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शिक्षकों के लिए Orrery

मुफ़्त 3D अंतरिक्ष मॉडल में
सात पाठ

हर पाठ लगभग 30 मिनट का है और इसके लिए बस एक वेब ब्राउज़र चाहिए। हर पाठ में एक लक्ष्य, ऐप में करने के कदम, बच्चों से पूछने के तीन सवाल, और एक वर्कशीट है जो अपने अलग पन्ने पर छपती है। सातों वर्कशीट एक साथ छापने के लिए यह पेज छापें दबाएँ।

उम्र 10 से 16 साल। न साइन-अप, न कोई ख़र्च।

उत्तर हर वर्कशीट के नीचे बंद रहते हैं, ताकि पेज प्रोजेक्टर पर दिखाया जा सके। यह पेज छापें उन्हें नहीं छापता; उत्तर छापें सिर्फ़ उत्तर छापता है।

पाठ 1

सौर मंडल कितना बड़ा है?

30 मिनट उम्र 10+ विषय: पैमाना और दूरी

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 6, अध्याय 12 “Beyond Earth” (12.3, हमारा सौर मंडल)। NGSS MS-ESS1-3। प्रकाश-वर्ष और रोशनी के पहुँचने का समय NCERT के अध्याय से आगे की बात है।

शाम को खेल के मैदान में बच्चे सौर मंडल को पैमाने पर नापते हैं: सूरज के लिए फ़ुटबॉल, पृथ्वी के लिए काली मिर्च का दाना, और बीच में फ़ीता
चित्रण: सौर मंडल को पैमाने पर पैदल नापना।

लक्ष्य। बच्चे ख़ुद देखें कि ग्रह अपने बीच की दूरियों के सामने कितने छोटे हैं, और बता सकें कि किताबों में सौर मंडल की हर तस्वीर "ग़लत" क्यों बनाई जाती है।

ऐप में कदम

  1. Orrery खोलें और Start दबाएँ। सौर मंडल Explorer पैमाने पर है: ग्रह बड़े बनाए गए हैं ताकि दिख सकें।
  2. पृथ्वी पर क्लिक करें। उसका कार्ड पढ़ें: व्यास 12,756 किमी, सूरज से 149.6 मिलियन (लगभग 15 करोड़) किमी। पूछें: यहाँ से सूरज तक कितनी पृथ्वियाँ समाएँगी?
  3. ऊपर की पट्टी में True पैमाना चुनें। ग्रह बिंदु भर रह जाते हैं। नेपच्यून तक उड़ें: सूरज की रोशनी को यहाँ पहुँचने में चार घंटे लगते हैं।
  4. Search दबाकर "Voyager" लिखें: ये यान 1977 में निकले थे और अब भी सूरज के असर वाले क्षेत्र में हैं। पूछें: इससे अगले तारे तक की दूरी के बारे में क्या पता चलता है?
  5. आख़िर में पास के तारा मंडल खोलें: प्रॉक्सिमा सेंटॉरी 4.2 प्रकाश-वर्ष दूर है, यानी सूरज से पृथ्वी की दूरी का 2,70,000 गुना।

बच्चों से पूछें

  1. अगर सूरज एक फ़ुटबॉल होता, तो पृथ्वी कितनी बड़ी होती, और कितनी दूर?
  2. किताबें ग्रहों को इतने पास-पास क्यों बनाती हैं?
  3. रोशनी को पृथ्वी तक आने में 8 मिनट और नेपच्यून तक 4 घंटे लगते हैं। प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक कितना समय लगेगा?

वर्कशीट: पैदल चलने लायक सौर मंडल

नाम कक्षा तारीख़

  1. Orrery में हर ग्रह ढूँढें और सूरज से उसकी दूरी मिलियन किमी में लिखें: बुध शुक्र पृथ्वी मंगल बृहस्पति शनि अरुण (यूरेनस) वरुण (नेपच्यून)
  2. अगर पृथ्वी की दूरी 1 क़दम हो, तो हर ग्रह तक कितने क़दम? पन्ने पर एक रेखा खींचकर उन पर निशान लगाएँ।
  3. True पैमाने में कौन-सा ग्रह ढूँढना सबसे मुश्किल था? क्यों?
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 1 · सौर मंडल कितना बड़ा है?

ऐप में

  • पृथ्वी से सूरज के बीच पृथ्वियाँ: लगभग 11,700 (149.6 मिलियन किमी ÷ 12,756 किमी)।

बच्चों से पूछें

  1. काली मिर्च का एक दाना, लगभग 2 मिमी, कोई 24 मीटर दूर। 1,391,400 किमी चौड़े सूरज के लिए 22 सेमी का फ़ुटबॉल लें, तो पृथ्वी के 12,756 किमी एक सेंटीमीटर का पाँचवाँ हिस्सा बनते हैं, और उसके 149.6 मिलियन किमी 23.6 मीटर।
  2. पैमाने पर ग्रह इतने छोटे होंगे कि छप ही न पाएँ, और नेपच्यून की परिक्रमा जितना चौड़ा पन्ना पृथ्वी को बीच में एक बिंदु भर छोड़ेगा। किताबें असली दूरियों की जगह ऐसी तस्वीरें चुनती हैं जो दिख सकें।
  3. लगभग 4.2 साल: प्रॉक्सिमा सेंटॉरी 4.2 प्रकाश-वर्ष दूर है, और एक प्रकाश-वर्ष वह दूरी है जो रोशनी एक साल में तय करती है।

