การขนส่�งและการโคจรของดาวเที�ยม

เส่นออาจารย� ปั�ณณ�กา ไยนวล

โดยนางส่าวเกวล� แส่นหลวง เลขที�� 2นายส่ ชาติ� แซ่�เฒ่�า เลขที�� 19นายมงคล ร�มโพธิ์�'พระค ณ เลขที�� 20นายปัระเส่ร�ฐ เที�ดช)ยก�ยรติ� เลขที�� 21นายไพโรจน� เลาหาง เลขที�� 22นายฟุ้ +งเก�ยรติ� ว�ส่)ยที)ศนก ล เลขที�� 23

การขนส่�งและการโคจรของดาวเที�ยม

ย คส่-ารวจอวกาศเร��มอย�างจร�งจ)งเม.�อปั/ พ.ศ. 2500 เม.�อส่หภาพโซ่เว�ยติส่�งดาวเที�ยมส่ปั ติน�ก 1 ข12นไปัในอวกาศ หล)งจากน)2นส่หภาพโซ่เว�ยติส่�งดาวเที�ยมส่ปั ติน�ก 1 โดยม�ส่ น)ขติ)วเม�ยข12นไปัในอวกาศด4วย ติ�อมาส่หร)ฐอเมร�กาจ1งส่�งดาวเที�ยมเอกซ่�พลอเรอร�เข4าส่5�วงโคจรของโลกในปั/ พ.ศ. 2501 ในการส่�งดาวเที�ยมหร.อยานอวกาศข12นส่5�อวกาศ จะติ4องอาศ)ยจรวดที��ม�แรงข)บด)นและความเร7วส่5ง ส่ามารถ เอาชนะแรงโน4มถ�วงของโลกที��พยายามด1งด5ดมวลที กอย�างเข4าส่5�พ.2นโลก ความเร7วของจรวดหร.อยานอวกาศที��ส่ามารถเอาชนะแรงโน4มถ�วงของโลกได4เร�ยกว�า ความเร7วจากผิ�วโลกที��จะข12นถ1งวงโคจร (characteristic velocity)

s

แบบจ-าลองของดาวเที�ยมเอกซ่�พลอเรอร� 1

แบบจ-าลองของดาวเที�ยมเอกซ่�พลอเรอร� 1

ผิ54ที��ช5แบบจ-าลองคนซ่4ายค.อ ดร. ว�ลเล�ยม เอช. พ�กเคอร�ง ปัระธิ์านเจพ�แอล คนกลางค.อ ดร. เจมส่� เอ, แวนอ)ลเลน คนขวาค.อ เวอร�เนอร� ฟุ้อน บราวน� (ภาพจาก NASA)ในการส่�งดาวเที�ยมหร.อยานอวกาศข12นส่5�อวกาศ จะติ4องอาศ)ยจรวดที��ม�แรงข)บด)นและความเร7วส่5ง ส่ามารถ เอาชนะแรงโน4มถ�วงของโลกที��พยายามด1งด5ดมวลที กอย�างเข4าส่5�พ.2นโลก ความเร7วของจรวดหร.อยานอวกาศที��ส่ามารถเอาชนะแรงโน4มถ�วงของโลกได4เร�ยกว�า ความเร7วจากผิ�วโลกที��จะข12นถ1งวงโคจร (characteristic velocity) ย��งส่5งค�าความเร7วจากผิ�วโลกที��จะข12นถ1งวงโคจรม�ค�ามากข12น ด)งติารางติ�อไปัน�2

ถ4าติ4องการให4จรวดส่ามารถข12นส่5�อวกาศได4จะติ4องข)บเคล.�อนด4วยความเร7วมากกว�า 7.91 ก�โลเมติร/ว�นาที� แติ�ถ4าใช4ความเร7วในการข)บเคล.�อน 8.10 ก�โลเมติร/ว�นาที� จรวดจะข12นไปัโคจรในระด)บส่5ง 322 ก�โลเมติร เปั:นติ4นส่-าหร)บดาวเที�ยมที��ส่�งข12นไปัโคจรรอบโลกน)2น จะติ4องม�ความเร7วในการโคจรรอบโลกค�าหน1�งซ่1�งเร�ยกว�า ความเร7วในวงโคจรที��เปั:นวงกลม (circular velocity) ถ4าดาวเที�ยมม�ความเร7วในวงโคจรน4อยไปั จะติกลงส่5�พ.2นโลก แติ�ถ4าม�ความเร7วในวงโคจรมากเก�นไปั จะหล ดจากวงโคจรรอบโลกได4 ความเร7วในวงโคจรในแติ�ละระด)บความส่5งจะม�ค�าติ�างก)น ย��งส่5งความเร7วในวงโคจรย��งลดลง ส่�วนเวลาที��ดาวเที�ยมโคจรรอบโลก 1 รอบ เร�ยกว�า คาบของการโคจร จะม�ค�าเพ��มข12น ด)งติาราง

จากติารางจะเห7นว�า ถ4าติ4องการให4ดาวเที�ยมโคจรรอบโลกในระด)บติ-�าส่ ด (0 ก�โลเมติร) ได4 ดาวเที�ยมติ4องม�ความเร7ว 7.91 ก�โลเมติร/ว�นาที� และส่ามารถโคจรรอบโลกครบ 1 รอบในเวลา 1 ช)�วโมง 24.3 นาที� แติ�ที��ความส่5ง 161 ก�โลเมติรจากพ.2นโลก ดาวเที�ยมติ4องเคล.�อนที��ด4วยความเร7ว 7.80 ก�โลเมติร/ว�นาที� จ1งจะโคจรรอบโลกอย5�ได4โดยไม�ติกลงมาหร.อหล ดจากวงโคจรรอบโลก และจะโคจรรอบโลก 1 รอบในเวลา 1 ช)�วโมง 27.7 นาที� เปั:นติ4น

ที��ระด)บความส่5ง 35,880 ก�โลเมติร ถ4าดาวเที�ยมโคจรด4วยความเร7ว 3.07 ก�โลเมติร/ว�นาที� จะโคจรรอบโลก 1 รอบในเวลา 24 ช)�วโมง ซ่1�งเปั:นเวลาเที�าก)บที��โลกหม นรอบติ)วเอง 1 รอบ เร�ยกวงโคจรน�2ว�า วงโคจรค4างฟุ้+า ที��ระด)บน�2ด5จากโลกเหม.อนว�าดาวเที�ยมจะไม�เคล.�อนที�� แติ�จะอย5�บนติ-าแหน�งเหน.อพ.2นโลกบร�เวณน)2นติลอดเวลา แติ�ถ4าติ4องการให4จรวดหน�ออกไปัโคจรรอบดวงอาที�ติย� จรวดจะติ4องข)บเคล.�อนด4วยความเร7วที��มากกว�าเร�ยกว�า ความเร7วหล ดพ4น (escape velocity) ความเร7วหล ดพ4นจากโลกจะลดติ-�าลง เม.�อจรวดอย5�ส่5งจากพ.2นผิ�วโลก มากข12น

ขอบค ณค)บ

ขอบค ณค�ะ