Malengo ya kujifunza
Kufikia mwisho wa somo hili, unapaswa kuwa na uwezo;
- Bainisha obiti.
- Eleza mwendo wa vitu katika obiti zao.
- Eleza uzinduzi kwa obiti.
- Eleza aina za obiti.
Obiti inarejelea njia iliyopinda ambayo kitu hufuata. Kwa mfano, trajectory ikifuatiwa na dunia kuzunguka jua, na trajectory ikifuatiwa na sayari kuzunguka nyota. Satelaiti za asili au za mwanadamu pia hufuata obiti. Kwa kawaida, obiti ni njia ya kurudia mara kwa mara. Hata hivyo, obiti pia inaweza kurejelea njia isiyojirudia.
Mwendo wa vitu vinavyofuata obiti huathiriwa na nguvu ya uvutano na inaweza kukadiriwa kwa kutumia mechanics ya Newton.
Mizunguko inaweza kueleweka kwa njia zifuatazo za kawaida;
- Nguvu, kama nguvu ya uvutano, huvuta kitu kupitia njia iliyopinda wakati kitu kinapojaribu kuruka katika mstari ulionyooka.
- Kitu kinapovutwa kuelekea kwenye mwili mkubwa, kitu huanguka kuelekea mwili. Hata hivyo, ikiwa kitu kina kasi ya kutosha ya tangential, itaendelea kufuata trajectory, na si kuanguka ndani ya mwili. Kitu hicho kinarejelewa kama kuzunguka mwili.
Vitu vilivyo katika nafasi ambavyo vina wingi huvutiwa kwa sababu ya mvuto. Wakati vitu hivi vinaletwa pamoja, kwa kasi ya kutosha, vinazunguka kila mmoja.
Vitu vilivyo na wingi sawa vinazungukana bila kitu katikati. Vitu vidogo katika anga huzunguka vitu vikubwa zaidi. Kwa mfano, katika mfumo wa jua mwezi huzunguka dunia, na dunia huzunguka jua. Walakini, vitu vingine vikubwa havibaki bado kabisa. Kwa sababu ya mvuto, dunia inavutwa kidogo kutoka katikati yake na mwezi. Hii husababisha mawimbi katika bahari zetu. Dunia pia inavutwa kidogo kutoka katikati yake na dunia pamoja na sayari nyingine.
Wakati wa uumbaji wa mfumo wa jua, vumbi, barafu na gesi zilisafiri angani kwa kasi na kasi, na kulizunguka jua kama wingu. Kwa kuwa jua ni kubwa kuliko vitu hivi, walivutiwa na mvuto kuelekea jua, na kutengeneza pete kuzunguka.
Baada ya muda, chembe hizi zilianza kukusanyika pamoja na kukua zaidi hadi zikaunda sayari, asteroids, na miezi. Hii ndiyo sababu sayari kuwa na obiti kuzunguka jua, na wao kuzunguka katika mwelekeo sawa na chembe, na katika takriban sawa ndege.
Roketi zinaporusha setilaiti, huziweka kwenye obiti angani. Satelaiti inadumishwa kwenye obiti kwa nguvu ya mvuto. Vile vile, mwezi huwekwa kwenye mzunguko wa dunia kwa nguvu ya uvutano.
Kumbuka kwamba katika nafasi, hakuna hewa. Kwa hiyo, hakuna msuguano wa hewa ili kuzuia harakati ya kitu katika nafasi. Mvuto hufanya satelaiti kuzunguka dunia bila upinzani wowote zaidi. Kutuma setilaiti kwenye mzunguko wa dunia hutuwezesha kutumia teknolojia katika nyanja tofauti kama vile, mawasiliano ya simu, utabiri wa hali ya hewa, urambazaji na uchunguzi wa unajimu.