वर्कशीट

  1. ग्रहों के कार्ड के अनुसार सूरज से औसत दूरी, मिलियन किमी में: बुध 57.9, शुक्र 108.2, पृथ्वी 149.6, मंगल 227.9, बृहस्पति 778.3, शनि 1,426.7, अरुण 2,870.7, वरुण 4,498.4।
  2. पृथ्वी को 1 क़दम मानें तो: बुध 0.4, शुक्र 0.7, पृथ्वी 1, मंगल 1.5, बृहस्पति 5.2, शनि 9.5, अरुण 19.2, वरुण 30.1। ये क़दम खगोलीय इकाइयाँ (AU) हैं।
  3. कोई भी तर्क वाला उत्तर। बुध छोटा है और सूरज की चमक में खो जाता है; अरुण और वरुण दूर-दूर बिखरे छोटे बिंदु हैं।

पाठ 2

चाँद का आकार क्यों बदलता है

30 मिनट उम्र 10+ विषय: कलाएँ और ग्रहण

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 7, अध्याय 12 “Earth, Moon, and the Sun” (12.3, ग्रहण) और कक्षा 8, अध्याय 11 “Keeping Time with the Skies” (11.1.1, चाँद की कलाएँ)। NGSS MS-ESS1-1। NCERT कहता है कि चाँद का परिक्रमा-पथ “थोड़ा झुका” है; 5° ऐप से है।

अँधेरी कक्षा: एक बच्चा खुले लैंप के सामने डंडी पर लगी सफ़ेद गेंद लेकर घूमता है, और बाक़ी बच्चे बदलता रोशन हिस्सा देखते हैं
चित्रण: एक लैंप, एक गेंद और घूमता हुआ बच्चा।

लक्ष्य। बच्चे समझाएँ कि चाँद की कलाएँ उसके रोशन आधे हिस्से को अलग-अलग कोण से देखने से बनती हैं, पृथ्वी की छाया से नहीं, और आज रात की कला का अनुमान लगाएँ।

ऐप में कदम

  1. पृथ्वी–चाँद लैब खोलें। इसमें आज का सूरज, पृथ्वी और चाँद दिखते हैं, और चाँद का रोशन आधा हिस्सा सूरज की ओर है।
  2. चाँद को उसके परिक्रमा-पथ पर खींचें। छोटा "पृथ्वी से" दृश्य देखें: रोशन हिस्सा पतले चाँद से पूरा होता है और फिर घटता है।
  3. This month खोलें: कलाओं का कैलेंडर। आज, अगली पूर्णिमा और अगली अमावस्या ढूँढें।
  4. चाँद को ठीक पृथ्वी और सूरज के बीच रखें: सूर्य ग्रहण। पूछें कि यह हर महीने क्यों नहीं होता (परिक्रमा-पथ 5° झुका हुआ है)।
  5. ख़ुद चाँद पर क्लिक करें और उसकी दूरी पढ़ें: 3,84,400 किमी, यानी 30 पृथ्वियाँ एक कतार में।

बच्चों से पूछें

  1. पूर्णिमा के समय सूरज कहाँ होता है? अमावस्या के समय कहाँ?
  2. क्या आधी रात को पतला चाँद दिख सकता है?
  3. चाँद से पृथ्वी को देखें, तो उसकी कलाएँ कैसी दिखेंगी?

वर्कशीट: आने वाला महीना

नाम कक्षा तारीख़

  1. आज रात चाँद जैसा दिखता है वैसा बनाएँ, और उसकी कला और कितना हिस्सा रोशन है लिखें (लैब बताती है)।
  2. अगली पूर्णिमा की तारीख़: अगली अमावस्या की तारीख़:
  3. एक वाक्य में: आधा चाँद "आधा पृथ्वी की छाया में" क्यों नहीं है?
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 2 · चाँद का आकार क्यों बदलता है

बच्चों से पूछें

  1. पूर्णिमा पर सूरज हमारे पीछे होता है: पृथ्वी सूरज और चाँद के बीच होती है, इसलिए हम चाँद का रोशन हिस्सा देखते हैं। अमावस्या पर सूरज चाँद के पीछे होता है, और हम उसका अँधेरा हिस्सा देखते हैं।
  2. लगभग कभी नहीं। पतला चाँद आसमान में सूरज के पास रहता है, इसलिए वह सूरज डूबने के कुछ देर बाद डूब जाता है (शाम का चाँद) या सूरज उगने से कुछ पहले उगता है (सुबह का)।
  3. पृथ्वी की भी कलाएँ दिखेंगी, चाँद की उलटी: अमावस्या पर पूरी पृथ्वी, पूर्णिमा पर पृथ्वी की पतली लकीर।

