Answer

Solution

UPSC Prelims

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Theme:

Space Technology (Including Aerospace)

Q 2011, Space Technology

Satellites used for telecommunication relay are kept in a geostationary orbit. A satellite is said to be in such an orbit when: 1. The orbit is geosynchronous. 2. The orbit is circular. 3. The orbit lies in the plane of the earth’s equator. 4. The orbit is at an altitude of 22,236 km. Which is the correct answer using the codes given below:

दूरसंचार प्रसारण हेतु प्रयुक्त उपग्रहों को भू-अप्रगामी कक्षा में रखा जाता है। एक उपग्रह ऐसी कक्षा में तब होता है जब: कक्षा भू-तुल्यकालिक होती है। कक्षा वृत्ताकार होती है। कक्षा पृथ्वी की भूमध्य रेखा के समतल होती है। कक्षा 22,236 km की तुंगता पर होती है। निम्नलिखित कूटों के आधार पर सही उत्तर चुनिए :

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1. Correct Answer: Option A: 1, 2, and 3 only
2. Explain the logic:
     ● Statement 1: A geostationary orbit is a type of geosynchronous orbit, meaning the satellite orbits the Earth with a period equal to the Earth's rotation period, thus appearing stationary relative to a point on the Earth's surface.
     ● Statement 2: The orbit must be circular to maintain a constant altitude and speed, ensuring the satellite remains fixed over one point on the equator.
     ● Statement 3: The orbit must lie in the plane of the Earth's equator to ensure the satellite remains directly above the equator, maintaining a fixed position relative to the Earth's surface.
     ● Statement 4: While the typical altitude for a geostationary orbit is approximately 35,786 km (not 22,236 km), the altitude is not a defining characteristic of a geostationary orbit, making this statement incorrect.

व्याख्या Please wait..

1. सही उत्तर: विकल्प A: केवल 1, 2, और 3
2. तर्क समझाएं:
     ● वक्तव्य 1: एक भूस्थिर कक्षा (geostationary orbit) एक प्रकार की भूसमकालिक कक्षा (geosynchronous orbit) है, जिसका अर्थ है कि उपग्रह पृथ्वी के घूर्णन अवधि के बराबर अवधि के साथ पृथ्वी की परिक्रमा करता है, इस प्रकार पृथ्वी की सतह पर एक बिंदु के सापेक्ष स्थिर दिखाई देता है।
     ● वक्तव्य 2: कक्षा को वृत्ताकार (circular) होना चाहिए ताकि एक स्थिर ऊँचाई और गति बनी रहे, जिससे उपग्रह भूमध्य रेखा पर एक बिंदु के ऊपर स्थिर रहे।
     ● वक्तव्य 3: कक्षा को पृथ्वी के भूमध्य रेखा के तल (plane of the Earth's equator) में होना चाहिए ताकि उपग्रह सीधे भूमध्य रेखा के ऊपर रहे, पृथ्वी की सतह के सापेक्ष एक स्थिर स्थिति बनाए रखे।
     ● वक्तव्य 4: जबकि भूस्थिर कक्षा के लिए सामान्य ऊँचाई लगभग 35,786 किमी (22,236 किमी नहीं) है, ऊँचाई भूस्थिर कक्षा की एक परिभाषित विशेषता नहीं है, जिससे यह वक्तव्य गलत हो जाता है। .

1. सही उत्तर: विकल्प A: केवल 1, 2, और 3  2. तर्क समझाएं:      ● वक्तव्य 1: एक भूस्थिर कक्षा (geostationary orbit) एक प्रकार की भूसमकालिक कक्षा (geosynchronous orbit) है, जिसका अर्थ है कि उपग्रह पृथ्वी के घूर्णन अवधि के बराबर अवधि के साथ पृथ्वी की परिक्रमा करता है, इस प्रकार पृथ्वी की सतह पर एक बिंदु के सापेक्ष स्थिर दिखाई देता है।
        ● वक्तव्य 2: कक्षा को वृत्ताकार (circular) होना चाहिए ताकि एक स्थिर ऊँचाई और गति बनी रहे, जिससे उपग्रह भूमध्य रेखा पर एक बिंदु के ऊपर स्थिर रहे।
        ● वक्तव्य 3: कक्षा को पृथ्वी के भूमध्य रेखा के तल (plane of the Earth's equator) में होना चाहिए ताकि उपग्रह सीधे भूमध्य रेखा के ऊपर रहे, पृथ्वी की सतह के सापेक्ष एक स्थिर स्थिति बनाए रखे।
        ● वक्तव्य 4: जबकि भूस्थिर कक्षा के लिए सामान्य ऊँचाई लगभग 35,786 किमी (22,236 किमी नहीं) है, ऊँचाई भूस्थिर कक्षा की एक परिभाषित विशेषता नहीं है, जिससे यह वक्तव्य गलत हो जाता है।
  .

