सीखने के मकसद
इस पाठ के अंत तक, आपको सक्षम होना चाहिए;
- कक्षा को परिभाषित कीजिए।
- अपनी कक्षाओं में वस्तुओं की गति का वर्णन करें।
- कक्षा में प्रक्षेपण का वर्णन करें।
- कक्षाओं के प्रकार समझाइए।
एक कक्षा एक घुमावदार प्रक्षेपवक्र को संदर्भित करती है जो एक वस्तु का अनुसरण करती है। उदाहरण के लिए, सूर्य के चारों ओर पृथ्वी द्वारा पीछा किया जाने वाला प्रक्षेपवक्र, और एक तारे के चारों ओर एक ग्रह द्वारा प्रक्षेपवक्र। प्राकृतिक या मानव निर्मित उपग्रह भी एक कक्षा का अनुसरण करते हैं। आम तौर पर, एक कक्षा नियमित रूप से दोहराई जाने वाली प्रक्षेपवक्र होती है। हालाँकि, कक्षा गैर-दोहराव प्रक्षेपवक्र को भी संदर्भित कर सकती है।
कक्षा के बाद वस्तुओं की गति गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होती है और न्यूटनियन यांत्रिकी का उपयोग करके इसका अनुमान लगाया जा सकता है।
कक्षाओं को निम्नलिखित सामान्य तरीकों से समझा जा सकता है;
- गुरुत्वाकर्षण की तरह एक बल किसी वस्तु को घुमावदार रास्ते से खींचता है क्योंकि वस्तु एक सीधी रेखा में उड़ने का प्रयास करती है।
- जैसे ही किसी वस्तु को एक विशाल पिंड की ओर खींचा जाता है, वह वस्तु पिंड की ओर गिरती है। हालाँकि, यदि वस्तु में पर्याप्त स्पर्शरेखा वेग है, तो यह प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करना जारी रखेगी, और शरीर में नहीं गिरेगी। वस्तु को शरीर की परिक्रमा करना कहते हैं।
अंतरिक्ष में द्रव्यमान वाली वस्तुएँ गुरुत्वाकर्षण के कारण एक दूसरे की ओर आकर्षित होती हैं। जब इन वस्तुओं को पर्याप्त संवेग के साथ एक साथ लाया जाता है, तो वे एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं।
समान द्रव्यमान वाली वस्तुएँ एक-दूसरे की परिक्रमा करती हैं और केंद्र में कुछ भी नहीं है। अंतरिक्ष में छोटी वस्तुएँ बड़ी वस्तुओं के चारों ओर परिक्रमा करती हैं। उदाहरण के लिए, सौर मंडल में चंद्रमा पृथ्वी की परिक्रमा करता है, और पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है। हालाँकि, कुछ बड़ी वस्तुएँ पूरी तरह से स्थिर नहीं रहती हैं। गुरुत्वाकर्षण के कारण, चंद्रमा द्वारा पृथ्वी को अपने केंद्र से थोड़ा खींच लिया जाता है। यह हमारे महासागरों में ज्वार का कारण बनता है। पृथ्वी भी अपने केंद्र से पृथ्वी के साथ-साथ अन्य ग्रहों द्वारा भी थोड़ी खींची जाती है।
सौर मंडल के निर्माण के दौरान, धूल, बर्फ और गैस ने गति और गति दोनों के साथ अंतरिक्ष में यात्रा की और सूर्य को एक बादल के रूप में घेर लिया। चूँकि सूर्य इन वस्तुओं से बड़ा है, इसलिए वे सूर्य की ओर गुरुत्वाकर्षण द्वारा आकर्षित हुए, जिससे उसके चारों ओर एक वलय बन गया।
समय के साथ, ये कण आपस में टकराने लगे और बड़े हो गए जब तक कि वे ग्रह, क्षुद्रग्रह और चंद्रमा नहीं बन गए। यही कारण है कि ग्रह सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करते हैं, और वे उसी दिशा में परिक्रमा करते हैं जैसे कण, और लगभग एक ही तल में।
जब रॉकेट उपग्रहों को प्रक्षेपित करते हैं, तो वे उन्हें अंतरिक्ष में कक्षा में स्थापित करते हैं। गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा उपग्रह को कक्षा में बनाए रखा जाता है। इसी तरह चंद्रमा को गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथ्वी की कक्षा में रखा जाता है।
ध्यान दें कि अंतरिक्ष में हवा नहीं होती है। इसलिए, अंतरिक्ष में किसी वस्तु की गति में बाधा डालने के लिए कोई वायु घर्षण नहीं होता है। गुरुत्वाकर्षण बिना किसी और प्रतिरोध के उपग्रहों को पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करने के लिए बनाता है। उपग्रहों को पृथ्वी की कक्षा में भेजने से हम विभिन्न क्षेत्रों जैसे दूरसंचार, मौसम पूर्वानुमान, नेविगेशन और खगोल विज्ञान अवलोकनों में प्रौद्योगिकी को लागू करने में सक्षम होते हैं।
कक्षा में लॉन्च करें