वर्कशीट

  1. जिस दिन आप यह पेज खोलते हैं, लैब चाँद को आज रात जैसा दिखाती है।
  2. लैब के कैलेंडर से: अगली पूर्णिमा वहाँ ● से दिखाई गई है, अगली अमावस्या ○ से।
  3. चाँद अपने परिक्रमा-पथ का एक चौथाई चल चुका होता है, इसलिए हम सूरज से रोशन आधे हिस्से का भी आधा देखते हैं। पृथ्वी की छाया चाँद तक सिर्फ़ चंद्र ग्रहण में पहुँचती है, और वह सिर्फ़ पूर्णिमा पर होता है।

पाठ 3

दूसरे तारों के ग्रह

30 मिनट उम्र 12+ विषय: एक्सोप्लैनेट और रहने योग्य क्षेत्र

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 8, अध्याय 13 “Our Home: Earth, a Unique Life Sustaining Planet” (13.3.1, रहने योग्य क्षेत्र)। NGSS में एक्सोप्लैनेट पर मिडिल स्कूल का कोई मानक नहीं है; विस्तार के रूप में MS-ESS1-3। ट्रांज़िट विधि NCERT के अध्याय से आगे की बात है।

मेज़ पर तीन बच्चे: एक जलते लैंप के आगे मोती झुलाता है, दूसरा टैबलेट पर रोशनी के ग्राफ़ में गिरावट देखता है, तीसरा नोट्स लेता है
चित्रण: लैंप के आगे से गुज़रता मोती रोशनी को कम करता है।

लक्ष्य। बच्चे एक असली एक्सोप्लैनेट (दूसरे तारे का ग्रह) ढूँढें, पढ़ें कि उसकी संख्याएँ कहाँ से आती हैं, और तय करें कि वहाँ तरल पानी हो सकता है या नहीं।

ऐप में कदम

  1. TRAPPIST-1 खोलें: एक ऐसे तारे के चारों ओर पृथ्वी जितने सात ग्रह, जो बृहस्पति के परिक्रमा-पथ से भी छोटा है, 40 प्रकाश-वर्ष दूर। हरी पट्टी रहने योग्य क्षेत्र है।
  2. हर ग्रह पर क्लिक करें। कार्ड बताता है कि वह कैसे मिला (उसके सामने से गुज़रने पर तारा मद्धम होता है: ट्रांज़िट विधि) और उसका द्रव्यमान नापा गया है या न्यूनतम है।
  3. Kepler-186 f तक उड़ें, किसी रहने योग्य क्षेत्र में मिला पहला पृथ्वी जितना ग्रह। उसके साल (130 दिन) की तुलना हमारे साल से करें।
  4. Search दबाएँ और कक्षा का जाना-पहचाना कोई भी तारा लिखें। Orrery में NASA के आर्काइव से 4,728 तारा मंडल हैं; कार्ड तारामंडल (नक्षत्र) का नाम बताता है।
  5. तारा मंडलों की सूची खोलकर दूरी से क्रम लगाएँ: 20 प्रकाश-वर्ष के अंदर कितने हैं?

बच्चों से पूछें

  1. रहने योग्य क्षेत्र में होना किसी ग्रह को रहने लायक क्यों नहीं बनाता? शुक्र के बारे में सोचें।
  2. ट्रांज़िट से हमें ग्रह का आकार पता चलता है, पर उसका द्रव्यमान तारे की डगमगाहट से। क्यों?
  3. Kepler-186 f 580 प्रकाश-वर्ष दूर है। अगर हम आज संदेश भेजें, तो जवाब सबसे जल्दी कब आएगा?

वर्कशीट: ग्रह रिपोर्ट

नाम कक्षा तारीख़

  1. एक एक्सोप्लैनेट चुनें। उसका नाम, उसका तारा, और हमसे उसकी दूरी:
  2. वह कैसे खोजा गया, और किस साल?
  3. पृथ्वी के मुकाबले उसका आकार, और उसका साल दिनों में:
  4. क्या वहाँ तरल पानी हो सकता है? एक कारण पक्ष में और एक विपक्ष में दें।
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 3 · दूसरे तारों के ग्रह

बच्चों से पूछें

  1. यह क्षेत्र बस इतना बताता है कि तारे की रोशनी किसी सतह पर पानी को तरल रख सकती है। ग्रह को सही तरह की हवा भी चाहिए, और उसे थामे रखने लायक द्रव्यमान भी। शुक्र हमारे सूरज के क्षेत्र के अंदरूनी किनारे के पास है, और घनी कार्बन डाइऑक्साइड के नीचे 464 °C पर तपता है।
  2. ट्रांज़िट में तारा उतना मद्धम होता है जितना हिस्सा ग्रह उसकी डिस्क का ढकता है, इससे ग्रह का आकार मिलता है। द्रव्यमान के लिए तारे की डगमगाहट चाहिए: भारी ग्रह अपने तारे को ज़्यादा खींचता है, और तारे के हमारी ओर आने-जाने से उसकी रोशनी खिसकती है।
  3. आज से लगभग 1,160 साल बाद: 579 साल हमारे संदेश को वहाँ पहुँचने में और उतने ही जवाब को।

वर्कशीट

उत्तर चुने गए ग्रह पर निर्भर हैं। Kepler-186 f के लिए कार्ड बताता है:

