మోల్నియా కక్ష్య
మోల్నియా కక్ష్య (రష్యన్: Молния, IPA: [ˈmolnʲɪjə] (
listen), రష్యను భాషలో మోల్నియా అంటే మెరుపు) అధిక దీర్ఘవృత్తాకార కక్ష్య. దీని వాలు (ఇన్‌క్లినేషన్) 63.4 డిగ్రీలు. పెరిజీ ఆర్గ్యుమెంటు -90 డిగ్రీలు. దీని కక్ష్యాకాలం అర సైడిరియల్ రోజు. రష్యాకు చెందిన "మోల్నియా" ఉపగ్రహాలు ఈ కక్ష్యలను వాడడం వలన ఈ కక్ష్యకు ఆ పేరే వచ్చింది.
అధిక దీర్ఘవృత్తాకార కక్ష్యలో ఉండే ఉపగ్రహం, దాని కక్ష్యాకాలంలో ఎక్కువ భాగం దాని అపోజీ వద్ద గడుపుతుంది. మోల్నియా కక్ష్య యొక్క అపోజీ ఉత్తరార్ధగోళం పైన ఉంటుంది. అపోజీ వద్ద సబ్-సెటిలైట్ బిందువు (ఉపగ్రహాన్ని, భూకేంద్రాన్నీ కలిపే ఊహా రేఖ, భూ ఉపరితలాన్ని తాకే బిందువు) 63.4 ఉ డిగ్రీల వద్ద ఉంటుంది. అపోజీ ఎత్తు 40,000 కి.మీ. ఉండడాన, అపోజీ వద్ద ఉండగా ఉత్తరార్ధగోళంలో - రష్యా నుండి, ఐరోపా, గ్రీన్‌ల్యాండ్, కెనడాల నుండి - ఉపగ్రహం చక్కగా కనిపిస్తూ ఉంటుంది.
ఉత్తరార్థగోళాన్ని అధిక ఎత్తు నుండి నిరంతరంగా కవరు చేస్తూ ఉండాలంటే కనీసం మూడు మోల్నియా ఉపగ్రహాలుండాలి.
చిత్రాలు మార్చు
-
బొమ్మ 2: మోల్నియా కక్ష్య నుండి వెలుతురు ప్రాంతం (కనీసం 10° ఎత్తు). అపోజీ వద్ద ఆకుపచ్చ ప్రాంతము, అపోజీకి మూడు గంటల ముందూ వెనకా ఎరుపు ప్రాతము, అపోజీకి నాలుగ్గంటల ముందూ వెనకా నీలం రంగులో ఉన్న ప్రాంతం. ఈ బొమ్మ యొక్క తలం, భూమితో పాటు తిరుగుతున్న అపోజీ యొక్క తలమే. In the eight-hour period centered at the apogee passage, the longitudinal plane is almost fixed, the longitude of the satellite varies by only ±2.7°. The views of the Earth from these three points are displayed in figures 3–8 -
బొమ్మ 3: అపోజీకి నాలుగ్గంటల ముందు, మోల్నియా కక్ష్య నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° తూ అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 92.65° తూ 47.04° ఉ వద్ద 24,043 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది. -
బొమ్మ 4: అపోజీ నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° తూ అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 90° తూ, 63.43° ఉ వద్ద 39,867 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది. -
బొమ్మ 5: అపోజీకి నాలుగ్గంటల తరువాత, మోల్నియా కక్ష్య నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° తూ అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 87.35° తూ, 47.04° ఉ వద్ద 24,043 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది. -
బొమ్మ 6: అపోజీకి నాలుగ్గంటల ముందు, మోల్నియా కక్ష్య నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° ప అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 87.35° ప 47.04° ఉ వద్ద 24,043 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది.. -
బొమ్మ 7: అపోజీ నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° ప అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 90° ప, 63.43° ఉ వద్ద 39,867 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది. -
బొమ్మ 8: అపోజీ నుండి నాలుగ్గంటల తరువాత, మోల్నియా కక్ష్య నుండి భూమి కనబడే దృశ్యం - ఇక్కడ అపోజీ అక్షాంశం 90° ప అని అనుకోలు. ఉపగ్రహం 92.65° ప, 47.04° ఉ వద్ద 24,043 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంది. -
బొమ్మ 9: ఉత్తరార్థగోళానికి సేవలు అందిస్తున్న మూడు మోల్నియా ఉపగ్రహాల మాలిక. P కక్ష్యాకాలం. ఆకుపచ్చ గీత ఆసియా ఐరోపాలకు చెందినది. దీనికి సంబంధించిన విజిబిలిటీని బొమ్మలు 3–5 సూచిస్తాయి. ఎరుపు గీత ఉత్తర అమెరికాకు చెందినది. దీనికి సంబంధించిన విజిబిలిటీని బొమ్మలు 6–8 సూచిస్తాయి.