रॉकेट का उपयोग करके उपग्रहों को कक्षा में लॉन्च किया जाता है। प्रक्षेपण यान का चुनाव मुख्य रूप से उपग्रह के द्रव्यमान और पृथ्वी से दूरी पर निर्भर करता है कि उपग्रह को यात्रा करने की आवश्यकता है। एक उच्च ऊंचाई वाली कक्षा या भारी पेलोड को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।
कक्षाओं के प्रकार
एक बार एक उपग्रह या अंतरिक्ष यान लॉन्च होने के बाद, इसे निम्नलिखित कक्षाओं में से एक में रखा जाता है;
- भूस्थिर कक्षा। ऊपर की छवि एक भूस्थिर कक्षा का चित्रण है। इस कक्षा में उपग्रह पृथ्वी के पश्चिम से पूर्व की ओर, भूमध्य रेखा के ऊपर और पृथ्वी के घूर्णन का अनुसरण करते हुए परिक्रमा करते हैं। वे पृथ्वी के समान गति से यात्रा करते हैं, और इसे एक चक्कर पूरा करने में 23 घंटे, 56 मिनट और 4 सेकंड का समय लगता है। यह इस कक्षा में उपग्रहों को एक निश्चित स्थिति में स्थिर दिखाई देता है। पृथ्वी के घूर्णन का पूरी तरह से मिलान करने के लिए, इस कक्षा में उपग्रहों की गति लगभग 3 किलोमीटर प्रति सेकंड और ऊंचाई 35,786 किलोमीटर है।
- कम पृथ्वी की कक्षा। ऊपर दिया गया चित्र पृथ्वी की निचली कक्षा का चित्रण है। यह कक्षा अपेक्षाकृत पृथ्वी की कक्षा के करीब है। यह 1000 किलोमीटर से नीचे की ऊँचाई पर स्थित है, और पृथ्वी की सतह से 160 किलोमीटर की ऊँचाई पर स्थित हो सकता है। इस कक्षा में उपग्रहों को पृथ्वी के चारों ओर एक विशिष्ट पथ का अनुसरण करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस कक्षा में एक से अधिक उपलब्ध मार्ग हैं। यह इसे सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली कक्षा बनाता है। यह अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए इस्तेमाल की जाने वाली कक्षा है। पृथ्वी से इसकी निकटता के कारण, इसका उपयोग उपग्रह इमेजरी के लिए किया जाता है और उच्च रिज़ॉल्यूशन के चित्र तैयार करता है।
- मध्यम पृथ्वी की कक्षा। ऊपर की छवि एक मध्यम पृथ्वी की कक्षा का चित्रण है। यह कक्षाओं की एक विस्तृत श्रृंखला से बना है। इस कक्षा में उपग्रहों को विशिष्ट पथ लेने की आवश्यकता नहीं होती है। यह सबसे अधिक नेविगेशन उपग्रहों द्वारा उपयोग किया जाता है।
- ध्रुवीय कक्षा। ऊपर की छवि एक ध्रुवीय कक्षा का चित्रण है। इस कक्षा में उपग्रह पृथ्वी के ध्रुवों पर उत्तर से दक्षिण की ओर यात्रा करते हैं। जरूरी नहीं कि इस कक्षा में उपग्रह ध्रुवों से गुजरें, क्योंकि वे 20 से 30 डिग्री के भीतर विचलन कर सकते हैं। ध्रुवीय कक्षाएँ पृथ्वी से 200 से 1000 किलोमीटर की ऊँचाई पर कम ऊँचाई पर पाई जाती हैं। सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा एक प्रकार की ध्रुवीय कक्षा है जो ध्रुवीय क्षेत्रों में चलती है, और सूर्य के समकालिक होती है। इसका मतलब यह है कि इस कक्षा में उपग्रह सूर्य के सापेक्ष समान स्थिति में होने के लिए समकालिक हैं।
- स्थानांतरण कक्षा। ऊपर की छवि एक स्थानांतरण कक्षा का चित्रण है। इन कक्षाओं का उपयोग एक कक्षा से दूसरी कक्षा में जाने के लिए किया जाता है। जब उपग्रह इस कक्षा में होते हैं, तो उन्हें दूसरी कक्षा में ले जाना आसान होता है। यह उपग्रहों को सभी तरह से ले जाने के लिए लॉन्च वाहन की आवश्यकता के बिना उच्च ऊंचाई वाली कक्षा तक पहुंचने की अनुमति देता है।
सारांश
हमने वह सीखा है;
- एक कक्षा एक घुमावदार प्रक्षेपवक्र को संदर्भित करती है जो एक वस्तु का अनुसरण करती है।
- कक्षा के बाद वस्तुओं की गति गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होती है।
- वे पिंड जिनका द्रव्यमान समान होता है, एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं और केंद्र में कुछ भी नहीं होता है, लेकिन अंतरिक्ष में छोटी वस्तुएं बड़ी वस्तुओं के चारों ओर परिक्रमा करती हैं।
- हम उपग्रहों को अंतरिक्ष की कक्षाओं में प्रक्षेपित करने के लिए रॉकेट का उपयोग करते हैं।