  1. Kepler-186 f, लाल बौने तारे Kepler-186 के चारों ओर, 579 प्रकाश-वर्ष दूर।
  2. 2014 में ट्रांज़िट विधि से, Kepler अंतरिक्ष दूरबीन द्वारा खोजा गया।
  3. पृथ्वी से 1.17 गुना चौड़ा; साल 129.9 दिन का।
  4. पक्ष में: यह लगभग पृथ्वी जितना है और अपने तारे के रहने योग्य क्षेत्र में है। विपक्ष में: इसे पृथ्वी से लगभग एक-तिहाई रोशनी मिलती है, और इसकी हवा के बारे में कुछ पता नहीं। NASA का आर्काइव इस ग्रह को विवादित भी बताता है: इसका कार्ड यह कहता है।

पाठ 4

हमारी आकाशगंगा और उससे आगे

30 मिनट उम्र 12+ विषय: आकाशगंगा, गैलेक्सियाँ, प्रकाश-वर्ष

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 6, अध्याय 12 “Beyond Earth” (12.4, आकाशगंगा, और 12.5, ब्रह्मांड)। NGSS MS-ESS1-2; 14 से 16 साल के लिए आंशिक रूप से HS-ESS1-2। सैजिटेरियस A*, प्रकाश-वर्ष और समय में पीछे देखना NCERT के अध्याय से आगे की बातें हैं।

बच्चे मेज़ों पर काले कागज़ पर चावल और चमकी से सर्पिल बनाते हैं, एक बच्चा एक भुजा पर दूर एक छोटा तारा रखता है
चित्रण: चावल और चमकी से बनी सर्पिल गैलेक्सी।

लक्ष्य। बच्चे आकाशगंगा में सूरज की जगह ढूँढें, उसके बीच के ब्लैक होल से मिलें, और समझें कि दूर देखना यानी अतीत में देखना।

ऐप में कदम

  1. Galaxy दबाएँ। यान सौर मंडल छोड़ता है और पूरी आकाशगंगा दिखती है: 1,00,000 प्रकाश-वर्ष चौड़ी, और सूरज केंद्र से दो-तिहाई दूरी पर।
  2. सैजिटेरियस A* तक उड़ें, 27,000 प्रकाश-वर्ष दूर: 43 लाख सूरजों जितना ब्लैक होल, अपने चारों ओर मुड़ी हुई रोशनी के साथ।
  3. लोकल यूनिवर्स खोलें: 10,933 असली गैलेक्सियाँ, अपनी असली दूरियों पर। एंड्रोमेडा गैलेक्सी ढूँढें: उसकी रोशनी लगभग ढाई मिलियन (25 लाख) साल पहले चली थी।
  4. पहुँचने पर दिखने वाला नोट पढ़ें: जब यह रोशनी चली थी, तब पृथ्वी पर क्या हो रहा था।
  5. घर लौटकर Search दबाएँ और "Pleiades" लिखें: कृत्तिका, एक तारा गुच्छ जिसे आप ख़ाली आँखों से देख सकते हैं, 444 प्रकाश-वर्ष दूर।

बच्चों से पूछें

  1. प्रकाश-वर्ष एक दूरी है। खगोलशास्त्री दूरी को सालों में क्यों नापते हैं?
  2. अगर एंड्रोमेडा की रोशनी लाखों साल पुरानी है, तो क्या हम जानते हैं कि वह अभी कैसी दिखती है?
  3. आकाशगंगा के अंदर से हम उसका आकार वैसे क्यों नहीं देख सकते जैसे Orrery दिखाता है?

वर्कशीट: समय की यात्रा

नाम कक्षा तारीख़

  1. सूरज से आकाशगंगा के केंद्र तक की दूरी, प्रकाश-वर्ष में:
  2. अलग-अलग दूरियों पर तीन चीज़ें चुनें (एक ग्रह, एक तारा गुच्छ, एक गैलेक्सी)। हर एक के लिए, जो रोशनी हम देखते हैं वह कितनी पुरानी है?
  3. जब एंड्रोमेडा गैलेक्सी की रोशनी चली थी, तब पृथ्वी पर क्या हो रहा था?
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 4 · हमारी आकाशगंगा और उससे आगे

बच्चों से पूछें

  1. प्रकाश-वर्ष वह दूरी है जो रोशनी एक साल में तय करती है, लगभग 9.46 लाख करोड़ किमी। एक ही संख्या बताती है कि चीज़ कितनी दूर है, और उसकी रोशनी कितने समय से चल रही है।
  2. नहीं: हम उसे वैसा देखते हैं जैसी वह रोशनी चलने के समय थी। गैलेक्सी धीरे बदलती है, इसलिए वह लगभग वैसी ही दिखेगी, पर तब से वहाँ जो हुआ उसकी रोशनी अभी रास्ते में है।
  3. हम उसकी डिस्क के अंदर हैं, इसलिए आकाशगंगा आसमान में एक पट्टी जैसी दिखती है, और धूल उसके दूसरी ओर का ज़्यादातर हिस्सा छिपा देती है। उसका आकार उसके तारों और गैस की दूरियाँ और चालें नापकर, और दूसरी गैलेक्सियों से तुलना करके मिला है। Orrery वही नक्शा बनाता है।

