Die Internationale Raumstation (ISS) umkreist die Erde die meiste Zeit in einer Höhe von etwa 220 km und befindet sich damit in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO). Diese Entfernung kann sich jedoch ändern und variierte von 354 Meilen (205 km) bis zu einem geplanten Maximum von 330 Meilen (248 km). Selbst in diesen Höhen gibt es einen geringen Luftwiderstand durch die extrem dünne Atmosphäre, der die Umlaufgeschwindigkeit der Station verlangsamt und sie näher an die Oberfläche bringt. Dieser Effekt ist bei der Raumstation aufgrund ihrer relativ großen Größe größer als bei anderen Satelliten. Manchmal wird die Höhe nach oben angepasst, um diesen Effekt zu kompensieren oder in Erwartung eines erhöhten Widerstands aufgrund der Wechselwirkung zwischen Sonnenaktivität und der oberen Erdatmosphäre.
Niedrige Erdumlaufbahn
Die Zone mit niedriger Erdumlaufbahn erstreckt sich bis zu etwa 1,243 Meilen (2,000 km) von der Oberfläche des Planeten. Der Hauptvorteil der Unterbringung in dieser Zone besteht darin, dass die Reisezeiten zum und vom Satelliten kurz sind und weniger Treibstoff für den Hin- und Rücktransport von Material oder Besatzung verbraucht wird. Der Nachteil besteht darin, dass ein gewisser Luftzug aus der Atmosphäre entsteht, der sich in diesen Bereich des Weltraums erstreckt, wenn auch in sehr dünner Form. Das bedeutet, dass die Umlaufbahnen von Objekten in LEO von Zeit zu Zeit angepasst werden müssen, sonst werden sie langsamer, fallen stetig näher an die Erde und stürzen schließlich ab. Satelliten, die nicht besucht werden müssen, werden normalerweise in einer höheren Umlaufbahn platziert, aber LEO wird für bemannte Raumstationen oder andere Objekte bevorzugt, die häufige bemannte oder unbemannte Besuche erfordern.
Den richtigen Orbit finden
Um ein Objekt in LEO auf einer bestimmten Höhe zu halten, muss Treibstoff oder Treibmittel verwendet werden, um entweder seine Geschwindigkeit zu halten oder es auf eine größere Höhe zu bringen, wenn es leicht abgesunken ist. Näher an der Erde wird auf Reisen zur Raumstation weniger Treibstoff benötigt, aber der atmosphärische Widerstand ist größer, sodass mehr Treibstoff verwendet wird, um sie auf Kurs zu halten. Weiter von der Erde entfernt verbraucht die ISS weniger Treibstoff, um ihre Umlaufbahn aufrechtzuerhalten, aber mehr wird verwendet, um die Station zu versorgen und die Besatzung zu transferieren. Zwischen diesen Faktoren muss ein Gleichgewicht gefunden werden.
In einer Höhe von 220 Meilen (354 km) verbraucht die ISS jedes Jahr etwa 19,000 lb (8618 kg) Treibstoff, um ihre Umlaufbahn anzupassen. Bei ihrer geplanten Umlaufbahn von 248 Meilen (400 km) erfordert die Station weniger Anpassungen und müsste nur 8,000 lb (3629 kg) Treibstoff verbrauchen. Dies bedeutet, dass Versorgungsraketen, obwohl sie mehr Treibstoff verbrauchen, weniger für die Station transportieren können, wodurch mehr Platz für andere Gegenstände bleibt.
Andere Faktoren, die die Höhe der Internationalen Raumstation beeinflussen, sind Sonnenaktivität, Sonnen- und kosmische Strahlung sowie Weltraumschrott. Wenn die Sonnenaktivität hoch ist, erhöht sie die Dichte der Atmosphäre in sehr großen Höhen, was den Widerstand der Station erhöht, sodass ihre Umlaufbahn nach oben angepasst werden muss. Da die Station jedoch eine menschliche Besatzung trägt, müssen die Auswirkungen einer erhöhten Exposition gegenüber ionisierender Strahlung der Sonne und der kosmischen Strahlung berücksichtigt werden, was die Vergrößerung der Umlaufbahn einschränkt.
Weltraumschrott, bestehend aus von Raketen und anderen Trümmern weggeworfenen Teilen, ist bei LEO ebenfalls sehr verbreitet und muss vermieden werden. Im Idealfall hält die Umlaufbahn der Station sie von bekannten Objekten fern, aber die ISS kann etwas höher oder niedriger bewegt werden, um Trümmer zu vermeiden, wenn sie im Voraus erkannt und als Bedrohung angesehen werden. Zu anderen Zeiten können Besatzungsmitglieder vorübergehend zur Sojus-Raumsonde umziehen, falls die Trümmer die Station treffen und ernsthaften Schaden anrichten.