Justo lo que dice el título. Un satélite artificial orbitará la Tierra con un momento angular definido. Un avión, por otro lado, depende de sus motores para proporcionar una velocidad de avance y sustentación continuas.
Entiendo que la masa del satélite, la forma de la órbita puede ser un factor aquí. Como también los factores mencionados en el comentario de dmckee a continuación. Para aclarar, la intención aquí era de hecho determinar la resistencia atmosférica. Mike y Peter, ofrezco mis disculpas.
¿Qué tan cerca puede un satélite artificial orbitar la Tierra sin decaer apreciablemente en cada órbita? ¿Existe una fórmula o fórmulas definidas para determinar esto mediante la sustitución directa de valores, o cada cálculo es único?
Unos 200 kilómetros es un buen punto de referencia. Incluso los satélites completos (a diferencia de los fragmentos pequeños de alta resistencia) saldrán de órbita en cuestión de días (es decir, ~100 órbitas) desde esa altura.
Dado que la resistencia depende en gran medida de la presión y la presión cae bruscamente a estas alturas, la altura más importante es el periápside (punto más bajo de la órbita). Sin embargo, un satélite con una órbita muy excéntrica pasará la mayor parte de su tiempo cerca de su apoapsis, no del periapsis. Por lo tanto, la tasa de decaimiento orbital expresada en órbitas cambia mucho menos que la tasa de decaimiento a lo largo del tiempo.
También interpreto su pregunta como "qué tan baja puede ser una órbita sin decaer apreciablemente". La conjetura de mi profano es que podemos tomar una pista de la altitud típica de las órbitas del transbordador y de la Estación Espacial Internacional, que están (estuvieron) en el rango de 320 a 400 km. Presumiblemente, si orbitaran más bajo, los "impulsos" de motor más frecuentes serían demasiado costosos tanto en el peso del combustible como en el efecto sobre la misión. Creo que algunos experimentos y actividades solo se pueden realizar durante la caída libre y no durante la aceleración.
Con respecto al programa Corona , wikipedia dice
Los primeros satélites del programa orbitaron a altitudes de 160 km (100 millas) sobre la superficie de la Tierra, aunque las misiones posteriores orbitaron aún más abajo, a 121 km (75 millas).
y sigue diciendo
Corona orbitó en órbitas muy bajas para mejorar la resolución de su sistema de cámara. Pero en el perigeo (el punto más bajo de la órbita), Corona soportó el arrastre de la atmósfera terrestre. Con el tiempo, esto podría hacer que su órbita decaiga y obligar al satélite a volver a entrar en la atmósfera prematuramente.
Si está buscando un caso 'general', imagino que sería una función de su masa por área de sección transversal en la dirección tangencial. En otras palabras, un objeto más masivo del mismo tamaño experimentaría la misma cantidad de arrastre pero la fuerza de arrastre sería menos significativa debido a su mayor impulso. También depende de lo que entiendas por "deterioro apreciable". ¿Estás buscando algo para permanecer en órbita de forma permanente? ¿O por unas pocas órbitas?