లక్షణాలు మార్చు
సోవియెట్ యూనియన్, ఇప్పటి రష్యాలోని అధిక భాగం ఉన్నత అక్షాంశాల వద్ద ఉంటుంది. భూ స్థిర కక్ష్య నుండి ఈ ప్రాంతాలకు ప్రసారం చెయ్యాలంటే, అతి తక్కువ ఎలివేషన్ కోణాల కారణంగా చాలా ఎక్కువ శక్తి అవసరమౌతుంది. మోల్నియా కక్ష్యలోని ఉపగ్రహం ఈ ప్రాంతాల పైన సూటిగా చూస్తుంది కాబట్టి ఇక్కడికి ప్రసారం చేసేందుకు అది బాగా సరిపోతుంది. వాస్తవానికి, అపోజీ−3 గంటల నుండి అపోజీ+3 గంటల మధ్య సబ్-సెటిలైట్ బిందువు 55.5° ఉత్తర అక్షాంశానికి ఉత్తరంగా ఉంటుంది. దాని ఎలివేషను 54.1° ఉత్తర అక్షాంశానికి ఉత్తరాన 10° గాను, 49.2° ఉత్తర .అక్షాంశానికి ఉత్తరాన 5° గాను ఉంటుంది.
మరో ముఖ్యమైన లాభం - మోల్నియా కక్ష్యలో ఉపగ్రహాన్ని ప్రవేశపెట్టేందుకు, భూ స్థిర కక్ష్య కంటే బహు తక్కువ శక్తి అవసరమౌతుంది. ఇక నష్టాలేంటంటే, మోల్నియా ఉపగ్రహం కోసం స్టీరబుల్ యాంటెన్నా అవసరం. అంతేకాక, ఉపగ్రహం రోజుకు నాలుగు సార్లు వాన్ అలెన్ రేడియేషన్ బెల్టు గుండా ప్రయాణిస్తుంది.
రష్యా లాంటి పెద్ద దేశాన్ని కవరు చెయ్యాలంటే మోల్నియా కక్ష్యలో కనీసం మూడు ఉపగ్రహాలుండాలి. మూడు ఉపగ్రహాల్లోనూ ఒక్కొక్కటీ 8 గంటలపాటు చురుగ్గా ఉంటుంది. 12 గంటల్లో సగం భూభ్రమణం జరుగుతుంది కాబట్టి మోల్నియా కక్ష్యల అపోజీలు ఉత్తరార్థగోళపు రెండు సగాల మధ్య మారుతూ ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, అపోజీ అక్షాంశాలు 90° తూ, 90° ప అయితే, ఈ అపోజీలు ఐరోపా, ఆసియాలను (బొమ్మలు 3,5), ఉత్తర అమెరికానూ (బొమ్మలు 6 నుండి 8) ఒకదాని తరవాత ఒకదాన్ని కవరు చేస్తాయి. మూడు ఉపగ్రహాలకు అపోజీ అక్షాంశాలు ఒకటే ఉండాలి. కానీ 8 గంటల అంతరంతో అపోజీని చేరుతూంటాయి - అనగా, అధిరోహణ నోడ్ల యొక్క రైట్ ఎసెన్‌షన్‌ల మధ్య 120° అంతరం ఉండాలి. ఒక ఉపగ్రహం బొమ్మ 5 (లేదా బొమ్మ 8) లోని బిందువుకు (అపోజీ తరువాత 4 గంటలకు) చేరినపుడు, తరువాతి ఉపగ్రహం అపోజీ చేరేందుకు నాలుగ్గంటల సమయం ఉంటుంది.దాని ఎసెండింగు నోడ్ యొక్క రైట్ ఎసెన్‌షన్, ముందరి ఉపగ్రహం కంటే 120° ఎక్కువ ఉంటుంది. ఇపుడు చెప్పుకున్న ఆ తరువాతి ఉపగ్రహానికి బొమ్మ 3 (లేదా బొమ్మ 6) లో చూపిన విధంగా విజిబిలిటీ ఉంటుంది. ఈ సమయంలో భూమ్మీది యాంటెన్నాలు పాత ఉపగ్రహం నుండి కొత్తదానికి మారిపోవచ్చు. ఈ మార్పిడి సమయంలో రెండు ఉపగ్రహాల మధ్య దూరం 1,500 కి.మీ. ఉంటుంది. పాత ఉపగ్రహం నుండి ఈ కొత్త ఉపగ్రహాన్ని చూసేందుకు భూమ్మీది యాంటెన్నాలు కొద్ది డిగ్రీలు తిరిగితే సరిపోతుంది.
