Yapay bir uydu, bir teknoloji ve mühendislik harikasıdır. Bunun gerçekleşmesi için bilim adamlarının neyi anlaması gerektiğini düşünün: önce, yerçekimi, sonra kapsamlı bir fizik bilgisi ve elbette yörüngelerin doğası var. Gerçekten, Uydular Yörüngede Nasıl Kalıyor sorusu, çok sayıda teknik ve akademik bilgi içeren multidisipliner bir sorudur.
İlk olarak, bir uydunun Dünya'nın yörüngesinde nasıl olduğunu anlamak için, yörüngenin neyi gerektirdiğini anlamak önemlidir. Johann Kepler, gezegenlerin yörüngelerinin matematiksel şeklini doğru bir şekilde tanımlayan ilk kişiydi. Güneş ve Ay'ın Dünya ile ilgili gezegenlerinin yörüngelerinin mükemmel şekilde dairesel olduğu düşünülürken, Kepler eliptik yörüngeler kavramına tökezledi. Bir cismin Dünya çevresinde yörüngede kalması için, yolunu izlemek için yeterli hıza sahip olması gerekir. Bu doğal bir uydu için olduğu kadar yapay bir uydu için de geçerlidir. Kepler'in keşfinden, bilim adamları ayrıca bir uydu bir nesneye ne kadar yakınsa, çekim gücü o kadar güçlüdür, bu nedenle yörüngeyi korumak için daha hızlı seyahat etmelidir.
Sonra yerçekiminin kendisi anlaşılıyor. Tüm nesneler yerçekimi alanına sahiptir, ancak bu kuvvetin hissedilmesi sadece özellikle büyük nesneler (yani gezegenler) durumundadır. Dünya'nın durumunda, çekim kuvveti 9.8 m / s2 olarak hesaplanır. Ancak, bu gezegenin yüzeyinde özel bir durumdur. Dünya yörüngesindeki nesneleri hesaplarken, v = (GM / R) 1/2 formülü geçerlidir, burada v uydunun hızı, G yerçekimi sabiti, M gezegenin kütlesi ve R mesafedir Dünyanın merkezinden. Bu formüle dayanarak, yörünge için gerekli olan hızın, nesneden Dünya'nın merkezine olan mesafenin kare köküne eşit olduğunu, bu mesafedeki yerçekimi nedeniyle ivmenin çarpımını görebiliyoruz. Dolayısıyla, yüzeyin 500 km yukarısında dairesel bir yörüngeye bir uydu koymak isteseydik (bilim adamlarının Düşük Dünya Yörüngesi LEO olarak adlandırdığı şey), ((6.67 x 10-11 * 6.0 x 1024) / ( 6900000)) 1/2 veya 7615.77 m / s. Yükseklik arttıkça, yörüngeyi korumak için daha az hız gerekir.
Gerçekten de, uyduların yörüngesini koruma yeteneği iki faktör arasında bir dengeye düşer: hızı (veya düz bir çizgide gitme hızı) ve uydu ile yörüngesindeki gezegen arasındaki çekimsel çekiş. Yörünge ne kadar yüksek olursa, daha az hız gerekir. Yörünge ne kadar yakınsa, Dünya'ya geri düşmemesini sağlamak için o kadar hızlı hareket etmelidir.
Space Magazine için uydular hakkında birçok makale yazdık. İşte yapay uydular hakkında bir makale ve burada jeosenkron yörünge hakkında bir makale.
Uydular hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, şu makalelere göz atın:
Yörünge Nesneleri
Yersel yörüngedeki uyduların listesi
Uzay mekiği hakkında bir Astronomi Cast bölümü de kaydettik. Burada dinle, Bölüm 127: ABD Uzay Mekiği.
Kaynaklar:
http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite
http://science.howstuffworks.com/satellite6.htm
http://www.bu.edu/satellite/classroom/lesson05-2.html
http://library.thinkquest.org/C007258/Keep_Orbit.htm#
