Uydular neden gökyüzünden düşmüyor?
BİLİM

Uydular neden gökyüzünden düşmüyor?

26-08-2019

Yapay uydular, çeşitli görevleri yerine getirmeleri için gezegenlerin yörüngelerine yerleştiriliyorlar. Dünya yörüngesinde birçok yapay uydu bulunuyor. Peki, uydular yörüngelerini nasıl koruyor da gökyüzünden düşmeden durabiliyorlar? Sorunun cevabı yazımızda.

Uydular yörüngelerini nasıl koruyor?

Gezegenlerin yörüngelerinin matematiksel şeklini doğru tanımlayan ilk kişi Johann Kepler olarak biliniyor. Kepler’in tanımladığı elips biçimli yörüngelerde hareket eden uyduların yörüngede kalabilmesi için yeterli bir hıza sahip olması gerekiyor. Kepler’in keşfinden sonra bilim insanları, Dünya’ya yakın olan uyduların hızlarının daha fazla olması gerektiği sonucuna vardılar.

Net bir dış kuvvet etki etmediği sürece, duran bir nesne durmaya veya hareket eden bir nesne sabit hızla hareket etmeye devam eder. Bu ifade Newton’un birinci yasasıdır. Buna göre, yerçekimi olmasaydı uydu, düz bir çizgi boyunca uzaya giderdi. Uydu, yerçekimi kuvvetiyle Dünya’ya doğru çekiliyor. Uydunun düz bir çizgide hareket etme eğilimi veya momentumu ile uyduyu geri çeken yerçekimi arasında sürekli bir mücadele var. Yörüngenin oluşması için uydunun momentumu ve yerçekimi kuvveti dengelenmelidir.

Uydu, yörünge hızını ve Dünya’nın üzerindeki çekim kuvvetini dengeleyerek yörüngesini koruyor. Yükseklik arttıkça yerçekimi azalıyor. Bu nedenle yörünge hızı da giderek düşüyor. Dünyaya yakın bir yörüngede dönen uydu, daha güçlü olan yerçekimi kuvvetine karşı koyabilmek için hızı daha fazladır.

Uydular birbirleriyle neden çarpışmıyor?

Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi olan NOAA, NASA ve diğer kuruluşlar fırlatılan uyduları gözlemliyorlar. Uydular fırlatılırken, diğer uydularla çarpışmaması için planlanmış olan yörüngeye bırakılıyor. Ancak uydular birbirleriyle nadir de olsa çarpışabilirler.

Uydular alçak yörünge (LEO), orta yüksekliğe sahip yörünge (MEO) ve jeostatik yörünge (GEO) olarak üç farklı yörüngeye yerleştiriliyor. Haberleşme uyduları, meteoroloji uyduları, astronomi uyduları, gözlem uyduları gibi farklı görevleri olan birçok yapay uydu bulunuyor. Bu uydular, görevlerine göre yörüngelere yerleştiriliyor. Ancak yörüngeler zamanla değişebiliyor. Üstelik uydu sayısı arttıkça, çarpışma olasılığı da artıyor.

2009 yılı Şubat ayında iki iletişim uydusu çarpıştı. Amerikan uydusu Iridium 33 ile Rus uydusu olan Cosmos 2251’in çarpışması ile yörüngede birçok kalıntı oluştu. Bu kalıntıların diğer uydulara zarar verebileceğinden endişeleniyor. Bu çarpışma, insan yapımı uyduların yüksek hızlı ilk çarpışması olarak tarihe geçti.

Uyduların ömrü ne kadardır?

Roketle fırlatılan uydular, atmosferin dışına çıkmak için yeterli bir hızla (en az 25 mph) gönderiliyorlar. Roket, hedeflenen yere ulaşınca uyduyu yörüngesine bırakıyor. Roketten ayrılan uydunun ilk hızı, uyduyu yüzlerce yıl yörüngede tutabiliyor.

Uydular, yörüngelerinde uzun süre görevlerini sürdürebiliyor. Ancak teknoloji ve mühendislik harikası olan yapay uydular, sonsuza kadar görevlerini sürdüremezler. Örneğin; 1957’de uzaya gönderilen ilk uydu olarak bilinen Sputnik 1, üç hafta görevde kalmıştı. Bir başka örnek ise, NOAA’nın 16 Haziran 1978’de yörüngeye yerleştirilmiş Goes-3 uydusudur. Goes-3 uydusunun görev süresi 38 yıl olup bu süre oldukça uzundur.

Uyduların ömürlerini belirleyen etkenlerden biri de bulundukları yüksekliktir. Uydunun yerleştirildiği yükseklik arttıkça yaşam süresi de artıyor. Peki, görevleri biten uydulara ne oluyor? Bu soru uydunun ne kadar yüksekte olduğuna bağlı olarak iki şekilde cevaplanabilir. Mühendisler, Dünya’ya yakın olan uyduların kalan yakıtını kullanarak yörüngeden düşüp atmosferde yanmasını sağlıyorlar. Yüksekte bulunan diğer uydular ise daha uzağa gönderiliyor. Bunun için uydunun hızı değiştiriliyor.

Yorumlar