वर्कशीट

  1. लगभग 27,000 प्रकाश-वर्ष: गैलेक्सी मोड सैजिटेरियस A* को सूरज से 26,996 प्रकाश-वर्ष पर रखता है।
  2. उदाहरण: नेपच्यून, लगभग 4 घंटे; कृत्तिका (Pleiades), 444 साल (रोशनी लगभग 1580 में चली); एंड्रोमेडा गैलेक्सी, गैलेक्सी मोड में 2.6 मिलियन साल, जबकि माप 2.4 से 2.6 मिलियन बताते हैं।
  3. पहुँचने का नोट (अंग्रेज़ी में) कहता है: when earlier kinds of human were making stone tools, यानी जब इंसानों की पुरानी प्रजातियाँ पत्थर के औज़ार बना रही थीं। अब तक मिले सबसे पुराने पत्थर के औज़ार 33 लाख साल पुराने हैं।

पाठ 5

चाँद के दक्षिणी ध्रुव पर उतरना

30 मिनट उम्र 12+ विषय: चाँद, खोज, इंजीनियरिंग

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 7, अध्याय 11 “Light: Shadows and Reflections” (11.2 और 11.4, छाया) और अध्याय 12 “Earth, Moon, and the Sun” (12.1, घूर्णन); कक्षा 6, अध्याय 12 दक्षिणी ध्रुव के पास चंद्रयान-3 का ज़िक्र करता है। NGSS MS-ETS1-1, MS-ETS1-2 (कसौटियों पर डिज़ाइनों में से चुनना); आंशिक रूप से MS-ESS1-1।

धूसर रेत की पहाड़ियों वाली ट्रे के चारों ओर बच्चे: नीचे पकड़ा लैंप लंबी छायाएँ डालता है, और एक बच्चा धूप वाली चोटी पर गत्ते का लैंडर रखता है
चित्रण: रेत की ट्रे पर बना दक्षिणी ध्रुव, और नीची रोशनी।

लक्ष्य। बच्चे समझें कि चाँद पर अगली लैंडिंग दक्षिणी ध्रुव पर क्यों होनी हैं, असली ज़मीन पढ़ें, और कारणों के साथ उतरने की जगह चुनें।

ऐप में कदम

  1. Lunar Mission Browser खोलें: NASA के लेज़र अल्टीमीटर से बना दक्षिणी ध्रुव 3D में, आपके चुने किसी भी घंटे की रोशनी में। समय को खिसकाएँ: कुछ गड्ढों के तल को कभी सूरज नहीं दिखता।
  2. Connecting Ridge पर सतह पर खड़े हों: क्षितिज असली है, और सूरज कई दिनों तक उसके साथ-साथ सरकता है।
  3. W, A, S, D से चलें। ढलानें असली हैं; ऐप आपको वहाँ रोक देता है जहाँ रोवर पलट जाता।
  4. भूमध्य रेखा के पास अपोलो 11 पर जाकर तुलना करें: लंबे दिन, समतल ज़मीन, कोई स्थायी छाया नहीं।
  5. वापस ध्रुव पर किसी जगह का कार्ड खोलें: धूप के घंटे, पृथ्वी से संपर्क के दिन, और घर तक का रेडियो लिंक।

बच्चों से पूछें

  1. ध्रुव पर किसी गड्ढे में बर्फ़ बची रह सकती है, पर भूमध्य रेखा पर नहीं। क्यों?
  2. लैंडर को बिजली के लिए धूप चाहिए और रेडियो के लिए पृथ्वी का दिखना। ध्रुव पर इनमें से क्या ढूँढना ज़्यादा मुश्किल है?
  3. अपोलो 1969 में भूमध्य रेखा के पास उतरा था। अब क्या बदला है कि ध्रुव की मुश्किलें उठाना ठीक लगता है?

वर्कशीट: उतरने की जगह चुनें

नाम कक्षा तारीख़

  1. ब्राउज़र में दक्षिणी ध्रुव की एक जगह चुनें। उसका नाम और अक्षांश:
  2. उसके सबसे अच्छे महीने में धूप के घंटे, और पृथ्वी से संपर्क के दिन:
  3. अपनी जगह का एक फ़ायदा और एक ख़तरा बताएँ।
  4. क्या आप वहाँ उतरेंगे? दो वाक्यों में कारण दें।
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 5 · चाँद के दक्षिणी ध्रुव पर उतरना

बच्चों से पूछें

  1. ध्रुव पर सूरज क्षितिज से एक-दो डिग्री से ज़्यादा ऊपर नहीं चढ़ता, इसलिए गहरे गड्ढों के तल कभी रोशन नहीं होते। LRO ने कुछ को −230 °C से भी ठंडा नापा है, इतना ठंडा कि बर्फ़ अरबों साल टिकी रहे। भूमध्य रेखा के पास सूरज ऊँचा चढ़ता है और दिन में ज़मीन लगभग 127 °C तक तपती है।
  2. अक्सर पृथ्वी। ध्रुव से पृथ्वी हमेशा क्षितिज के पास नीची रहती है, और हर महीने लगभग आधे समय पहाड़ियों के पीछे छिप जाती है, जबकि सबसे अच्छी चोटियों पर साल के ज़्यादातर समय धूप रहती है। Landing sites में हर जगह का पेज दोनों को महीने-दर-महीने बताता है।
  3. ऑर्बिटरों ने ध्रुवीय छायाओं में पानी की बर्फ़ पाई: 2009 में LCROSS कैबियस गड्ढे से टकराया और उसे देखा। बर्फ़ का मतलब है चाँद पर ही बना पानी, हवा और रॉकेट ईंधन, और उसके पास की चोटियों पर बिजली के लिए धूप। लैंडर अब चुने हुए बिंदु से कुछ सौ मीटर के अंदर उतर भी सकते हैं।

