जियोसिंक्रोनस बनाम जियोस्टेशनरी ऑर्बिट
एक कक्षा अंतरिक्ष में एक घुमावदार पथ है, जिसमें आकाशीय पिंड घूमने की प्रवृत्ति रखते हैं। कक्षा का अंतर्निहित सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण से निकटता से संबंधित है, और न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के प्रकाशित होने तक इसे स्पष्ट रूप से समझाया नहीं गया था।
सिद्धांत को समझने के लिए, स्ट्रिंग की एक स्थिर लंबाई के साथ घुमाए गए स्ट्रिंग से जुड़ी एक गेंद पर विचार करें। यदि गेंद धीमी गति से घूम रही है, तो गेंद चक्र पूरा नहीं करेगी, बल्कि गिर जाएगी। यदि गेंद बहुत तेज गति से घूम रही है, तो डोरी टूट जाएगी और गेंद दूर चली जाएगी। यदि आप डोरी को पकड़े हुए हैं, तो आप हाथ पर गेंद के खिंचाव को महसूस करेंगे।गेंद द्वारा दूर जाने के इस प्रयास को स्ट्रिंग के तनाव से वापस खींचकर काउंटर किया जाता है, और गेंद हलकों में घूमना शुरू कर देती है। एक विशिष्ट दर है जिस पर आपको घूमना पड़ता है, इसलिए ये विरोधी बल संतुलन में हैं, और जब वे ऐसा करते हैं, तो गेंद के पथ को एक कक्षा के रूप में माना जा सकता है।
इस सरल उदाहरण के पीछे इस सिद्धांत को ग्रहों और चंद्रमाओं जैसे बड़े पिंडों पर लागू किया जा सकता है। गुरुत्वाकर्षण अभिकेंद्र बल के रूप में कार्य करता है और उस वस्तु को रखता है, जो दूर जाने की कोशिश कर रही है, एक कक्षा में, अंतरिक्ष में अण्डाकार पथ। हमारा सूर्य अपने चारों ओर ग्रहों को धारण करता है, और ग्रह उसी तरह अपने चारों ओर चन्द्रमाओं को धारण करते हैं। किसी वस्तु को कक्षा में एक चक्र पूरा करने में लगने वाले समय को कक्षीय काल कहते हैं। उदाहरण के लिए, पृथ्वी की कक्षीय अवधि 365 दिनों की है।
जियोसिंक्रोनस कक्षा पृथ्वी के चारों ओर एक नाक्षत्र दिन की कक्षीय अवधि के साथ एक कक्षा है, और भूस्थिर कक्षा भू-समकालिक कक्षा का एक विशेष मामला है जहां उन्हें भूमध्य रेखा के ठीक ऊपर रखा जाता है।
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गेंद और डोरी पर फिर से विचार करें। यदि डोरी की लंबाई कम है, तो गेंद तेजी से घूमती है, और यदि डोरी लंबी है, तो यह धीमी गति से घूमती है। समान रूप से छोटे व्यास वाली कक्षाओं में तेज कक्षीय वेग और छोटी कक्षीय अवधि होती है। यदि व्यास बड़ा है, तो कक्षीय वेग धीमा है, और कक्षीय अवधि लंबी है। उदाहरण के लिए, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन, जो पृथ्वी की निचली कक्षा में है, की अवधि 92 मिनट है और चंद्रमा की कक्षीय अवधि 28 दिनों की है।
इन चरम सीमाओं के बीच, पृथ्वी से एक विशिष्ट दूरी होती है जहाँ कक्षीय अवधि पृथ्वी के घूर्णन काल के बराबर होती है। दूसरे शब्दों में, इस कक्षा में किसी वस्तु की कक्षीय अवधि एक नाक्षत्र दिन (लगभग 23h 56m) है, और इसलिए पृथ्वी और वस्तु की कोणीय गति समान है। इसका एक दिलचस्प परिणाम यह है कि हर दिन एक ही समय में उपग्रह एक ही स्थिति में होगा।यह पृथ्वी के घूर्णन के साथ समकालिक है, इसलिए भू-समकालिक कक्षा।
पृथ्वी की सभी भू-समकालिक कक्षाएँ, चाहे वे गोलाकार हों या अण्डाकार, का अर्ध-प्रमुख अक्ष 42, 164 किमी है।
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पृथ्वी के भूमध्य रेखा के तल में एक भू-समकालिक कक्षा को भूस्थिर कक्षा के रूप में जाना जाता है। चूंकि कक्षा भूमध्य रेखा के तल में है, इसलिए इसमें एक ही समय में एक ही स्थिति में होने के अलावा एक अतिरिक्त संपत्ति है। जब कोई वस्तु कक्षा में गति करती है, तो पृथ्वी भी उसके समानांतर चलती है। इसलिए, ऐसा प्रतीत होता है कि वस्तु हमेशा एक ही बिंदु से ऊपर होती है। यह ऐसा है जैसे कि वस्तु पृथ्वी के किसी बिंदु के ठीक ऊपर उसकी परिक्रमा करने के बजाय स्थिर है।
लगभग सभी संचार उपग्रह भूस्थिर कक्षा में स्थापित हैं। दूरसंचार के लिए भूस्थैतिक कक्षा का उपयोग करने की अवधारणा सबसे पहले विज्ञान-कथा लेखक आर्थर सी क्लार्क द्वारा प्रस्तुत की गई थी, इसलिए कभी-कभी, इसे क्लार्क कक्षा कहा जाता है।और इस कक्षा में उपग्रहों के संग्रह को क्लार्क बेल्ट के रूप में जाना जाता है। आज इसका उपयोग पूरे विश्व में दूरसंचार प्रसारण के लिए किया जाता है।
भूस्थैतिक कक्षा औसत समुद्र तल से 35,786 किमी (22,236 मील) ऊपर स्थित है, और क्लार्क की कक्षा लगभग 265,000 किमी (165,000 मील) लंबी है।
जियोसिंक्रोनस और जियोस्टेशनरी ऑर्बिट में क्या अंतर है?
• एक नाक्षत्र दिन की कक्षीय अवधि वाली कक्षा को भू-समकालिक कक्षा के रूप में जाना जाता है। इस कक्षा में एक वस्तु प्रत्येक चक्र के दौरान एक ही स्थिति में दिखाई देती है। यह पृथ्वी के घूर्णन के साथ समकालिक है, इसलिए इसे जियोसिंक्रोनस कक्षा कहा जाता है।
• पृथ्वी के भूमध्य रेखा के तल में स्थित एक भू-समकालिक कक्षा को भूस्थिर कक्षा के रूप में जाना जाता है। एक भूस्थैतिक कक्षा में एक वस्तु पृथ्वी पर एक बिंदु के ठीक ऊपर स्थिर प्रतीत होती है, और यह पृथ्वी के सापेक्ष स्थिर प्रतीत होती है। इसलिए। शब्द भूस्थिर कक्षा।
