कोई उपग्रह पृथ्वी के कितना निकट आ सकता है?
जवाब
ओह, यह तो मजेदार होगा.
गणित के स्पर्श के लिए तैयार रहें।
सिद्धांत रूप में, असीम रूप से करीब, लेकिन इसके लिए भी अनंत मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। किसी उपग्रह की कक्षा की गणना करने के लिए (मान लीजिए कि आपका यही मतलब है) हमें उपग्रह को कक्षा में रखने वाले केन्द्रापसारक बल (आईएसएस के संबंध में मेरे पास एक और उत्तर है) की गणना करनी होगी।
केन्द्रापसारक बल (एन) = एम (द्रव्यमान) * वी (वेग) ^ 2 / आर (कक्षा की त्रिज्या)
या
सीएफ = एमवी^2/आर
ठीक है, आइए इसे तोड़ें। आइए मान लें कि हमारे उपग्रह का वजन 1 मीट्रिक टन (1000 किलोग्राम या हम अमेरिकियों के लिए 1.1 मानक टन) है। अब हम अपने गुरुत्वाकर्षण बल की गणना कर सकते हैं जिसे हम न्यूटन के दूसरे नियम, एफ = मा का उपयोग करके उपग्रह पर कार्यरत संतुलित बल बनाने के लिए अपने समीकरण में केन्द्रापसारक बल के बराबर कर सकते हैं।
f = 1000 kg * 9.8 m/s^2 (गुरुत्वाकर्षण त्वरण)
= 9800 एन
अब जब हमने अपना गुरुत्वाकर्षण बल स्थापित कर लिया है, तो हम अपने द्रव्यमान को इसमें शामिल कर सकते हैं और इस समीकरण को थोड़ा अधिक प्रबंधनीय बना सकते हैं।
9800 एन = 1000 किग्रा * वी^2 / आर
यहीं पर चीजें थोड़ी अधिक जटिल हो जाती हैं। यह वह समीकरण होना चाहिए जिसका उपयोग आप पृथ्वी के केंद्र (आर या त्रिज्या) से दूरी के आधार पर कक्षा में यात्रा करने वाले उपग्रह की गणना करने के लिए कर सकते हैं और वेग का पता लगा सकते हैं, या इसके विपरीत जहां आप वेग को प्लग करके पता लगा सकते हैं कि कितनी दूरी है पृथ्वी के केंद्र से उपग्रह परिक्रमा करेगा।
ध्यान रखें कि मैंने अपने समीकरण में जिस गुरुत्वाकर्षण बल का उपयोग किया है वह पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण बल है , चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण का त्वरण इसकी तुलना में काफी कम होगा! यदि आप सटीकता प्राप्त करना चाहते हैं, तो समीकरण में मूल्यों को अपनी व्यक्तिगत आवश्यकता के अनुसार पूरा करें।
कोई उपग्रह पृथ्वी के कितना निकट आ सकता है?
पृथ्वी से लगभग 12,000 मील ऊपर।
12,000 से नीचे का उपग्रह रोश सीमा का सामना करता है, इससे कक्षा में लगातार गिरावट आती है। साथ ही कई वायु कणों का सामना करना पड़ता है जो उपग्रह की कक्षा को लगातार कम करते हुए उसे धीमा कर देते हैं। व्यावहारिक रूप से इन निचली कक्षाओं में मौजूद हर चीज़ अंततः वायुमंडल में गिर जाएगी और या तो जल जाएगी या पृथ्वी पर गिर जाएगी।
आईएसएस लगभग 225 मील ऊपर है। इसकी कक्षा को बनाए रखने के लिए इसे नियमित रूप से थोड़ा ऊपर बढ़ाया जाता है। यदि नियमित बूस्टिंग नहीं की जाती है तो क्या होता है इसका एक उदाहरण चीनी अंतरिक्ष स्टेशन (तियांगोंग -1) है जिसके 1 अप्रैल 2018 को वायुमंडल में फिर से प्रवेश करने का अनुमान है। यह चारों ओर घूमता रहता है और कहां गिरता है, कोई नहीं जानता।