________________
co
>
પ્રબુદ્ધ જીવન
એપલના ભ્રમણકક્ષાકીય વેગ
[] મનુભાઇ. મહેતા
પ્ર. જી.ના એક સુજ્ઞ વાચક શ્રી હિમ્મતવાલ વાડીલ લ હે અમદાવાદથી “એપલ” અંગેના લેખમાં એક ગણતરીની ભૂલ દર્શાવી તે માટે તેમનો આભાર માનવાની સાથેાસાથ સાચી સ્થિતિ શું છે અને ઉપગ્રહ જેમ પૃથ્વીથી વધુને વધુ ઊંચા કરતો કરાય તેવ તેના પુત્રીની આજુબાજુના ભ્રષણાળમાં કેવા ફેર પડે છે અને ચોક્કસ સમયમાં, ઉપગ્રહ પૃથ્વીની આજુબાજુની પોતાની પરિક્રમા પૂરી કરે એવી વ્યવસ્થા કરવી હોય તો પ્રારંભમાં એને કેટલી ગતિ આપવી પડે વગેરે વિગતો અંગેની એક લઘુલેખ લખવાનું યોગ્ય ધાર્યું છે. પૃથ્વી ી અભ્રષણી, કાકના હજાર માઈલની ગતિ જેટલી એપલની ગતિ હોઈ શકે જ નહિ એ દેખીતું છે. એપલની ગતિ પૃથ્વીની અાભ્રમણની ગતિ જેટલી હોવાનું વિધાન ખોટું છે. લખતી વખતે થયેલા ક્ષણિક સ્મૃતિભ્રંશનું પણ એ કારણ હાઈ શકે. એ ગમે તે હોય તે, આપણે સાચી વાત શું છે તે જ જોઈએ.
સૌથી પહેલાં એપલની ગતિની વાત. એપલ પૃથ્વીના કેન્દ્રની આજુબાજ પરિભ્રમણ કરે છે એટલે એના પરિભ્રમણનું જે વર્તુળ છે તે ી ત્રિજયા ૩૬2221222 કિ. મી. જેટલી છે. આમાં ૬૦૦ કિ. મી. પૃથ્વીની પોતાની ત્રિજ્યાના ઉમેરવાના છે. આમ એપલ ૪૨૦ કિ.મી. ની ત્રિજયાવાળા વર્તુળના આકારમાં પૃથ્વીની આજુબાજુ ફરે છે. આટલી ત્રિજયાવાળા વર્તુળના સરકમ્ફરન્સનીપરીઘની લંબાઈ ૪૨૦૦X૨X૩.૧૪ એ ફોર્મ્યુલાથી નીકળે. આ ફોર્મ્યુલા પ્રમાણે ગણતરી કરતાં પીધની લંબાઈ ૨૬૩૭૬૦ કિ.મી.ની આવે છે. આટલું અંતર એપલ ૨૪ કલાકમાં કાપે છે તો એ એક કલાકમાં ૧૦ હજાર કિ. મી.થી થોડું વધારે અંતર કાપે છે એવા હિસાબ નીકળે એટલે આપણે સામાન્યત: એપલની ગતિ પૃથ્વીના અક્ષભ્રમણની ગતિથી લગભગ ૧૦ ગણી છે એવું સ્વીકારીને ચાલવામાં હરકત નથી. શ્રી હિંમતભાઈને આ ખુલાસાથી સંતોષ થયો હશે. જો કે એપલ ઉપર અન્ય અવકાશી પિડા તથા ખુદ પૃથ્વીના ગુરુત્ત્વાકર્ષણની જે અસર હોય છે તેનાથી આ ગતિ તથા એપલની ઊંચાઈ વગેરેમાં થાડો ફેર પડતો જ રહેવાનો. અલબત્ત આવા ફેરફારની ગણતરી વિજ્ઞાનીઓ તે કરી શકે છે. એવું નાત તા અવકાશયાત્રીઓ ચંદ્ર પર પહોંચ્યા જ ન હત
હવે આપણે પૃથ્વીથી ચોક્કસ ઊંચાઈની વિવિધ ભ્રમણકક્ષાઆમાં, પૃથ્વીની પરિક્રમા કરતા ઉપગ્રહોની વાત કરીએ.આ ઉપગ્રહોની ગતિ કોલર અને ન્યુટનના “લાઝ ઓફ પ્લેનેટરી મૉશન”ને આધીન છે; પરંતુ એ નિયમાનું વિસ્તૃત વિવરણ અત્રે ઉપર્યુકત નથી, માત્ર અટલું કહેવું જરૂરી છે કે ગતિ એ ગુરુત્ત્વાકર્ષણના છેદ ઉડાડે છે અને તમે કોઈ અવકાશપાનને કલાકના ૨૫222 માઈલની ગતિ આપે. તો એ પૃથ્વીના ગુરુવાકર્ષણને મ્હાત કરીને અવકાશમાં ઊડી જાય. એનાથી ઓછી ગતિ આપે! તો એ અવકાશાનં, એને અપાયેલી ગતિ અનુસાર વિવિધ કારની ભ્રમણાઓમાં પૃથ્વી ફરતે ફર્યા
કરે.
