سبب عدم سقوط الأقمار الصناعية
تستطيع الأقمار الصناعيّة البقاء في مدارها حول الكوكب بسرعة كبيرة، حيث تحافظ بذلك على دورانها وعدم سقوطها بسبب الجاذبية.
بالإضافة إلى أنّها تحمل إمدادات وقودها؛ لتحافظ على تغيّر المدار حتى تتجنّب الاصطدام بالكتل الصخريّة، وبالتالي فإنه يتمّ إرسالها إلى الفضاء بواسطة صاروخ يُطلق من الأرض، حيث يحتوي على طاقة كافية تساوي على الأقلّ 25.039 ميلاً في الساعة؛ لتكون خارج الغلاف الجويّ، وعندما يصل الصاروخ إلى الموقع المحدّد يسقط القمر الصناعيّ في مداره.
أمّا عن سرعة القمر الصناعيّ عند انفصاله عن مركبة الإطلاق، فتكفي لإبقائه في مداره لمئات السنين، ومن ناحية الحفاظ على مداره فيتمّ عن طريق الموازنة بين عاملين، وهما:
- الجاذبية: حيث إنّ القمر الصناعيّ الذي يدور حول الأرض يحتاج لسرعة أكبر ليقاوم قوة الجاذبية.
- السرعة: حيث تُقاس السرعة التي يستغرقها السفر في خط مستقيم.
أهمية التوازن في دوران الأقمار الصناعية حول الأرض
يُطلق القمر الصناعيّ إلى الفضاء بواسطة صاروخ، حيث يدور هذا القمر الصناعيّ حول الأرض عندما تتوازن السرعة من خلال الجاذبيّة الأرضيّة، إذ بدون التوازن إما أن يطير في خط مستقيم إلى الفضاء، أو يسقط إلى الأرض، ولا بدّ من الإشارة إلى أنّ الأقمار الصناعية تدور حول الأرض على طول مسارات، وارتفاعات، وسرعات مختلفة.
مدارات الأقمار الصناعية حول الأرض
من أكثر المدارات التي تدور حولها الأقمار الصناعيّة شيوعاً، هي: المدار الثابت بالنسبة للأرض، والمدار القطبي، حيث تُطلَق الأقمار الصناعيّة الثابتة من الغرب إلى الشرق فوق خط الاستواء، فيبدو دائماً فوق نفس الموقع، ويتحرك بنفس الاتجاه، وبنفس المعدّل بشكل دائريّ حول الأرض.
كما تسافر الأقمار الصناعية حول القطب في اتجاه الشمال والجنوب من القطب إلى القطب، وتدور الأرض تحتها بعمل مسح كامل للكرة الأرضية من خلال شريط واحد وبوقت واحد.
كيفية وصول الأقمار الصناعية إلى مدارها المحدد
توضع الأقمار الصناعيّة على ارتفاع يكفي للتخلّص من آثار الاحتكاك مع غلاف الجوّ للأرض، حيث إنّ الارتفاعات التي تبلغ أقلّ من مئتي ميل تؤدي إلى إبطاء القمر الصناعيّ؛ بفعل الجاذبيّة الناتجة عن الغلاف الجويّ، ممّا يجعله ينخفض إلى الجزء الأكثر كثافة منه، الأمر الذي قد يؤدّي إلى احتراقه.
ويُشار إلى أنّه يتمّ استخدام صواريخ متعدّدة المراحل لهبوط كلّ مرحلة عند استنفاد وقودها؛ وذلك لتحقيق الارتفاع والسرعة المداريّة، حيث إنّ التأثير الناتج عن خفض الكتلة الكليّة للصاروخ مع الحفاظ على توجّهه هو زيادة لسرعته، وهذا يجعله يحقّق السرعة البالغة خمسة أميال في الثانية.
فسرعة الدفع موازنة لتسارع الجاذبية، ممّا يؤدّي إلى ثباته في مداره، وحين يكون أعلى من الغلاف الجويّ السفليّ ينحني الصاروخ في مسار رحلته الأفقيّ القريب، ليصل إلى الارتفاع المداريّ المطلوب للقمر الصناعيّ.