Communication satellite

• A communication satellite is an artificial satellite which retransmits and amplifies radio telecommunications signals via a transponder; creates a communication channel between a source transmitter and a receiver at different locations on Earth.

• Communication satellites are used for television, telephone, radio, Internet and military applications.

• As of January 1, 2021, there were 2,224 communication satellites in Earth orbit.

• Most communications satellites are in geostationary orbit 22,300 miles (35,900 km) above the equator, so the satellite appears to be stationary at the same point in the sky; thus, the parabolic antennas of the ground stations can be pointed permanently on this point and do not have to move to follow the satellite.

• High frequency radio waves used for telecommunications links travel along line of sight and are therefore obstructed by the curve of the Earth.

• The purpose of communication satellites is to transmit the signal around the curve of the Earth allowing communication between very distant geographical points. Communication satellites use a wide range of radio and microwave frequencies.

• To avoid signal interference, international organizations have regulations for which frequency ranges or “bands” are permitted for use by certain organizations. This band allocation minimizes the risk of signal interference.

संचार उपग्रह।

• एक संचार उपग्रह (communication satellite) एक कृत्रिम उपग्रह है जो एक ट्रांसपोंडर (transponder) के माध्यम से रेडियो दूरसंचार संकेतों को पुन: प्रसारित और प्रवर्धित करता है; पृथ्वी पर विभिन्न स्थानों पर एक स्रोत ट्रांसमीटर और एक रिसीवर के बीच एक संचार चैनल बनाता है।

• संचार उपग्रहों का उपयोग टेलीविजन, टेलीफोन, रेडियो, इंटरनेट और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

• 1 जनवरी, 2021 तक, पृथ्वी की कक्षा में 2,224 संचार उपग्रह थे।

• अधिकांश संचार उपग्रह भूस्थिर कक्षा (geostationary orbit) में भूमध्य रेखा से 22,300 मील (35,900 किमी) ऊपर होते हैं, इसलिए उपग्रह आकाश में एक ही बिंदु पर स्थिर प्रतीत होता है; इस प्रकार, ग्राउंड स्टेशनों के परवलयिक एंटेना (parabolic antennas) इस बिंदु पर स्थायी रूप से निर्देशित किए जा सकते हैं और उपग्रह का अनुसरण करने के लिए उन्हें हिलाना नहीं पड़ता।

• दूरसंचार लिंक के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगें (high frequency radio waves) दृष्टि की रेखा के साथ यात्रा करती हैं और इसलिए पृथ्वी के वक्र द्वारा अवरुद्ध होती हैं।

• संचार उपग्रहों का उद्देश्य पृथ्वी के वक्र के चारों ओर संकेत प्रसारित करना है जिससे बहुत दूरस्थ भौगोलिक बिंदुओं के बीच संचार की अनुमति मिलती है। संचार उपग्रह रेडियो और माइक्रोवेव (microwave) आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं।

• संकेत हस्तक्षेप से बचने के लिए, अंतरराष्ट्रीय संगठनों के पास यह नियम हैं कि किन आवृत्ति रेंज या "बैंड" (bands) का उपयोग कुछ संगठनों द्वारा किया जा सकता है। यह बैंड आवंटन (band allocation) संकेत हस्तक्षेप के जोखिम को कम करता है।

• एक संचार उपग्रह (communication satellite) एक कृत्रिम उपग्रह है जो एक ट्रांसपोंडर (transponder) के माध्यम से रेडियो दूरसंचार संकेतों को पुन: प्रसारित और प्रवर्धित करता है; पृथ्वी पर विभिन्न स्थानों पर एक स्रोत ट्रांसमीटर और एक रिसीवर के बीच एक संचार चैनल बनाता है।