માણસ જારે દોડતો હોય છે ત્યારે એની ગતિને કારણે એના પરનાગુરુવાકર્ષણનું બળ સૂક્ષ્માતિ સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં ઓછું થાય છે અને એજ પ્રમાણમાં એ મણસનું વજન પણ ઓછું થાય છે. આપણે ઉદાહરણ માટે ધારી લઈએ કે એ માણસને પાંખા છે અને એ કલાકના પાંચસો માઈલની ઝડપે ઊડે છે તે આ ઝડપને કારણે
હા ક્લા519 5911
۹۷۱
દીય કલાતી બે કા લાવી કલાકની
5911
૧૦૦
(૫ હેક્ટર પ હર મારી ૧૦ ઉંચવું ર HISSE HUSH ભાઈ માઈલ હતી ઉચાઇ Ju
વના આઠયો શિક્ષસ દ],
5
૧ લાખ માઈલી ઉચ્ચાઈ
એક ટ્વિસ ૨૦૦ માઈલના ઉચાઈ
તા. ૧૬-૯-૮૧
✩
216
૨૯ દિવસની
કક્ષા
૨૪૦૦૦૦ માઈલી ઉચાઈ
એના પરના ગુરુત્ત્વાકર્ષણનું બળ ઓછું થશે અને એનું વજન પણ એકાદ ટકા જેટલું ઓછું થશે.
આ વિચારણાને આગળ ચાવીને આપણે ન્યુટને જેમ કર્યું હતું તેમ તોપના ગાળાનું ઉદાહરણ લઈએ. ન્યુટને પુરવાર કર્યું હતું કે તોપના ગોળા, તોપના નાળચાંમાંથી છૂટે ત્યારે એની ગતિ જેમ વધારે તેમ એ વધારે દૂર સુધી જઈ શકે. આ ગાળાને જો કલાકના ૧૮૦૦૦ માઈલની ગતિ આપવામાં આવે અને એને પૃથ્વીની સપાટીની સમાંતર ૧૦૦ માઈલ ઊંચે ઊડવામાં આવે ! અને એ ગાળા માટે હવાના અવરોધ ન હોય તો એ ગાળા કાયમ પૃથ્વીની સપાટીથી સમાન્તર પૃથ્વીની ફરતે ફર્યા જ કરે, નીચે પડે જ નહિ, પણ હવા સાથે ઘસાઈને એની ગતિ ઓછી થઈ કે એ નીચે પડવાના જ.
હવે પૃથ્વીનું ગુરુત્ત્વાકર્ષણ આપણે પૃથ્વીથી જેમ ઊંચે જઈએ તેમ બેવડા પ્રમાણે નબળું પડતું જાય છે એટલે ઉપગ્રહ જેમ વધારે ઊંચે ઉડતા હોય તેમ એને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણનો છેદ ઉડાડવા માટે ઓછી ગતિની જરૂર પડે. પૃથ્વીથી લગભગ બે લાખ ચોવીસ હજાર–૨,૪૦,૦૦૦ માઈલ ઊંચે ફરતે ચન્દ્ર માત્ર કલાકના ૨૩૦૦ માઈલની ગતિથી પૃથ્વીના ગુરુ ત્ત્વાકર્ષણને છેદ ઉડાડી શકે છે અને એવું જચંદ્રથી ઓછી ઊંચાઈની ભ્રમણકક્ષા ધરાવતા ઉપગ્રહોનું છે. એપલ લગભગ ૨૨,૦૦૦ માઈલની ઊંચાઈએ એટલે કે ૩૬,૦૦૦ કિલોમીટરની ઊંચાઈએ પૃથ્વીની આજુબાજુ ફરે છે એટલે એને પૃથ્વીના ગુરુ ત્ત્વાકર્ષણનો છેદ ઉડાડવા કલાકના ૬૨૫૦ માઈલ એટલે કે ૧૦ હજાર (દસ હજાર) કિલામીટરના વેગની જરૂર પડે છે.
એટલે એપલ આગળના લેખમાં શરતચૂકથી કહેવાયું હતું તેમ કલાકના હજારેક માઈલની ઝડપથી નહિ, પણ લગભગ કલાકના ૬૨૫૦ માઈલની ઝડપથી પૃથ્વીની આજુબાજુ ફરે છે.
--અને ગુરુ ત્વાકર્ષણ તથા અશ્વભ્રમણની વાત કરીએ છીએ તો બે વિસક વાતો કહી દેવાનું પણ મન થાય છે. ઉપગ્રહોને જો ઝાંઝી ગુલાંટ ખાય એવી ભ્રમણામાં ન છેડવા હોય અને સ્થિર ભ્રમણકક્ષામાં (જેવી કે જીપોસિન્ક્રોનસ ઓરબીટ) છેાડવા હોય તેટ એને વિષુવવૃત્ત ઉપરના કોઈ સ્થળેથી જ છેડવા જોઈએ. આથી જ યુરોપિયન સ્પેઈસ એજન્સીએ લગભગ વિષુવવૃત્ત પર આવેલું ચ ગુયાનાનું કરો નગર પેતાની પ્રક્ષેપણ પ્રવૃત્તિ માટે પસંદ કર્યું છે અને એપલ એ પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્રમાંથી જ એરિયાન રૉકેટ દ્વારા છેડવામાં આવ્યા હતા. વળી પૃથ્વીનું ભ્રમણ પશ્ચિમમાંથી પૂર્વમાં થાય છે (એથી જ સૂર્ય પૂર્વમાં ઉગીને પશ્ચિમમાં આથમે છે) એટલે એ અહાભ્રમણની ગતિનો લાભ ઉપગ્રહને મળે અને એને
4