Objektivat e mësimit
Deri në fund të këtij mësimi, ju duhet të jeni në gjendje të;
- Përcaktoni orbitën.
- Të përshkruajë lëvizjen e objekteve në orbitat e tyre.
- Përshkruani nisjen në orbitë.
- Shpjegoni llojet e orbitave.
Një orbitë i referohet një trajektoreje të lakuar që ndjek një objekt. Për shembull, trajektorja e ndjekur nga toka rreth diellit dhe trajektorja e ndjekur nga një planet rreth një ylli. Satelitët natyrorë ose të krijuar nga njeriu gjithashtu ndjekin një orbitë. Normalisht, një orbitë është një trajektore e përsëritur rregullisht. Sidoqoftë, orbita mund t'i referohet edhe trajektores që nuk përsëritet.
Lëvizja e objekteve që ndjekin një orbitë ndikohet nga forca e gravitetit dhe mund të përafrohet duke përdorur mekanikën e Njutonit.
Orbitat mund të kuptohen në mënyrat e mëposhtme të zakonshme;
- Një forcë, si graviteti, tërheq një objekt përmes një shtegu të lakuar ndërsa objekti përpiqet të fluturojë në një vijë të drejtë.
- Ndërsa një objekt tërhiqet drejt një trupi masiv, objekti bie drejt trupit. Sidoqoftë, nëse objekti ka shpejtësi të mjaftueshme tangjenciale, ai do të vazhdojë të ndjekë trajektoren dhe të mos bjerë në trup. Objekti i referohet si rrotullim rreth trupit.
Objektet në hapësirë që kanë masë tërhiqen nga njëri-tjetri për shkak të gravitetit. Kur këto objekte bashkohen, me vrull të mjaftueshëm, ato rrotullohen rreth njëri-tjetrit.
Objektet që kanë të njëjtën masë rrotullohen rreth njëri-tjetrit pa asgjë në qendër. Objektet e vogla në hapësirë orbitojnë rreth objekteve më të mëdha. Për shembull, në sistemin diellor hëna rrotullohet rreth tokës, dhe toka rrotullohet rreth diellit. Megjithatë, disa objekte më të mëdha nuk qëndrojnë plotësisht të palëvizshme. Për shkak të gravitetit, Toka tërhiqet pak nga qendra e saj nga Hëna. Kjo shkakton baticat në oqeanet tona. Toka është gjithashtu e tërhequr pak nga qendra e saj nga toka, si dhe planetët e tjerë.
Gjatë krijimit të sistemit diellor, pluhuri, akulli dhe gazi udhëtuan në hapësirë si me vrull ashtu edhe me shpejtësi, dhe duke e rrethuar diellin si një re. Meqenëse dielli është më i madh se këto objekte, ato u tërhoqën nga graviteti drejt diellit, duke formuar një unazë rreth tij.
Me kalimin e kohës, këto grimca filluan të grumbulloheshin së bashku dhe u rritën derisa formuan planetë, asteroidë dhe hëna. Kjo është arsyeja pse planetët kanë orbita rreth diellit, dhe ato rrotullohen në të njëjtin drejtim si grimcat, dhe afërsisht në të njëjtin rrafsh.
Kur raketat lëshojnë satelitë, ata i pozicionojnë në orbitë në hapësirë. Sateliti mbahet në orbitë nga forca e gravitetit. Në mënyrë të ngjashme, hëna mbahet në orbitën e tokës nga graviteti.
Vini re se në hapësirë, nuk ka ajër. Prandaj, nuk ka fërkim ajri për të penguar lëvizjen e një objekti në hapësirë. Graviteti bën që satelitët të rrotullohen rreth tokës pa ndonjë rezistencë të mëtejshme. Dërgimi i satelitëve në orbitën e tokës na mundëson të aplikojmë teknologjinë në fusha të ndryshme si, telekomunikacioni, parashikimi i motit, navigimi dhe vëzhgimet e astronomisë.
