Mavzu-1: Kosmonavtika fani va uning rivojlanish bosqichlari

III bob. Yer atrofida uchishlar.
Mavzu: Yerning sun’iy yo’ldoshlari va uning orbita elementlari. Y.S.Y.ning g’alayonlangan harakati.
Reja:
1.Y.S.Y. ning orbita elementlari.
2.Y.S.Y. ning orbita bo`ylab harakatidagi g`alayonlanish.
Muammo: E.S.I. orbitasini hisoblash.
Kosmosga uchirilgan K.A Yerning ta`sir sferasining ichida bo`lsa, u Yerning tortishish maydoni ta`sirida bo`lib, Yer atrofida berk egri chiziq traektoriyasi bo`ylab harakatlaaylnadi va uni Yerning sun`iy yo`ldoshi (E.S.Y) deyiladi. E.S.Y. ni harakat orbitasiga chiqarishda ko`p bosqichli raketa yordamida chiqarilib, unga gorizontal yo`nalishda aniq tezlik beriladi. Tezlikning miqdoriga qarab, uning harakat orbitasi aylana, ellips bo`ladi. Agar bo`lsa, E.S.Y. chiqarilgan nuqta ellips orbitasining perigey nuqtasi P bo`ladi. Agar bo`lsa, yo`ldosh chiqarilgan nuqta ellips orbitasining A- apogeyi bo`ladi. Demak, E.S.Y. ning harakat orbitasi uni uchishdan avval matematik yo`l bilan hisoblash mumkin. Uning orbitasi uchirilish joyiga, uchirilish vaqtiga, boshlang`ich tezligining kattaligi va yo`nalishiga bog`liqdir. E.S.Y. ning harakat orbitasining hisoblashda quyidagi elementlardan foydalaniladi.

1. 
   i- og`ish burchagi bo`lib, yo`ldosh orbita tekisligining Yer ekvatori tekisligi orasidagi burchak.
   

Orbita tekisligi bilan Yer ekvator tekisligi o`zaro kesishadi.
Kesishish nuqtalarini orbitani chiqishn va botish tugunlari deyiladi.

2. 
   Chiqish tugunidan orbitaning perigey nuqtasigacha bo`lgan burchak .
   
3. 
   Orbita chiqish tugunining to`g`ri chiqish burchagi
   
4. 
   Yer ekvatoriga bahorgi teng kunlik nuqtasining proeksiyasi-
   

Shuning uchun yo`ldosh orbitasining asosiy harakteristikasi perigey va apogeyning balandligi va aylanish davridir. Agar og`ish burchagi i=0 bo`lsa, sun`iy yo`ldosh doimo ekvator ustida uchadi va qutbdan ko`rinmaydi.Agar i=90 da qutbiy orbita bo`ylab harakatlanadi va u barcha geografik kenglik ustidan uchib o`tadi. Uning ko`rish burchagi geografik kengligi og`ish burchagidan katta bo`la olmaydi. Agar yo`ldosh harakat yo`nalishi Yer aylanishi bilan bir xil bo`lsa to`g`ri, qarama-qarshi bo`lsa teskari orbita deyiladi. Yerning diametri apogey va peregey nuqtasining balandligini bilgan holda orbitaning siqiqligini aniqlanadi. Aylanish davri yordamida orbitaning katta yarim o`qi aniqlanadi. Osmon mexanikasi qonunidan yo`ldosh orbitasining biror nuqtasidan o`tish momentini aniqlab berishi mumkin, ammo u etarlicha aniq bo`lmaydi, chunki yo`ldosh harakatiga boshqa faktorlarga ham ta`sir ko`rsatadi.

E.S.Y i g`alayonlangan harakat qiladi va natijasida ellips bo`ylab emas, balki bitta tekislikda yotmaydigan, berk bo`lmagan egri chiziq bo`ylab harakatlanadi, yani Yer atrofidagi fazoda oldin o’tgan nuqtadan qayta o`tmaydi. Shuningdek yo`ldoshning harakat tezligi tekis o`zgarmaydi. Osmon mexanikasi yo`ldosh ellips bo`ylab harakatlanadi va ellips uzluksiz o`zgaradi deb qarashni qabul qiladi. Yo`ldoshning harakat tekisligining yo’nalishi buriladi va tebranadi. Ellipsning o`zi «nafas» olgandek cho`ziladi yoki qisqaradi, ammo ellipsligicha qoladi. Demak, yo`ldoshning haqiqiy orbitasi har bir nuqtasi o`zgaruvchi ellips biror nuqtasiga mos bo`lgan nuqtalar to`plamidan iboratdir. Bu orbitani oskulirial orbita deyiladi. Yo`ldoshning g`alayonlangan harakat orbitasi Yer tortishish maydonining sferik shaklida emasligi ham Yer sababchidir ellipsoid shaklga ega bo’lib, ekvatorial radius qutb radiusidan 21 km ga kattadir. Tortishish maydon yo’ldoshining harakat tekisligiga kuchli ta’sir etib, uni Yer aylanish o’qi atrofida konussimon harakat qilishiga sabab bo’ladi va uni presessiya deyiladi. Presessiya natijasida tugun nuqtalari uzluksiz orqaga qaytadi, ya’ni keshish tuguni ekvatorning g’arbiy tomoniga siljiydi. Shuningdek, peregey nuqtasining uzoqligi burchagi o’zgaradi. Agar harakat orbitasi qutb orbitasi bo’lsa, u harakatsiz bo’lib, chiqish tuguni ham o’zgarmaydi. Agar yo’ldosh Yer ekvator tekisligida harakatlansa, u holda tugun chiziqlari degan ma’no yo’qoladi, ya’ni Yerning siqiqligi yo’ldosh harakatiga ta’sir qilmaydi, ammo yo’ldosh “ortiqcha” ekvatorial massaga ega bo’ladi, Shuning uchun uning tezligi v>v_ayl= bo’ladi. Ekvatorial qabariqlik yo’ldosh orbita tekisligini kuchsiz tebranishiga sabab bo’ladi. Yo’ldosh ekvatordan o’tganda “seskanganday” harakatlanadi, ya’ni ekvator bo’ylab joylashishga harakat qiladi va bunda uning og’ish burchagi o’zgaradi. Shuningdek peregey nuqtasi ham siljiydi. Yer atmosferasining qarshiligi tasirida katta yarim o’q o’zgaradi. Peregey nuqtasining balandligi apogey nuqtasining balandligidan sekinroq kamayadi. Og’irlik kuchining ta’siri turli nuqtalarda turlicha bo’ladi, ya’ni tog’lik, past tekislik, okeanlarga bog’liqdir. Demak, Yerning sferik holatdan chetlanishi va atmosferaning ta’siridan orbita elementlari va aylanish davri o’zgaradi.

Nazorat savollari.
1.Y.S.Y harakat orbitasini nechta elementi mavjud?
2.G’alayonlangan harakat hosil bo’lishiga qanday ta’sirlar sababchi bo’ladi?
3.Presessiya nima?
4.Atmosfera qarshiligi asosan qanday orbita elementlarini o’zgartiradi?