• संचार उपग्रहों का उपयोग टेलीविजन, टेलीफोन, रेडियो, इंटरनेट और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

• 1 जनवरी, 2021 तक, पृथ्वी की कक्षा में 2,224 संचार उपग्रह थे।

• अधिकांश संचार उपग्रह भूस्थिर कक्षा (geostationary orbit) में भूमध्य रेखा से 22,300 मील (35,900 किमी) ऊपर होते हैं, इसलिए उपग्रह आकाश में एक ही बिंदु पर स्थिर प्रतीत होता है; इस प्रकार, ग्राउंड स्टेशनों के परवलयिक एंटेना (parabolic antennas) इस बिंदु पर स्थायी रूप से निर्देशित किए जा सकते हैं और उपग्रह का अनुसरण करने के लिए उन्हें हिलाना नहीं पड़ता।

• दूरसंचार लिंक के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगें (high frequency radio waves) दृष्टि की रेखा के साथ यात्रा करती हैं और इसलिए पृथ्वी के वक्र द्वारा अवरुद्ध होती हैं।

• संचार उपग्रहों का उद्देश्य पृथ्वी के वक्र के चारों ओर संकेत प्रसारित करना है जिससे बहुत दूरस्थ भौगोलिक बिंदुओं के बीच संचार की अनुमति मिलती है। संचार उपग्रह रेडियो और माइक्रोवेव (microwave) आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं।

• संकेत हस्तक्षेप से बचने के लिए, अंतरराष्ट्रीय संगठनों के पास यह नियम हैं कि किन आवृत्ति रेंज या "बैंड" (bands) का उपयोग कुछ संगठनों द्वारा किया जा सकता है। यह बैंड आवंटन (band allocation) संकेत हस्तक्षेप के जोखिम को कम करता है।

Geostationary orbit or geosynchronous equatorial orbit (GEO)

It is a special case of geosynchronous orbit, which has a circular orbit in Earth's equatorial plane.
A geostationary orbit is a particular type of equatorial orbit.
A circular geosynchronous orbit is 35,786 km above Earth's equator. It yields an orbital period of 24 hours.
The satellite has very high Speed, so that its orbit matches the Earth’s rotation.
An object in such an orbit appears motionless, looks like fixed in the sky to ground observers or to its footprint.
Application: Communications satellites and weather satellites. E.g., IRNSS: Three satellites are in geostationary orbit over the Indian Ocean.

स्थिर कक्षा या भूस्थिर भूमध्यरेखीय कक्षा (GEO)।

यह पृथ्वी के भूमध्यरेखीय तल में वृत्ताकार कक्षा वाली भू-समकालिक कक्षा का एक विशेष मामला है।
एक भूस्थिर कक्षा भूमध्यरेखीय कक्षा का एक विशेष प्रकार है।
एक वृत्ताकार भू-समकालिक कक्षा पृथ्वी के भूमध्य रेखा से 35,786 किमी ऊपर होती है। यह 24 घंटे की कक्षीय अवधि प्रदान करती है।
उपग्रह की बहुत अधिक गति होती है, ताकि इसकी कक्षा पृथ्वी के घूर्णन से मेल खा सके।
ऐसी कक्षा में स्थित वस्तु गतिहीन प्रतीत होती है, और जमीन पर पर्यवेक्षकों या इसके फुटप्रिंट के लिए आकाश में स्थिर दिखाई देती है।
अनुप्रयोग: संचार उपग्रह और मौसम उपग्रह। उदाहरण के लिए, IRNSS: तीन उपग्रह हिंद महासागर के ऊपर भूस्थिर कक्षा में हैं।

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Q 2011, Space Technology

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Communication satellite

संचार उपग्रह।

Geostationary orbit or geosynchronous equatorial orbit (GEO)

स्थिर कक्षा या भूस्थिर भूमध्यरेखीय कक्षा (GEO)।

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Geostationary orbit or geosynchronous equatorial orbit (GEO)

स्थिर कक्षा या भूस्थिर भूमध्यरेखीय कक्षा (GEO)।

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