Как раз то, что указано в названии. Искусственный спутник будет вращаться вокруг Земли с определенным угловым моментом. С другой стороны, самолет полагается на свои двигатели, чтобы обеспечить постоянную скорость и подъемную силу вперед.
Я понимаю массу спутника, здесь может быть фактором форма орбиты. Как и факторы, упомянутые в комментарии dmckee ниже. Чтобы уточнить, цель здесь действительно состояла в том, чтобы определить атмосферное сопротивление. Майк и Питер, приношу свои извинения.
Насколько близко искусственный спутник может двигаться по орбите вокруг Земли без значительного уменьшения на каждой орбите? Существует ли определенная формула/формулы для определения этого путем прямой подстановки значений или каждый такой расчет уникален?
Около 200 километров — хороший ориентир. Даже целые спутники (в отличие от небольших фрагментов с высоким лобовым сопротивлением) сходят с орбиты в течение нескольких дней (т.е. ~100 витков) с такой высоты.
Поскольку сопротивление в значительной степени зависит от давления, а давление на этих высотах резко падает, наиболее важной высотой является перицентр (самая низкая точка орбиты). Однако спутник с большим эксцентриситетом орбиты большую часть времени будет проводить вблизи своего апоцентра, а не перицентра. Поэтому скорость распада орбиты, выраженная в орбитах, изменяется со временем намного меньше, чем скорость распада.
Я также интерпретирую ваш вопрос как «насколько низкой может быть орбита без заметного распада». Мое непрофессиональное предположение состоит в том, что мы можем понять типичную высоту орбиты шаттла и Международной космической станции, которая находится (была) в диапазоне от 320 до 400 км. Предположительно, если бы они находились на более низкой орбите, более частые «ускорения» двигателя были бы слишком дорогостоящими как с точки зрения веса топлива, так и с точки зрения влияния на миссию. Я думаю, что некоторые эксперименты и действия можно выполнять только во время свободного падения, а не во время ускорения.
По поводу программы Corona , википедия говорит
Первые спутники в программе вращались на высоте 100 миль (160 км) над поверхностью Земли, хотя более поздние миссии вращались еще ниже на высоте 75 миль (121 км)).
и продолжает говорить
Corona вращалась на очень низких орбитах, чтобы улучшить разрешение своей системы камер. Но в перигее (самая нижняя точка орбиты) Корона выдержала сопротивление земной атмосферы. Со временем это может привести к разрушению его орбиты и преждевременному возвращению спутника в атмосферу.
Если вы ищете «общий» случай, я полагаю, что это будет функция вашей массы на площадь поперечного сечения в тангенциальном направлении. Другими словами, более массивный объект того же размера будет испытывать такое же сопротивление, но сила сопротивления будет менее значительной из-за его большего импульса. Это также зависит от того, что вы подразумеваете под «заметным разложением». Вы ищете что-то, чтобы оставаться на орбите постоянно? Или на несколько витков?