1. दिलेल्या विधानांतील रिकाम्या जागी योग्य शब्द लिहून विधाने स्पष्ट करा.
अ. कृत्रिम उपग्रहाच्या भ्रमणकक्षेची भूपृष्ठापासून उंची वाढविल्यास त्या उपग्रहाची स्पर्श रेषेतील .. होते.
उत्तर - click here
आ. मंगळयानाचा सुरूवातीचा वेग हा पृथ्वीच्या पेक्षा अधिक असणे आवश्यक आहे.
उत्तर - मंगळयानाचा सुरुवातीचा वेग हा पृथ्वीच्या मुक्तिवेगा पेक्षा अधिक असणे आवश्यक आहे.
स्पष्टीकरण - पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीबाहेर उपग्रह नेण्यासाठी उपग्रहाचा वेग मुक्तिवेगापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.
2. खालील विधाने चूक की बरोबर ते ठरवून त्यांचे स्पष्टीकरण लिहा.
अ. एखादया यानाला पृथ्वीच्या गुरुत्वबलाच्या प्रभावातून बाहेर पाठवायचे असल्यास त्याचा वेग मुक्तिवेगापेक्षा कमी असावा लागतो
उत्तर - हे विधान चुकीचे आहे
स्पष्टीकरण - ज्या विशिष्ट आरंभ वेगामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून सरळ वर जाणारी वस्तू पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणापासून मुक्त होते, त्यास मुक्तिवेग म्हणतात. मुक्ति- वेगाच्या या व्याख्येवरून वरील विधान चूक आहे हे स्पष्ट होते.
आ. चंद्रावरील मुक्तिवेग पृथ्वीवरील मुक्तिवेगापेक्षा कमी आहे.
उत्तर - click here
इ. एका विशिष्ट कक्षेत परीभ्रमण करण्यासाठी उपग्रहाला ठराविक वेग दयावा लागतो.
उत्तर - click here
ई. उपग्रहाची उंची वाढविल्यास त्याचा वेगही वाढतो.
उत्तर - click here
3. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा.
अ. कृत्रिम उपग्रह म्हणजे काय ? उपग्रहांच्या कार्यानुसार त्यांचे वर्गीकरण कसे करतात ?
उत्तर - एखादे मानवनिर्मित यंत्र पृथ्वीची किंवा एखादया ग्रहाची नियमित कक्षेत परिक्रमा करीत असेल तर त्यास कृत्रिम उपग्रह म्हणतात. हे उपग्रह सौर उर्जा वापरत असल्याने त्यांच्या दोन्ही बाजूला पंखांसारखे सौरपॅनेल लागलेले असतात. पृथ्वीवरून येणारे संदेश ग्रहण करण्यासाठी व पृथ्वीकडे संदेश पाठविण्यासाठी उपकरणे बसविलेली असतात. प्रत्येक उपग्रहामध्ये त्यांच्या कार्यानुसार लागणारी इतर उपकरणे असतात.पृथ्वीवरून उपग्रहाकडे जाणारे आणि उपग्रहाकडून पृथ्वीवरील भ्रमणध्वनी, भ्रमणध्वनी मनोरे, इत्यादीकडे येणारे संदेश दाखवले आहेत. विविध प्रकारचे कार्य करण्यासाठी हे उपग्रह अवकाशात सोडण्यात येतात. त्यांच्या कार्यानुसार त्यांची वर्गवारी पुढीलप्रमाणे केली जाते.
आ. उपग्रहाची भ्रमणकक्षा म्हणजे काय ? कृत्रिम उपग्रहाच्या भ्रमणकक्षेचे वर्गीकरण कशाच्या आधारे व कसे केले जाते ?
उत्तर - १) उपग्रहाचा पृथ्वीभोवती परिक्रमा करण्याचा मार्ग म्हणजे उपग्रहाची भ्रमणकक्षा होय.
२) उपग्रहांची वर्तुळाकार किंवा लंबवर्तुळाकार असू शकते.
३) कृत्रिम उपग्रहाच्या भ्रमणकक्षेची भूपृष्ठापासूनची उंची किती असावी, भ्रमणकक्षा वर्तुळाकार असावी की लंबवर्तुळाकार असावी, विषुववृत्ताला समांतर असावी की विषुववृत्ताशी कोन करणारी असावी, या सर्व गोष्टी उपग्रहाच्या कार्यानुसार ठरतात.
• उच्च कक्षा उपग्रह पृथ्वीच्या भूपृष्ठापासून 35780 km किंवा अधिक उंचीवरील कृत्रिम उपग्रहांना उच्च कक्षा उपग्रह म्हणतात.
• मध्यम कक्षा उपग्रह -2000 km ते 35780 km या उंचीदरम्यान असलेल्या उपग्रहांना मध्यम कक्षा उपग्रह म्हणतात.
• निम्न कक्षा उपग्रह - पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून 180 km ते 2000 km या दरम्यान असलेल्या कृत्रिम उपग्रहांना निम्न कक्षा उपग्रह म्हणतात.
इ. धृवीय प्रदेशाच्या अभ्यासासाठी भूस्थिर उपग्रह का उपयोगी पडत नाहीत ?