మామూలుగా, భూమి గోళాకారంలో ఉన్న అపక్రమం పెరిజీ ఆర్గ్యుమెంటును అస్థిరపరుస్తుంది. అందుచేత అపోజీ ఉత్తర ధ్రువం వద్ద మొదలైనప్పటికీ, అది క్రమంగా జరుగుతూ పోతుంది -స్టేషన్ కీపింగు పద్ధతుల ద్వారా సరిచేస్తూంటే తప్ప. స్టేషన్ కీపింగు కోసం ఇంధనం ఖర్చవుతుంది. ఈ ఖర్చును నివారించేందుకు గాను, మోల్నియా కక్ష్య 63.4° వాలును వాడుతుంది - ఇక్కడ అస్థిరతలు అసలుండవు.
ఉపయోగాలు మార్చు
మోల్నియా కక్ష్య ప్రధాన ఉపయోగం, సమాచార ఉపగ్రహాలు. తొలి రెండు ఉపగ్రహాల ప్రయోగాలు విఫలమయ్యాయి. 1965 ఏప్రిల్ 23 న విజయవంతంగా ప్రయోగించిన మోల్నియా 1-01 మొట్టమొదటి మోల్నియా ఉపగ్రహం. తొలుత మోల్నియా-1 ఉపగ్రహాలను సైనిక సమచార అవసరాల కోసం ఉపయోగించారు. కానీ స్వల్ప జీవిత కాలం కారణంగా తరచూ ఉపగ్రహాలను మార్చాల్సి వచ్చేది. తరువాత ప్రయోగించిన మోల్నియా-2, సైనిక, పౌర అవసరాలు రెంటికీ ఉపయోగపడ్డాయి. సోవియెట్ యూనియన్ వ్యాప్తంగా ఆర్బిటా టీవీ నెట్‌వర్కును ఏర్పాటు చేసేందుకు వాటిని ఉపయోగించారు. తరువాత వీటి స్థానంలో మోల్నియా-3 ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించారు.
ఇవే కక్ష్యలను, కొద్ది మార్పులతో, సోవియట్ గూఢచారి ఉపగ్రహాలు కూడా వాడాయి. వాటి అపోజీ అమెరికాపై ఉండేది. అమెరికాను పర్యవేక్షించేందుకు భూస్థిర ఉపగ్రహాలు అనువైనవి ఐనప్పటికీ, సోవియట్ సెన్సర్లకు అనువుగా ఉండడం కోసం ఉన్నత అక్షాంశాల్లో ఉండే ఉపగ్రహాల నుండి పరిశీలించడం అవసరమయ్యేది. ఓ ఉదాహరణ - అమెరికా క్షిపణి ప్రయోగాలను గమనిస్తూ ఉండే US-K ముందస్తు హెచ్చరిక ఉపగ్రహం.
ఇవి కూడా చూడండి మార్చు
- కక్ష్యల జాబితా
మూలాలు మార్చు
- Molniya Orbits by Jerry Jon Sellers
- Orbital Mechanics by Robert A. Braeunig
- Molniya-1 spacecraft by Mark Wade of Encyclopedia Astronautica