تبیان، دستیار زندگی
قرار دادن ماهواره در مدار زمین، شبیه این است که ابتدا ماهواره را به ارتفاع بسیار بالای سطح زمین برده و بعد آن را با سرعت زیاد در جهت افقی و موازی سطح زمین پرتاب کنیم...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

سفر به فضا سفر به فضا 2

در گذشته خواندید...

سفر به فضا 2

ماهواره:

فرض کنید روی قله ی کوهی با یک توپ جنگی، گلوله ای را پرتاب می کنید، بدون در نظر گرفتن مقاومت هوا،

هر چه نیروی پرتاب کننده بیش تر باشد، سرعت گلوله هنگام خروج از لوله بیش تر خواهد بود و گلوله، مسافت بیش تری را طی خواهد کرد

تا با نیروی جاذبه ی زمین سقوط کند.

حال اگر سرعت پرتاب به 7/9 km/s (2800 km/h)  برسد، گلوله دیگر به زمین سقوط نخواهد کرد و تا ابد با همان سرعت در مداری دایره ای دور زمین خواهد چرخید. البته باید مراقب باشید که گلوله ی پرتاب شده از پشت سر به شما برخورد نکند.

سفر به فضا 2

سفر به فضا 2

در این حالت، گلوله به ماهواره تبدیل شده و برای همیشه در مدار زمین باقی می ماند ولی در واقعیت، به دلیل وجود اصطکاک هوا این اتفاق نمی افتد و پس از مدتی، سرعت گلوله کم شده و در نهایت سقوط خواهد کرد.

اگر سرعت پرتاب را افزایش دهیم، مدار حرکت گلوله در دور زمین از حالت دایره به حالت بیضی شکل تغییر خواهد کرد و با افزایش سرعت، مدار حرکت بیضی تر خواهد شد.

برای این که جسمس بتواند از حوزه ی جاذبه ی زمین خارج شود، باید شتابی بیش تر از جاذبه ی زمین داشته باشد.
سفر به فضا 2

به این ترتیب اگر پرتاب کننده بتواند گلوله را با سرعت حداقل 11/2 km/s پرتاب کند، گلوله از میدان گرانشی زمین خارج شده و دیگر باز نخواهد گشت.

سؤال:

موشک ها چگونه ماهواره را در مدار زمین قرار می دهند سفر به فضا 2

سفر به فضا 2

قرار دادن ماهواره در مدار زمین، شبیه این است که ابتدا ماهواره را به ارتفاع بسیار بالای سطح زمین برده و بعد آن را با سرعت زیاد در جهت افقی و موازی سطح زمین پرتاب کنیم.

ماهواره ها اغلب توسط موشک ها و برخی مواقع توسط شاتل های فضایی در مدار زمین قرار می گیرند.

هنگامی که موشک های حامل ماهواره به ارتفاع مناسب (حداقل 200 کیلومتری سطح زمین) می رسند، مسیر خود را کج کرده و به صورت افقی (موازی سطح زمین) قرار گیرند.

سفر به فضا 2

در این زمان، ماهواره از موشک در حال حرکت جدا شده و با همان سرعت اولیه ی موشک در فضای بدون مقاومت هوا به دور زمین گردش می کنند.

برای قرار دادن ماهواره در مدار بالایی یا مدارهای دایره ای شکل، از موشک های چندمرحله ای استفاده می کنند.

در این حالت، پس از بلند شدن موشک و قرار گرفتن در مسیر موازی سطح زمین، موتور کمکی دیگری روشن می شود تا موشک را در مدار بیضی شکل میانی قرار دهد.

با رسیدن موشک به نقطه ی اوج (دورترین فاصله ی ماهواره از زمین)، آخرین موتور کمکی برای چند لحظه روشن شده و موشک را در مدار دایره ای شکلی (موازات سطح زمین) قرار می دهد. در این هنگام آخرین موتور هم از سیستم جدا شده و ماهواره به تنهایی در مدار زمین قرار می گیرد.

ارتفاع ماهواره از سطح زمین

ماهواره های جاسوسی را اغلب در ارتفاعات کم، بین 480 تا 970 کیلومتری سطح زمین قرار می دهند. این ماهواره ها می توانند در کم تر از 2 ساعت، زمین را دور بزنند و عکس هایی دقیق از مراکز نظامی بگیرند. ماهواره های علمی در مدارهای میانی با ارتفاع 4800 تا 9700 کیلومتری قرار داده می شوند. از این ماهواره ها برای تحقیق مهاجرت حیوانات و بررسی فعالیت آتش فشان ها استفاده می شود. ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) در ارتفاع حدود 20 هزار کیلومتری قرار داده شده اند.

انواع مختلفی از ماهواره ها در مدار زمین

سفر به فضا 2

ماهواره های ارتباطی مانند ماهواره های تلوزیونی در ارتفاع 35786 کیلومتری قرار می گیرند.

زمان گردش ماهواره هایی که در این ارتفاع قرار می گیرند، با زمان چرخش زمین مساوی است.

به همین دلیل برای در یافت اطلاعات از این ماهواره ها نیازی به جابجایی مکرر گیرنده ی زمینی (بشقاب ماهواره) نیست.

کره ی ماه که خود یک ماهواره ی طبیعی برای زمین محسوب می شود، در ارتفاع 375 هزار کیلومتری زمین با سرعتی حدود 1 کیلومتر در ثانیه به دور زمین می گردد. با این فاصله و سرعت گردش، یک دور گردش ماه به دور زمین، حدود 28 روز طول می کشد که همان طول ماه قمری است.

سفر به فضا 2سفر به فضا 2

سؤال:

اولین ماهواره ای که به فضا پرتاب شد، چه نام داشت؟

نخستین ماهواره، اسپوتنیک نام داشت که در سال 1957 از سوی اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. این ماهواره ی کروی شکل در یک مدار بیضی شکل با حضیض زمینی 250 کیلومتر و اوج زمینی 934 کیلومتر دور می زد و هر بار گردش آن به دور زمین، 96 دقیقه طول می کشید.


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: خدیجه آلچالانلو - تنظیم: یگانه داودی