Zindua kwa obiti
Uzinduzi wa satelaiti kuzunguka unafanywa kwa kutumia roketi. Uchaguzi wa gari la uzinduzi unategemea hasa wingi wa satelaiti, na umbali kutoka duniani ambao satelaiti inahitaji kusafiri. Obiti ya urefu wa juu au mzigo mzito unahitaji nguvu zaidi ili kushinda mvuto wa dunia.
Aina za obiti
Mara baada ya satelaiti au chombo cha anga za juu kurushwa, huwekwa katika mojawapo ya njia zifuatazo;
- Obiti ya geostationary. Picha hapo juu ni kielelezo cha obiti ya kijiografia. Satelaiti katika obiti hii huzunguka dunia kutoka magharibi hadi mashariki, juu ya ikweta, na kufuata mzunguko wa dunia. Wanasafiri kwa mwendo uleule wa dunia, na inachukua saa 23, dakika 56, na sekunde 4 kukamilisha mzunguko. Hii hufanya setilaiti katika obiti hii kuonekana imesimama katika nafasi isiyobadilika. Ili kuendana na mzunguko wa dunia kikamilifu, kasi ya satelaiti katika obiti hii ni takriban kilomita 3 kwa sekunde, na mwinuko wa kilomita 35,786.
- Obiti ya chini ya ardhi. Picha iliyo hapo juu ni kielelezo cha obiti ya chini ya ardhi. Obiti hii iko karibu na mzunguko wa dunia. Iko kwenye mwinuko chini ya kilomita 1000, na inaweza kuwa chini ya kilomita 160 juu ya uso wa dunia. Satelaiti katika obiti hii si lazima kufuata njia maalum kuzunguka dunia. Kuna zaidi ya njia moja inayopatikana katika obiti hii. Hii inafanya kuwa obiti inayotumiwa zaidi. Huu ndio obiti inayotumika kwa kituo cha anga za juu cha kimataifa. Kwa sababu ya ukaribu wake na dunia, hutumiwa kwa picha za satelaiti na hutoa picha za mwonekano wa juu.
- Mzingo wa dunia wa kati. Picha iliyo hapo juu ni kielelezo cha mzunguko wa kati wa dunia. Hii inaundwa na anuwai ya obiti. Satelaiti katika obiti hii hazihitajiki kuchukua njia maalum. Inatumiwa zaidi na satelaiti za urambazaji.
- Obiti ya polar. Picha hapo juu ni kielelezo cha obiti ya polar. Satelaiti katika obiti hii husafiri kutoka kaskazini hadi kusini juu ya nguzo za dunia. Satelaiti katika obiti hii sio lazima zipite karibu na nguzo, kwani zinaweza kupotoka ndani ya digrii 20 hadi 30. Mizunguko ya polar hupatikana kwenye miinuko ya chini, kilomita 200 hadi 1000 juu ya dunia. Obiti ya jua-synchronous ni aina ya obiti ya polar ambayo inapita kwenye Mikoa ya Polar, na ni sawa na jua. Hii ina maana kwamba satelaiti katika obiti hii husawazishwa ili kuwa katika nafasi sawa kuhusiana na jua.
- Obiti ya uhamishaji.Picha iliyo hapo juu ni kielelezo cha obiti ya uhamishaji. Mizunguko hii hutumika kutoka obiti moja hadi nyingine. Wakati satelaiti ziko kwenye obiti hii, ni rahisi kuzihamishia kwenye obiti nyingine. Hii inaruhusu setilaiti kufikia obiti ya mwinuko wa juu bila kuhitaji gari la uzinduzi ili kuibeba njia nzima.
Muhtasari
Tumejifunza kuwa;
- Obiti inarejelea njia iliyopinda ambayo kitu hufuata.
- Mwendo wa vitu vinavyofuata obiti huathiriwa na nguvu ya uvutano.
- Vitu vilivyo na uzani sawa vinazunguka kila kimoja bila kitu katikati lakini vitu vidogo kwenye anga huzunguka vitu vikubwa zaidi.
- Tunatumia roketi kurusha satelaiti kwenye njia za anga za juu.
