassa nopeasti, ovat muun muassa Globalstar-, Iridium- ja OneWeb-, Kuiper- (Amazon), Guowang- ja Qianfan-satelliitit.

Myös LEO-rataa käyttävien sotilaallisten satelliittien rata valitaan käyttötarkoituksen mukaan. Esimerkiksi yhdysvaltalaisen, vuonna 2025 rakenteilla olleen laajan hypersoonisten ohjusten havaitsemisjärjestelmään kuuluvien LEO-satelliittien kerrotaan lentävän noin 1 000 kilometrin korkeudella. Kiinan Jilin-1 -kaukokartoitussatelliitit edustavat kaksoiskäyttöteknlogiaa. Sensorivalikoimaltaan moninaisia satelliittejä voidaan käyttää niin siviilitarkoituksiin kuin sotilaallisiin tarpeisiin; esimerkiksi yhdysvaltalaisten häivehävittäjien lennon videoseurantaan tai maalinosoitukseen. Kiinan rakenteilla oleva, vuoteen 2030-mennessä jopa 300 satelliitin järjestelmäksi suunniteltu Chutian-tiedustelusatelliittien parvi sijoitetaan puolestaan matalille alle 300 kilometrin VLEO-lentoradoille suuremman erottelukyvyn saavuttamiseksi maanpinnalta. 

Avaruusasemat löytyvät LEO-vyöhykkeeltä geosentrisiltä radoilta. Kansainvälinen avaruusasema (ISS) pysyttelee 400–420 kilometrin etäisyydellä maasta ja etenee noin 7,8 kilometriä sekunnissa. Tällä korkeudella siltä kuluu noin 90 minuuttia kierrokseen Maan ympäri, joten avaruusasema kiertää Maan noin 16 kertaa vuorokaudessa. Radan matalampi korkeus mahdollistaa lyhyempikestoiset avaruuslennot asemalle, joka tekee lennot edullisemmiksi. Kiinan avaruusasema Tiangong kiertää maata puolestaan 340–450 kilometrin korkeudella.

Alle 160 kilometrin lentokorkeutta ei yleensä käytetä, koska yläilmakehän aiheuttaman ilmanvastuksen takia satelliitin rata supistuu ja satelliitti putoaa muutamassa kuukaudessa ilmakehään ja palaa siellä. Japanilainen matalien LEO-ratojen tutkimusatelliitti SLATS (Tsubame), joka kiersi Maata alimmillaan 167,4 kilometrin korkeudessa seitsemän vuorokauden ajan, on tiettävästi alhaisimmalla LEO-radalla ollut satelliitti. Pysyäkseen kiertoradallaan satelliitti käytti sekä ioni- että RCS-moottoreitaan.

Satelliittipaljouden, erityisesti tietoliikennesatelliittien megakonstillaatioiden myötä myös satelliittien ja niiden muodostaman avaruusromun haitat sekä riskit ovat lisääntyneet. Matalammilla LEO-radoilla ilmakehän kitkavaikutus vähitellen pudottaa satelliitteja kohti ilmakehää, jolloin ne poistuvat avaruudesta, mutta korkeammilla kiertoradoilla toimintansa lopettaneet satelliitit ja avaruusromun kappaleet voivat säilyä vuosisatoja. Suuremmat satelliitit ja kantorakettien osat eivät kuitenkaan pala ilmakehässä kokonaan, ja putoavat kappaleet aiheuttavat vaaraa pudotessaan. Jo vuoden 2022 loppupuolella LEO-vyöhykkeellä oli yli 21 000 avaruussomun kappaletta ja määrä on lisääntymässä, koska erityisesti matalille Maan kiertoradoille sijoitettujen tietoliikennesatelliittien lukumäärä on moninkertaistumassa vuosina 2030 tai 2035 mennessä. Putoava avaruusromu voi aiheuttaa vaaratilanteita myös ilmailulle, ja ennakoitujen putoamisten johdosta ilmatila voidaan joutua sulkemaan.

 Katso myös 
Luettelo kiertoradoista
Keskikorkea Maan kiertorata

 Lähteet 

 Aiheesta muualla 

 Livesky (reaaliaikainen satelliittien sijainti maasta nähtynä. Esimerkki  Helsingin Malminkartanonhuipun koordinaatein  (heavens-above.com)

Luokka:Avaruustoiminta
Luokka:Kiertoradat
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit