భూ నిమ్న కక్ష్య

వికీపీడియా నుండి
(భూ లఘు కక్ష్య నుండి దారిమార్పు చెందింది)
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు
పేల్చిన ఫిరంగి గుండ్లు తిరగగల వివిధ మార్గాలు
వివిధ భూకక్ష్యలు; లేత నీలిరంగులో ఉన్నది భూనిమ్నకక్ష్య

2000 కి.మీ ఎత్తు లేదా అంతకన్నా తక్కువ ఎత్తులో ఉండే కక్ష్యలని భూ లఘుకక్ష్య (ఇంగ్లీషు: Low Earth orbit -LEO) లేదా భూ నిమ్న కక్ష్య గా వ్యవహరిస్తారు. 200 కి.మీ కన్నా తక్కువ ఎత్తులోని ఉపగ్రహాల కక్ష్యా పతనంని కూడా లెక్కలోని తీసుకొంటే, భూ.ల.క నిర్వచనంగా అందరూ అంగీకరించేది, "భూ ఉపరితలం పైన 160 కి.మీ ఎత్తు (భ్రమణ కాలం - 88 నిమిషాలు) నుండి 2000కి.మీ ఎత్తు (భ్రమణకాలం - 127 నిమిషాలు) లో ఉపగ్రహాలు పరిభ్రమించే కక్ష్య".[1][2]అపోలో చంద్రయాత్ర తప్పితే, మానవ సహిత రోదసీయాత్రలన్నీ భూ.ల.క లోనే జరిగాయి. మానవసహిత అంతరిక్ష స్థావరాలతో సహా, కృత్రిమ ఉపగ్రహాలలో చాలావరకూ భూ.ల.క లోనే ఉన్నాయి.

కక్ష్య లక్షణాలు[మార్చు]

ఈ కక్ష్యలలోని వస్తువులు కక్ష్య ఎత్తును బట్టి థెర్మోస్ఫియరు (approximately 80–500 km up) లేదా ఎక్జోస్ఫియరు (approximately 500 km and up) లోని వాయువుల వలన వాతావరణ గుంజుబాటు (డ్రాగ్) కు లోనవుతాయి. ఈ కారణం చేత ఉపగ్రహాలను 300 కిమీల లోపు కక్ష్యల్లో ఉంచరు. సాధారణంగా నిమ్న కక్ష్యల్లోని వస్తువులు దట్టమైన వాతావరణానికి, అంతర వాన్ అల్లెన్ బెల్టుకూ మధ్య భూ పరిభ్రమణం చేస్తూ ఉంటాయి.

భూ నిమ్న కక్ష్యలో ఉండే ఉపగ్రహాలు కక్ష్యలో స్థిరంగా ఉండేందుకు అవసరమైన కనీస కక్ష్యావేగం 7.8 కిమీ/సె. కక్ష్య ఎత్తు పెరిగే కొద్దీ ఈ వేగం తగ్గుతూ ఉంటుంది. 200 కిమీల వర్తుల కక్ష్యకు ఉండాల్సిన వేగం 7.79 కిమీ/సె, 1500 కిమీల కక్ష్యకు ఇది 7.12 కిమీ/సె.[3] భూ నిమ్న కక్ష్యను చేరేందుకు అవసరమైన డెల్టా-వి 9.4 కిమీ/సె వద్ద మొదలౌతుంది. వాతావరణ గుంజుబాటు, గురుత్వాకర్షణ శక్తి కారణంగా మరో 1.3–1.8 కిమీ/సె అదనంగా అవసరమౌతుంది. ఆ వేగంతో ప్రయాణిస్తే, వాహకనౌక నిమ్న కక్ష్యలోని సాధారణ కక్ష్యావేగం 7.8 కిమీ/సె కు చేరగలుగుతుంది.[4]

భూమధ్యరేఖా నిమ్న కక్ష్యలు (ELEO) భూ నిమ్న కక్ష్యల్లో అంతర్భాగం. ఈ కక్ష్యలు భూమధ్య రేఖ నుండి అతి తక్కువ వంపుతో (భూమధ్యరేఖా తలానికి, కక్ష్యకూ మధ్య ఉండే కోణం) ఉంటాయి. వీటికి మిగతా అన్ని కక్ష్యల కంటే అతి తక్కువ డెల్టా-వి (అనగా.. ఇంధన ఖర్చు) సరిపోతుంది. భూమధ్య రేఖతో ఎక్కువ కోణం కలిగి ఉండే కక్ష్యలను ధ్రువ కక్ష్యలు అంటారు.

దీనికి పైన ఉండే కక్ష్యల్లో మధ్యస్థ కక్ష్యలు లేదా మధ్యంతర కక్ష్యలు, మరింత పైకి వెళ్తే భూ స్థిర కక్ష్యలూ ఉంటాయి. నిమ్న కక్ష్యల కంటే ఎత్తులో ఉండే కక్ష్యల్లోని ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, రేడియేషన్, ఛార్జి సమీకరణల కారణంగా త్వరగ చెడిపోతాయి.

Orbitalaltitudes.jpg

భూనిమ్న కక్ష్యల ఉపయోగాలు[మార్చు]

భూ నిమ్న కక్ష్యల్లో భూమ్యాకర్షక శక్తి భూమ్మీద కంటే పెద్ద తక్కువగా ఏమీ ఉండదు. కానీ అక్కడ మనుషులు వస్తువులు ఫ్రీ ఫాల్ లో ఉంటారు కాబట్టి వాళ్ళు భారరహిత స్థితిని అనుభూతి చెందుతారు.