वर्कशीट

  1. उदाहरण के लिए, Connecting Ridge CR1, 89.45° दक्षिण।
  2. चुने गए 30 दिनों के लिए जगह के कार्ड से: 100% धूप यानी 720 घंटे; आधे समय खुला लिंक यानी लगभग 15 दिन। उसका पेज अगले बारह महीने देता है।
  3. संख्याओं से मेल खाता कोई भी फ़ायदा और ख़तरा: लंबी धूप या ऊँची चोटी, बनाम पृथ्वी से लंबे ब्लैकआउट, खड़ी ढलानें या पास की ठंडी छायाएँ।
  4. चुनाव पर नहीं, कारणों पर अंक दें: अच्छा उत्तर जगह की धूप और पृथ्वी-संपर्क की संख्याओं का इस्तेमाल करता है।

पाठ 6

मंगल पर खड़े होकर

30 मिनट उम्र 10+ विषय: मंगल, उसका दिन, उसके चाँद, उसका गुरुत्व

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 8, अध्याय 5 “Exploring Forces” (5.4.2 और 5.5, गुरुत्वाकर्षण और भार) और अध्याय 13 (रहने योग्य क्षेत्र के किनारे पर मंगल); कक्षा 7, अध्याय 12 (12.1, घूर्णन); कक्षा 6, अध्याय 12 (“मंगल के दो चाँद हैं”)। NGSS MS-ESS1-3, MS-ESS1-2, MS-PS2-4। मंगल और पृथ्वी पर भार की तुलना NCERT के अध्याय से आगे की बात है।

शाम को मेज़ पर तीन बच्चे: लैंप के नीचे लाल-भूरी रेत की पहाड़ियों वाली ट्रे, और स्टैंड पर लाल गेंद जिसके तार के छल्ले पर आलू के दो छोटे चाँद हैं; एक बच्चा आलू घुमाता है और दूसरा स्टॉपवॉच से समय लेता है
चित्रण: एक लाल गेंद, आलू के दो चाँद और एक स्टॉपवॉच।

लक्ष्य। बच्चे मंगल की असली ज़मीन पर खड़े हों, मंगल के दिन, साल और भार की तुलना हमारे से करें, और समझाएँ कि उसका एक चाँद पश्चिम में क्यों उगता है।

ऐप में कदम

  1. मंगल पर क्लिक करें। उसका कार्ड 24.6 घंटे का दिन, 687 पृथ्वी-दिनों का साल, और 3.7 m/s² गुरुत्व बताता है, पृथ्वी के 9.8 के मुकाबले।
  2. Stand on Mars दबाएँ, या जेज़ेरो गड्ढा खोलें, जहाँ 2021 में Perseverance रोवर उतरा। ज़मीन और उसका रंग परिक्रमा करते कैमरों से हैं; आसमान का रंग देखें।
  3. Play दबाकर आसमान देखें। फिर Zoom to Phobos: फ़ोबोस पश्चिम में उगता है और पूर्व में डूबता है, एक मंगल-दिन में दो बार।
  4. Noon दबाएँ: सूरज पृथ्वी से दिखने वाले आकार का दो-तिहाई दिखता है। सूरज डूबने के बाद जहाँ वह डूबा वहाँ नीचे देखें: पृथ्वी एक चमकीला शाम का तारा है (या सूरज उगने से पहले, सुबह का तारा)।
  5. ओलंपस मॉन्स जाएँ, सौर मंडल का सबसे ऊँचा ज्वालामुखी, और मेलस कैज़्मा, वैलेस मैरिनेरिस में, 3,000 किमी से भी लंबी घाटियों का सिलसिला।

बच्चों से पूछें

  1. मंगल पर रोवर का एक दिन लगभग 24 घंटे 40 मिनट का होता है। 30 मंगल-दिन कितने पृथ्वी-दिनों के बराबर हैं?
  2. मंगल पर आपका द्रव्यमान वही रहता है। फिर आप हल्का क्यों महसूस करेंगे, और कितना?
  3. हमारा चाँद सूरज की तरह पूर्व में उगता है। फ़ोबोस पश्चिम में क्यों उगता है?