उत्तर - १) या उपग्रहाची कक्षा जर विषुववृत्ताला समांतर असते. पृथ्वीला स्वतः भोवती परिवलन करण्यास लागणारा कालावधी व उपग्रहाला पृथ्वी भोवती परिभ्रमण करण्यास लागणारा कालावधी एकच असल्याने पृथ्वीच्या सापेक्ष हा उपग्रह अवकाशात जणू काही स्थिर आहे असा भास होतो. एकाच गतीने समांतर चालत असलेल्या वाहनातील प्रवाशांना शेजारील वाहन स्थिर असल्याचा भास होतो, तसेच इथे घडते. म्हणून अशा उपग्रहांना भूस्थिर उपग्रह (Geosynchronous Satellite) असे म्हणतात.
२) उपग्रह कधीही ध्रुवीय प्रदेशावरून जात नाहीत, तर विषुववृत्तावरील एकाच ठिकाणासमोर स्थिर राहतात. त्यामुळे भूस्थिर उपग्रह ध्रुवीय प्रदेशांच्या अभ्यासासाठी उपयोगी ठरत नाहीत.
ई. उपग्रह प्रक्षेपक म्हणजे काय ? I.S.R.O ने बनविलेल्या एका उपग्रह प्रक्षेपकाचा बाहय आराखडा आकृतीसह स्पष्ट करा.
उत्तर - १) उपग्रह त्यांच्या निर्धारित कक्षांत स्थापित करण्यासाठी उपग्रह प्रक्षेपकांचा (Satellite Launch Vehicles) उपयोग केला जातो.
२) प्रक्षेपकामध्ये विशिष्ट प्रकारचे इंधन वापरले जाते. या इंधनाच्या ज्वलनाने निर्माण होणारा वायू हा उष्ण असल्याने प्रसरण पावतो व त्या प्रक्षेपकाच्या शेपटाकडून प्रचंड वेगाने बाहेर पडतो. याची प्रतिक्रिया म्हणून प्रक्षेपकावर एक रेटा' (Thrust) कार्य करतो. प्रक्षेपकाला जो रेटा लावला जातो त्यामुळे प्रक्षेपक अवकाशात झेपावतो.
३) उपग्रहाला अवकाशात एका ठरावीक कक्षेपर्यंत वाहून नेण्याचे काम उपग्रह प्रक्षेपक करतो.
३) ISRO PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle) चार टप्प्यांचा प्रक्षेपक बनवला आहे.
उ. उपग्रह प्रक्षेपणासाठी एकाहून अधिक / अनेक टप्पे असलेले प्रक्षेपक वापरणे का फायदेशीर आहे?
उत्तर - १) उपग्रह किती वजनाचा आहे आणि तो किती उंचीवरील कक्षेत प्रस्थापित करायचा आहे, यानुसार प्रक्षेपकाचा आराखडा ठरतो. प्रक्षेपकाला लागणारे इंधनही यावरून ठरते. प्रक्षेपकामध्ये इंधनाचेच वजन खूप जास्त असते. त्यामुळे प्रक्षेपक उडवतांना त्याच्यासोबत इंधनाचे खूप वजनही वाहून न्यावे लागते. मग यासाठी टप्प्याटप्प्याने बनलेले प्रक्षेपक वापरतात. या युक्तीमुळे प्रक्षेपकाने उड्डाण केल्यानंतर टप्प्याटप्प्याने त्याचे वजनही कमी करता येते.
२) उदाहरणार्थ, समजा एखादा प्रक्षेपक दोन टप्प्यांचा आहे. प्रक्षेपकाच्या उड्डाणासाठी पहिल्या टप्प्यातील इंधन व इंजीन वापरले जाते व ते प्रक्षेपकाला ठराविक वेग व उंची प्राप्त करून देते. या पहिल्या टप्प्यातील इंधन संपले की इंधनाची रिकामी टाकी व इंजिन प्रक्षेपकापासून मुक्त होवून खाली समुद्रात किंवा निर्जन जागी पडते. पहिल्या टप्प्यातील इंधन संपताच दुसऱ्या टप्प्यातील इंधन प्रज्वलित झालेले असते. मात्र आता प्रक्षेपकात फक्त दुसराच टप्पा राहिल्याने त्याचे वजन बरेच कमी झालेले असते व आता ते अधिक वेगाने प्रवास करू शकते. बहुतेक सर्व प्रक्षेपक अशा दोन किंवा अधिक टप्प्यांनी बनलेली असतात.
4. खालील तक्ता पूर्ण करा.
उत्तर -
१. IRNSS = दिशादर्शक उपग्रह = अक्षांश-रेखांश निश्चित करणे
२. INSAT = हवामान उपग्रह = हवामानाचा अंदाज
३. IRS = पृथ्वी निरीक्षण उपग्रह = पृथ्वी निरीक्षण
5. उदाहरणे सोडवा.
अ. एखादया ग्रहाचे पृथ्वीच्या वस्तुमानवस्तुमानापेक्षा 8 पट जास्त आणि त्रिज्या पृथ्वीच्या त्रिज्येच्या 2 पट असेल तर त्या ग्रहासाठी मुक्तिवेग किती असेल ?
उत्तर : click here
आ. पृथ्वीचे वस्तुमान तिचे आहे त्या वस्तुमानपेक्षा चार पट असते तर 35780 किमी उंच कक्षेत फिरणाऱ्या उपग्रहाला पृथ्वीभोवती 1 प्रदक्षिणा करण्यास किती कालावधी लागला असता ?
उत्तर : click here
इ. पृथ्वीभोवती T सेकंदात एक परिक्रमा करणाऱ्या उपग्रहाची भूपृष्ठापासूनची उंची h, असेल तर 2 V2 T सेकंदात एक परिक्रमा करणाऱ्या उपग्रहाची उंची किती असेल ?
उत्तर : click here