Öğrenme hedefleri
Bu dersin sonunda;
- Yörüngeyi tanımlayın.
- Cisimlerin yörüngelerindeki hareketlerini tanımlar.
- Yörüngeye fırlatmayı açıklayın.
- Yörünge türlerini açıklar.
Yörünge, bir nesnenin izlediği kavisli bir yörüngeyi ifade eder. Örneğin, dünyanın güneş etrafında izlediği yörünge ve bir gezegenin bir yıldız etrafında izlediği yörünge. Doğal veya insan yapımı uydular da bir yörüngeyi takip eder. Normalde, bir yörünge düzenli olarak tekrar eden bir yörüngedir. Ancak yörünge, tekrarlanmayan yörünge anlamına da gelebilir.
Bir yörüngeyi takip eden nesnelerin hareketi, yerçekimi kuvvetinden etkilenir ve Newton mekaniği kullanılarak tahmin edilebilir.
Yörüngeler aşağıdaki yaygın şekillerde anlaşılabilir;
- Yerçekimi gibi bir kuvvet, nesne düz bir çizgide uçmaya çalışırken, bir nesneyi kavisli bir yoldan çeker.
- Bir cisim büyük bir cisme doğru çekildiğinde cisim cisme doğru düşer. Bununla birlikte, nesne yeterli teğetsel hıza sahipse, yörüngeyi takip etmeye devam edecek ve cismin içine düşmeyecektir. Cisme cismin yörüngesinde dönmesi denir.
Uzayda kütleleri olan cisimler yerçekimi nedeniyle birbirlerini çekerler. Bu nesneler yeterli momentumla bir araya getirildiğinde, birbirlerinin yörüngesinde dönerler.
Aynı kütleye sahip cisimler, merkezde hiçbir şey olmaksızın birbirlerinin yörüngesinde dönerler. Uzaydaki küçük nesneler daha büyük nesnelerin etrafında döner. Örneğin güneş sisteminde ay dünyanın yörüngesinde, dünya da güneşin yörüngesinde döner. Bununla birlikte, bazı büyük nesneler tamamen hareketsiz kalmaz. Yerçekimi nedeniyle, dünya ay tarafından merkezinden hafifçe çekilir. Bu, okyanuslarımızda gelgitlere neden olur. Dünya, diğer gezegenlerin yanı sıra dünya tarafından da merkezinden hafifçe çekilir.
Güneş sisteminin yaratılışı sırasında toz, buz ve gaz uzayda hem momentum hem de hızla yol aldı ve güneşi bir bulut olarak çevreledi. Güneş bu nesnelerden daha büyük olduğu için, yerçekimi tarafından güneşe doğru çekilerek etrafında bir halka oluşturdular.
Zamanla, bu parçacıklar bir araya toplanmaya başladı ve gezegenleri, asteroitleri ve ayları oluşturana kadar büyüdüler. Gezegenlerin güneş etrafında yörüngelerinin olmasının nedeni budur ve parçacıklarla aynı yönde ve aşağı yukarı aynı düzlemde dönerler.
Roketler uyduları fırlattıklarında, onları uzayda yörüngeye yerleştirirler. Uydu, yerçekimi kuvveti tarafından yörüngede tutulur. Benzer şekilde, ay yerçekimi tarafından dünyanın yörüngesinde tutulur.
Uzayda hava olmadığını unutmayın. Bu nedenle, bir cismin uzayda hareketini engelleyecek hava sürtünmesi yoktur. Yerçekimi, uyduların daha fazla direnç göstermeden dünyanın etrafında dönmesini sağlar. Uyduları dünyanın yörüngesine göndermek, teknolojiyi telekomünikasyon, hava tahmini, navigasyon ve astronomi gözlemleri gibi farklı alanlarda uygulamamızı sağlar.
yörüngeye fırlat
Uyduların yörüngeye fırlatılması roketler kullanılarak yapılır. Fırlatma aracının seçimi öncelikle uydunun kütlesine ve uydunun seyahat etmesi gereken yerden mesafesine bağlıdır. Yüksek irtifa yörüngesi veya ağır bir yük, dünyanın yerçekiminin üstesinden gelmek için daha fazla güç gerektirir.
