J2 Etkisi

Bu yazımızda bundan sonra bahsedeceğimiz yörünge tiplerinde çok bahsi geçecek J2 Etkisinden (J2 Effect) kısaca bahsedeceğim.

Dünyanın düz olduğuna epey inanan bir kitle var biliyorsunuz. Her ne kadar söylediklerinin çoğu yanlış olsa da doğru söyledikleri tek bir nokta var. O da dünyanın şeklinin bir küre olmadığı. Doğru söylüyorlar çünkü dünyanın şekli bir küre değil, aslında basık bir küre.

Yani dünyanın ekvatordaki yarı çapı ile, kutuplardaki yarı çapı arasında 21 km. fark bulunuyor. Dünyanın şekli tam bir küre olmayınca da, bu yazıda paylaştığımız yer çekimi kuvveti, dünyanın yörüngesindeki bir uyduya her zaman aynı kuvveti uygulamıyor.

Şöyle ki eğer dünyanın şekli tam bir küre olsaydı, yer çekiminin bir uyduya yörüngenin neresinde olursa olsun uyguladığı kuvvetin yönü hep dünyanın merkezine doğru olacaktı.

Fakat dünya kutuplardan basık olduğu için, yani dünyanın ekvatordaki çapı daha geniş olduğu için özellikle uyduların yörüngesi ekvatora yaklaştıkça yer çekimi kuvvetinin yönü bir miktar sapmaya başlıyor. İşte bu sapmaya da J2 Etkisi ya da J2 Sapması deniyor.

J2 ismi de bu sapmaların neden olduğu etkiyi matematiksel olarak açıklayan sonsuza giden serilerden geliyor.  Aslında bu sapmalara neden olan sadece J2 etkisi yok, J3, J4, vs. olarak tanımlanmış başka etmenler de var. Fakat J2 etkisi diğer etkenlere göre 1.000 kat daha fazla olduğu için şimdilik sadece J2 etkisinden bahsedeceğim.

Peki J2 sapması bir uydunun yörüngesini nasıl etkiliyor ? Yörünge Elemanları başlıklı yazımızda bir  uydunun yörüngesini belirleyen 6 adet temel elemandan bahsetmiştik hatırlarsanız.  İşte J2 sapması, aşağıdaki  iki adet önemli yörünge elemanını etkiliyor.

RAAN (Right Ascension of the Ascending Node) – Ω

Bir uydunun yörüngesi ne kadar ekvatoral ise yani eğikliği (inclination) sıfıra (ya da 180) dereceye yakınsa o zaman RAAN değeri J2 sapmasından daha fazla etkileniyor de değişiyor. Fakat yörünge ne kadar kutupsal ise yani eğikliği (inclination) 90 dereceye ne kadar yakın ise o zaman RAAN değeri J2 sapmasından daha az etkileniyor.

Ayrıca yine Newton’un yer çekimi kanununun bir sonucu olarak yörünge irtifası ne kadar yüksek ise, yani uydu dünyanın çekim kuvvetinden ne kadar uzakta ise  RAAN değeri J2 etkisinden o kadar az etkileniyor.

Argument of Perigee – ω

J2 sapmasından etkilenen yani değişen diğer bir yörünge elemanı da Argument of Perigee. Bu değer de RAAN gibi  yörünge irtifası ne kadar yüksek ise J2 etkisinden o kadar daha az etkileniyor.

Peki J2 sapması uyduların yörüngeleri açısından hep aleyhine bir durum mu yaratıyor? Aslında tam olarak değil. Tam dersine bazı durumlarda fayda bile sağlayabiliyor.

Örneğin bir tanesi de bu yazıda paylaştığımız “Sun Synchronous orbit“. Bir diğeri de bu yazıda paylaştığımız Molniya ve Tundra Yörüngeleri.

Bu arada uyduların yörüngelerini etkileyen diğer etmenlere “Uyduların Yörüngelerinde Sapmaya Neden Olan Etmenler” başlıklı yazımızdan ulaşabilirsiniz.

Kaynaklar:

https://ai-solutions.com/_freeflyeruniversityguide/j2_perturbation.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Nodal_precession

“J2 Etkisi” için 3 yorum

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s