Nisja në orbitë
Lëshimi i satelitëve në orbitë bëhet duke përdorur raketa. Zgjedhja e mjetit lëshues varet kryesisht nga masa e satelitit dhe distanca nga toka që sateliti duhet të udhëtojë. Një orbitë në lartësi të madhe ose një ngarkesë e rëndë kërkon më shumë fuqi për të kapërcyer gravitetin e tokës.
Llojet e orbitave
Pasi të lëshohet një satelit ose anije kozmike, ai vendoset në një nga orbitat e mëposhtme;
- Orbita gjeostacionare. Imazhi i mësipërm është një ilustrim i një orbite gjeostacionare. Satelitët në këtë orbitë rrethojnë tokën nga perëndimi në lindje, mbi ekuator dhe duke ndjekur rrotullimin e tokës. Ata udhëtojnë me të njëjtën shpejtësi si toka dhe duhen 23 orë, 56 minuta dhe 4 sekonda për të përfunduar një rrotullim. Kjo bën që satelitët në këtë orbitë të duken të palëvizshëm në një pozicion fiks. Në mënyrë që të përputhet në mënyrë të përsosur me rrotullimin e tokës, shpejtësia e satelitëve në këtë orbitë është afërsisht 3 kilometra në sekondë dhe një lartësi prej 35,786 kilometrash.
- Orbita e ulët e tokës. Imazhi i mësipërm është një ilustrim i një orbite të ulët të tokës. Kjo orbitë është relativisht afër orbitës së tokës. Ndodhet në një lartësi nën 1000 kilometra dhe mund të gjendet deri në 160 kilometra mbi sipërfaqen e tokës. Satelitët në këtë orbitë nuk duhet të ndjekin një rrugë specifike rreth tokës. Ka më shumë se një rrugë të disponueshme në këtë orbitë. Kjo e bën atë orbitën më të përdorur. Kjo është orbita e përdorur për stacionin ndërkombëtar hapësinor. Për shkak të afërsisë së tij me tokën, përdoret për imazhe satelitore dhe prodhon imazhe me rezolucion të lartë.
- Orbita mesatare e tokës. Imazhi i mësipërm është një ilustrim i një orbite mesatare të tokës. Kjo është e përbërë nga një gamë e gjerë orbitash. Satelitëve në këtë orbitë nuk u kërkohet të marrin shtigje specifike. Më së shpeshti përdoret nga satelitët e navigimit.
- Orbita polare. Imazhi i mësipërm është një ilustrim i një orbite polare. Satelitët në këtë orbitë udhëtojnë nga veriu në jug mbi polet e tokës. Satelitët në këtë orbitë nuk kalojnë domosdoshmërisht pranë poleve, pasi ato mund të devijojnë brenda 20 deri në 30 gradë. Orbitat polare gjenden në lartësi të ulëta, 200 deri në 1000 kilometra mbi tokë. Orbita sinkrone diellore është një lloj orbite polare që përshkon rajonet polare dhe janë sinkrone me diellin. Kjo do të thotë se satelitët në këtë orbitë janë të sinkronizuar për të qenë në të njëjtin pozicion në raport me diellin.
- Orbita e transferimit. Imazhi i mësipërm është një ilustrim i një orbite transferimi. Këto orbita përdoren për të kaluar nga një orbitë në tjetrën. Kur satelitët janë në këtë orbitë, është e lehtë t'i zhvendosësh në një orbitë tjetër. Kjo i lejon satelitët të arrijnë një orbitë në lartësi të madhe pa pasur nevojë për një mjet lëshues për ta mbajtur atë deri në fund.
Përmbledhje
Ne kemi mësuar se;
- Një orbitë i referohet një trajektoreje të lakuar që ndjek një objekt.
- Lëvizja e objekteve që ndjekin një orbitë ndikohet nga forca e gravitetit.
- Objektet që kanë të njëjtën masë rrotullohen rreth njëri-tjetrit pa asgjë në qendër, por objekte të vogla në hapësirë orbitojnë rreth objekteve më të mëdha.
- Ne përdorim raketa për të lëshuar satelitë në orbitat hapësinore.
