Uydu Haberleşmesi - Kepler'in Kanunları
Uydunun dünyanın etrafında döndüğünü biliyoruz, bu da tıpkı dünyanın güneş etrafında dönmesine benzer. Dolayısıyla, dünyaya ve onun güneş etrafındaki hareketine uygulanan ilkeler, uydu ve onun dünya etrafındaki hareketi için de geçerlidir.
Birçok bilim adamı, eski zamanlardan beri farklı türlerde teoriler vermiştir. Ama yalnızcaJohannes Kepler (1571-1630), dünyanın etrafında hareket eden bir uydunun prensibini tanımlayan en çok kabul gören bilim adamlarından biriydi.
Kepler, tüm uydu haberleşme teorisini ve gözlemlerini değiştiren üç kanun formüle etti. Bunlar halk arasındaKepler’s laws. Bunlar, uzaydaki hareketi görselleştirmek için faydalıdır.
Kepler'in Birinci Yasası
Kepler'in ilk yasası, bir uydunun birincil (dünya) etrafında izlediği yolun bir ellipse. Bu elipsin, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi iki odak noktası (odak) F1 ve F2 vardır. Dünyanın kütle merkezi her zaman elipsin iki odak noktasından birinde mevcut olacaktır.
Nesnenin merkezinden eliptik yolundaki bir noktaya olan uzaklık dikkate alınırsa, bir elipsin merkezden en uzak noktası olarak adlandırılır. apogee merkezden bir elipsin en kısa noktasına perigee.
Eccentricity "e" bu sistemin şu şekilde yazılabilir:
$$e = \frac{\sqrt{a^2 - b^2}}{a}$$
Nerede, a & b sırasıyla elipsin yarı büyük eksen ve yarı küçük eksen uzunluklarıdır.
Bir ... için elliptical path, eksantrikliğin (e) değeri her zaman 0 ile 1 arasındadır, yani $0$ < $e$ < $1$, çünkü a, b'den büyüktür. Diyelim ki, eksantrikliğin (e) değeri sıfırsa, yol artık eliptik bir şekil olmayacak, bunun yerine dairesel bir şekle dönüştürülecektir.
Kepler'in İkinci Yasası
Kepler'in ikinci yasası, eşit zaman aralıkları için areauydunun kapladığı yer dünyanın kütle merkezine göre aynı olacaktır. Bu, aşağıdaki şekle bakılarak anlaşılabilir.
Varsayalım, uydunun p1 ve p2 mesafelerini aynı zaman aralığında kapsadığını. Daha sonra, bu iki durumda uydunun kapladığı B1 ve B2 alanları eşittir.
Kepler'in Üçüncü Yasası
Kepler'in üçüncü yasası, bir eliptik yörüngenin periyodik zamanının karesinin, yarı büyük eksen uzunluğunun küpüyle orantılı olduğunu belirtir. Mathematicallyaşağıdaki gibi yazılabilir -
$$T^2\:\alpha\:a^3$$
$$=> T^2=\left(\frac{4\pi ^2}{\mu }\right) a^3$$
Nerede, $\frac{4\pi^2}{\mu}$ orantılılık sabiti.
$\mu$Kepler sabitidir ve değeri 3.986005 x 10 14 m 3 / sn 2'ye eşittir
$$1 = \left(\frac{2\pi}{T}\right)^2\left(\frac{a^2}{\mu}\right)$$
$$1 = n^2\left(\frac{a^3}{\mu}\right)$$
$$=> a^3 = \frac{\mu}{n^2}$$
Nerede, ‘n’ Radyan / saniye cinsinden uydunun ortalama hareketidir.
Note- Bir uydu dünyanın etrafında döndüğünde, yerçekimi kuvveti olan dünyadan bir çekme kuvvetine maruz kalır. Benzer şekilde, güneşten ve aydan başka bir çekme kuvveti yaşar. Bu nedenle, bir uydunun kendisini yörüngesinde tutmak için bu iki kuvveti dengelemesi gerekir.