¿Cuál es la altitud de la órbita planetaria baja para un objeto celeste sin atmósfera?

Si entiendo correctamente, la altitud de la órbita terrestre baja es lo más baja posible y, sin embargo, lo suficientemente alta como para evitar el arrastre del aire en algunas órbitas (la cantidad de órbitas depende del propósito de la órbita, una órbita de estacionamiento es bastante baja en comparación con la órbita de una estación espacial)

Para los planetas u otros objetos celestes sin atmósfera (p. ej., Mercurio, la Luna), la resistencia del aire no es motivo de preocupación. Entonces, ¿cómo se elige la altitud para la órbita baja?

Muchas formas posibles de definir eso. Diría que una órbita baja es aquella en la que los efectos perturbadores del cuerpo primario (como concentraciones de masa, coeficiente de aplanamiento,...) superan en amplitud cualquier efecto perturbador del resto del sistema. Otra forma sería pensar en ello como qué tan profundo en el pozo de gravedad orbitarías. ¿Se necesita más energía para escapar del primario que para aterrizar en él? Y así.

Respuestas (2)

Depende de los objetivos de la misión.

Para misiones fotográficas, por ejemplo, existe un equilibrio entre el área de cobertura y la resolución de la imagen. Cuanto más bajo esté, mejores serán las imágenes, pero necesitará más imágenes para mapear todo el cuerpo.

Para órbitas muy bajas, tenga en cuenta que los cuerpos celestes no son esferas perfectas; además de la evidente preocupación por chocar con una montaña, la distribución irregular de la masa dentro del cuerpo perturba la órbita; las órbitas más altas minimizan este efecto.

El período orbital es a menudo un factor importante. Una órbita baja alrededor de la Luna dura unas dos horas; si no desea que su sonda entre y se desconecte cada dos horas, use una órbita más alta.

En el caso particular de la Luna, hay una perturbación que no es una atmósfera que te sacará de la órbita y te estrellará contra el cuerpo de todos modos. Ese es el campo de gravedad irregular de la Luna. Existe una compensación entre la vida útil orbital, el combustible requerido para permanecer en órbita y la altitud de la órbita. Cuanto más bajo vayas, menos variación puedes tolerar en tu órbita para no cruzar la superficie, por lo que necesitarás más combustible al mes para reducir esas variaciones a un nivel aceptable. Por lo que he visto en los diseños típicos de misiones en órbita lunar, la altitud de órbita lunar baja efectiva resultante es de unos 50 km.

¿Duraría, digamos, una órbita de 100 km mucho tiempo sin tener que corregir las perturbaciones de mascon?
No, a menos que consideres unos pocos meses como "mucho tiempo". Depende de la inclinación, pero no se puede esperar más de 3 a 6 meses.