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सैटेलाइट ऑर्बिट में कैसे टिके रहते हैं?
झटपट जवाब
सैटेलाइट को ग्रैविटी लगातार धरती की ओर खींचती है, लेकिन वह साथ ही बहुत तेज़ी से आगे भी बढ़ रहा होता है। ग्रैविटी उसके रास्ते को मोड़कर घुमावदार बनाती है, और अगर रफ़्तार सही हो, तो यह घुमाव धरती की अपनी गोलाई से मेल खाता है। इसलिए सैटेलाइट धरती में गिरने के बजाय उसके चारों ओर गिरता रहता है।
सैटेलाइट इसलिए ऑर्बिट में रहता है क्योंकि उसकी आगे की रफ़्तार इतनी तेज़ है कि ग्रैविटी जितना उसे नीचे खींचती है, धरती की गोल सतह उतनी ही तेज़ी से नीचे मुड़ जाती है। वह लगातार धरती की ओर गिर रहा है, पर इतनी तेज़ी से आगे बढ़ता है कि हर बार धरती से चूक जाता है।
यह कैसे होता है — चरण दर चरण
- ग्रैविटी हर पल सैटेलाइट को धरती के केंद्र की ओर खींचती है और उसके रास्ते को मोड़ देती है।
- सैटेलाइट के पास उसे लॉन्च करने वाले रॉकेट से मिली बहुत तेज़ आगे की (टैन्जेंशियल) रफ़्तार भी होती है।
- ये दोनों असर मिलकर ऐसा करते हैं कि सैटेलाइट धरती की ओर गिरता है और नीचे ज़मीन मुड़ती चली जाती है।
- सही रफ़्तार पर गिरना धरती की गोलाई से मेल खाता है और एक बंद ऑर्बिट बन जाता है।
- बहुत धीमा हो तो वह वायुमंडल में उतर जाता है; ज़्यादा तेज़ हो तो खिंचा हुआ अंडाकार रास्ता बनता है, और एस्केप स्पीड से ऊपर वह धरती छोड़ देता है।
लोग यह भी पूछते हैं
सैटेलाइट धरती पर वापस क्यों नहीं गिरते?
वे गिर रहे हैं, लेकिन साथ ही इतनी तेज़ी से आगे बढ़ रहे हैं कि ज़मीन से चूकते रहते हैं। ग्रैविटी उनके रास्ते को ऐसा मोड़ देती है जो धरती की गोलाई से मेल खाता है, इसलिए वे उतरने के बजाय चक्कर लगाते हैं।
अंतरिक्ष में हवा नहीं है, तो सैटेलाइट चलता कैसे रहता है?
उसे कोई धीमा नहीं करता, इसलिए वह चलता रहता है। लो अर्थ ऑर्बिट के लगभग वैक्यूम में हवा का घर्षण न के बराबर है, और एक जैसी रफ़्तार बनाए रखने के लिए किसी ताकत की ज़रूरत नहीं होती। सिर्फ़ बहुत नीचे वाली कक्षाओं को हल्का हवा का घर्षण धीरे-धीरे नीचे करता है।
लो अर्थ ऑर्बिट और जियोस्टेशनरी ऑर्बिट में क्या फ़र्क है?
लो अर्थ ऑर्बिट कुछ सौ किलोमीटर ऊपर है, जहाँ सैटेलाइट करीब 90 मिनट में चक्कर लगाते हैं। जियोस्टेशनरी ऑर्बिट करीब 36,000 किलोमीटर ऊपर है, जहाँ एक चक्कर धरती के घूमने के बराबर, करीब 23 घंटे 56 मिनट, का होता है, इसलिए सैटेलाइट भूमध्य रेखा के एक ही बिंदु के ऊपर टिका दिखता है।
क्या सैटेलाइट को ऑर्बिट में रहने के लिए ईंधन चाहिए?
चक्कर लगाते रहने के लिए नहीं, वह काम ग्रैविटी और रफ़्तार करती हैं। लेकिन उनमें छोटे थ्रस्टर होते हैं, जिनसे घर्षण या ग्रैविटी के हल्के उतार-चढ़ाव से भटका रास्ता ठीक किया जाता है और ज़रूरत पड़ने पर जगह बदली जाती है।
ऑर्बिट में रहने के लिए सैटेलाइट को कितनी रफ़्तार चाहिए?
कुछ सौ किलोमीटर ऊपर लो अर्थ ऑर्बिट के लिए करीब 7.8 किलोमीटर प्रति सेकंड, यानी लगभग 28,000 किलोमीटर प्रति घंटे की आगे की रफ़्तार चाहिए। इस रफ़्तार पर गिरते रास्ते का घुमाव धरती की गोलाई से मेल खाता है, इसलिए सैटेलाइट ज़मीन पर गिरने के बजाय चक्कर लगाता रहता है।