वर्कशीट: मंगल पर एक हफ़्ता

नाम कक्षा तारीख़

  1. मंगल के कार्ड से: उसका दिन घंटों में और उसका साल पृथ्वी-दिनों में।
  2. मंगल का गुरुत्व पृथ्वी का कितना हिस्सा है? 40 kg का बस्ता वहाँ कितने किलो जैसा लगेगा?
  3. फ़ोबोस को मंगल का एक चक्कर लगाने में कितना समय लगता है? वह एक मंगल-दिन में आसमान को कितनी बार पार करता है?
  4. जेज़ेरो का आसमान दोपहर और रात में बनाएँ। सूरज, फ़ोबोस और पृथ्वी पर नाम लिखें।
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 6 · मंगल पर खड़े होकर

बच्चों से पूछें

  1. लगभग 30.8 पृथ्वी-दिन: 30 × 24 घंटे 40 मिनट = 740 घंटे।
  2. भार आपके द्रव्यमान पर गुरुत्व का खिंचाव है, और मंगल पृथ्वी के 38% बल से खींचता है: उसका द्रव्यमान पृथ्वी का दसवाँ हिस्सा है, और आप उसके केंद्र से लगभग आधी दूरी पर खड़े होंगे। आपको अपना भार एक-तिहाई से कुछ ज़्यादा लगेगा।
  3. फ़ोबोस 7.7 घंटे में मंगल का चक्कर लगाता है, मंगल के घूमने (24.6 घंटे) से तेज़, इसलिए वह घूमती ज़मीन से आगे निकल जाता है और आसमान को पश्चिम से पूर्व पार करता है। हमारा चाँद एक महीना लेता है, इसलिए पृथ्वी का घूमना उसे पूर्व से पश्चिम ले जाता है।

वर्कशीट

  1. 24.6 घंटे का दिन; 687 पृथ्वी-दिनों का साल।
  2. लगभग 38%, एक-तिहाई से थोड़ा ज़्यादा; 40 kg का बस्ता लगभग 15 kg जैसा लगेगा।
  3. फ़ोबोस: 7.7 घंटे (डीमोस को 30.3 लगते हैं)। घूमती ज़मीन से देखें तो वह एक मंगल-दिन में लगभग दो बार आसमान पार करता है।
  4. दिन में धूल भरा, हल्का भूरा-पीला आसमान और छोटा सूरज; रात में तारों के बीच तेज़ी से चलता फ़ोबोस, और सूरज वाली ओर एक चमकीले तारे जैसी पृथ्वी।

पाठ 7

तारे S2 के साथ केप्लर के नियम

30 मिनट उम्र 13+ विषय: परिक्रमा, गुरुत्व, केप्लर के नियम

पाठ्यक्रम में। NCERT Curiosity, कक्षा 8, अध्याय 5 “Exploring Forces” (5.4.2, गुरुत्वाकर्षण); केप्लर के नियम कक्षा 6 से 8 में नहीं हैं। NGSS में विस्तार के रूप में HS-ESS1-4: MS-ESS1-2 अपने आकलन से केप्लर के नियमों को बाहर रखता है।

खिंची हुई गहरी चादर के चारों ओर बच्चे, बीच में धँसी भारी गेंद, और एक कंचा जो गेंद के पास से अंडाकार रास्ते पर तेज़ी से मुड़ता है
चित्रण: खिंची चादर के गड्ढे के चारों ओर तेज़ी से घूमता कंचा।

लक्ष्य। बच्चे देखें कि कोई परिक्रमा उस द्रव्यमान के पास तेज़ हो जाती है जिसके चारों ओर वह घूमती है, केप्लर का दूसरा नियम अपने शब्दों में कहें, और जानें कि खगोलशास्त्रियों ने आकाशगंगा के बीच के ब्लैक होल को कैसे तौला।

ऐप में कदम

  1. हैली धूमकेतु पर क्लिक करें और उसका परिक्रमा-पथ देखें: वह सूरज के बहुत पास से घूमता है और नेपच्यून से भी आगे जाता है। वह सबसे तेज़ कहाँ चलता है?
  2. S2 रेस खोलें। S2 सूरज से लगभग 14 गुना भारी तारा है जो आकाशगंगा के ब्लैक होल सैजिटेरियस A* के चारों ओर घूमता है, खगोलशास्त्र में सबसे अच्छे से नापे गए परिक्रमा-पथ पर।
  3. मई 2018 में उसके असली नज़दीकी गुज़रने में S2 के साथ रेस लगाएँ। जब वह अंदर गिरे, Faster दबाए रखें: उसकी चाल लगभग 7,700 km/s तक पहुँचती है।
  4. हरी पट्टी में बने रहें: आप S2 के साथ तभी रह पाएँगे जब ब्लैक होल के पास आते समय तेज़ हों और दूर जाते समय धीमे।
  5. अंत में रेस के नोट पढ़ें: S2 अपने सबसे पास वाले बिंदु पर सबसे दूर वाले से कितना तेज़ चलता है।

बच्चों से पूछें

  1. S2 अपने परिक्रमा-पथ में सबसे तेज़ कहाँ चलता है, और क्यों?
  2. S2 अपने सबसे पास वाले बिंदु पर सबसे दूर वाले से 16 गुना तेज़ चलता है। उसका सबसे पास का बिंदु ब्लैक होल से 120 AU है। सबसे दूर का कितना होगा?
  3. एक तारे के परिक्रमा-पथ का आकार और समय ब्लैक होल का द्रव्यमान कैसे बता सकते हैं?