ఉపగ్రహ ప్రక్షేపణకు భూ నిమ్న కక్ష్య అన్నిటికంటే సుళువైనది, చవకైనది. అది అధిక బ్యాండ్‌విడ్తును, స్వల్పమైన ప్రసార సమయపు అంతరాన్ని (లేటెన్సీ) కి వీలు కలిగిస్తుంది. కానీ ఈ కక్ష్యల్లోని ఉపగ్రహాలు భూమ్మీద ఏ ఒక్క ప్రదేశం నుండి చూసినా అన్ని వేళలా కనిపించవు.[5]

అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష స్థావరంయొక్క కక్ష్యామార్గం లో సగమార్గం

ఉదాహరణలు[మార్చు]

  • భూ పరిశీలక ఉపగ్రహాలు, గూఢచార ఉపగ్రహాలు భూ నిమ్న కక్ష్యల్లో ఉంటాయి. తక్కువ ఎత్తులో ఉండడం చేత అవి భూమిని మరింత స్పష్టంగా చూడగలవు. భూమి ఉపరితలమంతా పరిశీలించగలవు. కృత్రిమ ఉపగ్రహాల్లో అధిక భాగం భూ నిమ్న కక్ష్యల్లోనే ఉంటాయి,[6]. ఓక్కో భూపరిభ్రమణానికి ఇవి 90 నిముషాల సమయం తీసుకుంటాయి.
  • అంతర్జాత్యీయ అంతరిక్ష కేంద్రం భూ నిమ్న కక్ష్యలో, భూమికి 400 కిమీల ఎత్తులో ఉంది.[7]
  • భూనిమ్న కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టడానికి అతి తక్కువ శక్తి అవసరం కాబట్టీ, సమాచార ప్రసారాలకు తక్కువ శక్తి కలిగిన యాంప్లిఫయర్లు సరిపోతాయి కాబట్టీ చాలా సమాచార ప్రసార ఉపగ్రహాలను భూ నిమ్న కక్ష్యల్లో ప్రవేశపెడుతున్నారు. ఈ కక్ష్యలు భూమితో పోలిస్తే స్థిరంగా ఉండవు కాబట్టి, నిరంతరాయ ప్రసారాలకు ఒక ఉపగ్రహం కాక, ఉపగ్రహాల కూటమి అవసరమౌతుంది. (ప్రసార ఉపగ్రహాలు భూస్థిర కక్ష్యలో భూమికి సరిసమానమైన కోణీయ వేగంతో పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయి. ఇరిడియమ్ వంటి కొన్ని ప్రసార ఉపగ్రహాలు భూ నిమ్న కక్ష్యల్లో పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయి.)
  • నిమ్న కక్ష్యలు రిమోట్ సెన్సింగుకు బాగా ఉపకరిస్తాయి. రిమోట్ సెన్సింగు ఉపగ్రహాలు 800 కిమీల ఎత్తులో పరిభ్రమిస్తూ సౌర అనువర్తిత భూ నిమ్న కక్ష్య యొక్క ప్రయోజనాలను పొందవచ్చు.

అంతరిక్ష శిథిలాలు[మార్చు]

ఉపగ్రహ ప్రయోగాల సంఖ్య పెరగడంతో భూ నిమ్న కక్ష్యా స్థలం క్రిక్కిరిసి పోతోంది. అంత వేగంతో తిరుగుతూ ఊండే వస్తువులు ఢీకొంటే పరిణామాలు తీవ్రంగాను ప్రాణాంతకంగానూ ఊంటాయి. పైగా ఇలా ఢీకొనడం చేత అంతరిక్ష శిథిలాలు మరింతగా పెరిగిపోతూ డామినో ఇఫెక్ట్ కు దారితీస్తుంది. దీన్ని కెస్స్లర్ సిండ్రోమ్ అంటారు. అమెరికాకు చెందిన జాయింట్ స్పేస్ ఆపరేషన్స్ సెంటర్ ప్రస్తుతం భూనిమ్న కక్ష్యలో 10 సె.మీ కంటే పెద్దవైన 8500 పైచిలుకు వస్తువులపై నిఘాపెట్టింది.[8] అయితే అరెసిబో అబ్సర్వేటరీ పరిశీలనలో 2 మి.మీ ల కంటే పెద్దవైన వస్తువులు పది లక్షలకు పైగా ఉండవచ్చని సూచించింది.[9] ఇంత చిన్న వస్తువులు భూమ్మీద ఉన్న అబ్సర్వేటరీలకు కనబడవు.[10]

మూలాలు[మార్చు]

  1. "IADC Space Debris Mitigation Guidelines" (PDF). Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. 15 October 2002. 
  2. "NASA Safety Standard 1740.14, Guidelines and Assessment Procedures for Limiting Orbital Debris" (PDF). Office of Safety and Mission Assurance. 1 August 1995. 
  3. "LEO parameters". www.spaceacademy.net.au. Retrieved 2015-06-12. 
  4. Swinerd, Graham (2008). How Spacecraft Fly. Praxis Publishing. pp. 103–104. ISBN 0387765727. 
  5. "High Throughput Satellite Communications Systems: MEO vs. LEO vs. GEO | The Link". www.harriscaprock.com. Retrieved 2015-11-28. 
  6. Holli, Riebeek, (2009-09-04). "NASA Earth Observatory :". earthobservatory.nasa.gov (in English). Retrieved 2015-11-28. 
  7. "Higher Altitude Improves Station's Fuel Economy". NASA. Retrieved 2013-02-12. 
  8. Fact Sheet: Joint Space Operations Center
  9. archive of astronomy: space junk
  10. ISS laser broom, project Orion