yörünge türleri
Bir uydu veya uzay aracı fırlatıldıktan sonra aşağıdaki yörüngelerden birine yerleştirilir;
- Durağan yörünge. Yukarıdaki görüntü, sabit bir yörüngenin bir gösterimidir. Bu yörüngedeki uydular, dünyayı batıdan doğuya, ekvatorun üzerinde ve dünyanın dönüşünü takip ederek çevreler. Dünya ile aynı hızda hareket ederler ve bir dönüşlerini tamamlamaları 23 saat 56 dakika ve 4 saniye sürer. Bu, bu yörüngedeki uyduların sabit bir konumda sabit görünmesini sağlar. Dünyanın dönüşünü mükemmel bir şekilde eşleştirmek için bu yörüngedeki uyduların hızı saniyede yaklaşık 3 kilometre, yüksekliği ise 35.786 kilometredir.
- Alçak dünya yörüngesi. Yukarıdaki görüntü, alçak bir dünya yörüngesinin bir örneğidir. Bu yörünge nispeten dünyanın yörüngesine yakındır. 1000 kilometrenin altındaki bir yükseklikte bulunur ve dünya yüzeyinden 160 kilometre kadar alçakta yer alabilir. Bu yörüngedeki uyduların dünya etrafında belirli bir yolu izlemesi gerekmez. Bu yörüngede birden fazla kullanılabilir rota var. Bu, onu en yaygın kullanılan yörünge yapar. Bu, uluslararası uzay istasyonu için kullanılan yörüngedir. Dünyaya olan yakınlığı nedeniyle uydu görüntüleri için kullanılır ve yüksek çözünürlüklü görüntüler üretir.
- Orta dünya yörüngesi. Yukarıdaki görüntü, bir orta dünya yörüngesinin bir örneğidir. Bu, çok çeşitli yörüngelerden oluşur. Bu yörüngedeki uyduların belirli yolları izlemesi gerekmez. En çok navigasyon uyduları tarafından kullanılır.
- Kutup yörüngesi. Yukarıdaki görüntü, bir kutup yörüngesinin bir gösterimidir. Bu yörüngedeki uydular, dünyanın kutupları üzerinde kuzeyden güneye doğru hareket eder. Bu yörüngedeki uydular, 20 ila 30 derece arasında sapma gösterebildikleri için kutuplardan geçmek zorunda değildir. Kutupsal yörüngeler, yerden 200 ila 1000 kilometre yükseklikte, alçak irtifalarda bulunur. Güneşle senkronize yörünge, Kutup Bölgeleri üzerinden geçen ve güneşle senkronize olan bir tür kutupsal yörüngedir. Bu, bu yörüngedeki uyduların güneşe göre aynı konumda olacak şekilde senkronize edildiği anlamına gelir.
- Transfer yörüngesi.Yukarıdaki görüntü, bir transfer yörüngesinin bir gösterimidir. Bu yörüngeler bir yörüngeden diğerine geçmek için kullanılır. Uydular bu yörüngedeyken onları başka bir yörüngeye taşımak kolaydır. Bu, uyduların tüm yolu taşımak için bir fırlatma aracına ihtiyaç duymadan yüksek irtifa yörüngesine ulaşmasını sağlar.
Özet
Şunu öğrendik;
- Yörünge, bir nesnenin izlediği kavisli bir yörüngeyi ifade eder.
- Bir yörüngeyi takip eden nesnelerin hareketi, yerçekimi kuvvetinden etkilenir.
- Aynı kütleye sahip nesneler, merkezde hiçbir şey olmaksızın birbirlerinin yörüngesinde dönerler, ancak uzaydaki küçük nesneler daha büyük nesnelerin etrafında döner.
- Uyduları uzay yörüngelerine fırlatmak için roketler kullanıyoruz.