वर्कशीट: S2 के साथ रेस

नाम कक्षा तारीख़

  1. ब्लैक होल से S2 की सबसे कम दूरी, और वहाँ उसकी चाल:
  2. परिक्रमा-पथ के दूर वाले छोर पर उसकी चाल। वह कितने गुना धीमी है?
  3. अपने शब्दों में केप्लर का दूसरा नियम:
  4. S2 को एक चक्कर में 16 साल लगते हैं। वह अगली बार सबसे पास किस साल गुज़रेगा?
शिक्षक के लिए उत्तर

पाठ 7 · तारे S2 के साथ केप्लर के नियम

ऐप में

  • हैली धूमकेतु सूरज से सबसे पास, 0.59 AU पर, सबसे तेज़ चलता है, और सबसे दूर, 35.1 AU पर, सबसे धीमा।

बच्चों से पूछें

  1. ब्लैक होल के सबसे पास वाले बिंदु पर। अंदर गिरते समय गुरुत्व उसे तेज़ खींचता है; बाहर चढ़ते समय गुरुत्व उसे धीमा करता है।
  2. लगभग 1,900 AU: दोनों छोरों पर चाल गुणा दूरी बराबर रहती है, इसलिए 16 गुना धीमा यानी 16 गुना दूर। परिक्रमा-पथ का नापा हुआ सबसे दूर का बिंदु 1,950 AU है।
  3. केप्लर का तीसरा नियम: परिक्रमा-पथ के आकार का घन, उसके समय के वर्ग से भाग देने पर, उस द्रव्यमान को देता है जिसके चारों ओर वह घूमता है। S2 के लिए 1,035 AU और 16.05 साल से 4.3 मिलियन (43 लाख) सूरज मिलते हैं।

वर्कशीट

  1. 120 AU, लगभग 7,750 km/s पर, जैसा रेस परिक्रमा-पथ से निकालती है (2018 में नापी गई चाल लगभग 7,650 km/s थी)।
  2. 476 km/s, लगभग 16 गुना धीमी।
  3. ब्लैक होल से तारे तक की रेखा बराबर समय में बराबर क्षेत्रफल घेरती है, इसलिए तारा पास होने पर तेज़ और दूर होने पर धीमा चलता है।
  4. 2034 में: मई 2018 और 16.05 साल।

पाठ्यक्रम में

हर पाठ किन विषयों में मदद करता है, भारत की NCERT की कक्षा 6 से 8 की विज्ञान किताबों (Curiosity श्रृंखला, पुनर्मुद्रण 2026–27) में और अमेरिका के Next Generation Science Standards में। मेल तभी लिखा गया है जब अध्याय सच में वह विषय पढ़ाता है।

पाठ NCERT CuriosityNGSS
1 · पैमाना कक्षा 6, अध्याय 12 (12.3)MS-ESS1-3
2 · चाँद की कलाएँ कक्षा 7, अध्याय 12 (12.3); कक्षा 8, अध्याय 11 (11.1.1)MS-ESS1-1
3 · एक्सोप्लैनेट कक्षा 8, अध्याय 13 (13.3.1) MS-ESS1-3, विस्तार के रूप में
4 · आकाशगंगा कक्षा 6, अध्याय 12 (12.4, 12.5) MS-ESS1-2; आंशिक रूप से HS-ESS1-2
5 · चाँद का दक्षिणी ध्रुव कक्षा 7, अध्याय 11 (11.2, 11.4), अध्याय 12 (12.1) MS-ETS1-1, MS-ETS1-2; आंशिक रूप से MS-ESS1-1
6 · मंगल कक्षा 8, अध्याय 5 (5.4.2, 5.5), अध्याय 13; कक्षा 7, अध्याय 12 (12.1); कक्षा 6, अध्याय 12MS-ESS1-3, MS-ESS1-2, MS-PS2-4
7 · केप्लर और S2 कक्षा 8, अध्याय 5 (5.4.2); केप्लर के नियम कक्षा 6 से 8 से आगे हैं HS-ESS1-4, विस्तार के रूप में

NGSS कोड: MS-ESS1-1, कलाओं, ग्रहणों और ऋतुओं के लिए पृथ्वी–सूरज–चाँद का मॉडल; MS-ESS1-2, सौर मंडल और गैलेक्सियों की गतियों में गुरुत्व की भूमिका; MS-ESS1-3, आँकड़ों से सौर मंडल की चीज़ों का पैमाना और गुण; MS-ETS1-1 और -2, डिज़ाइन की समस्या तय करना और उस पर हलों को परखना; MS-PS2-4, गुरुत्व खींचता है और द्रव्यमानों पर निर्भर है; HS-ESS1-2, बिग बैंग के सबूत; HS-ESS1-4, परिक्रमा करती चीज़ों की गति का गणित से अनुमान। कक्षा 8 का पुराना अध्याय "Stars and the Solar System" NCERT के 2022 के युक्तिकरण में हटा दिया गया; उसके विषय अब ऊपर के अध्यायों में हैं।

स्रोत: NCERT, कक्षा 6 अध्याय 12, कक्षा 7 अध्याय 11, अध्याय 12, कक्षा 8 अध्याय 5, अध्याय 11, अध्याय 13; NGSS, MS-ESS1, MS-PS2, MS-ETS1, HS-ESS1।

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