سرعة الأقمار الصناعية ومداراتها
تُحدد سرعة الأقمار على حسب ارتفاع المدار، أو المسافة بين القمر الصناعي وسطح الأرض، بالإضافة إلى جاذبية الأرض ، حيث كلما اقتربت الأجسام عن الأرض، تزيد الجاذبية، وتجعل القمر يتحرك بسرعة أكبر، فعلى سبيل المثال، يحتاج قمر صناعي يبعُد عن الأرض 705 كيلومترات، حو الي 99 دقيقة لإكمال مداره، ومن ناحية أخرى، يحتاج قمر آخر يبعد عن الأرض 36000 كيلومتر، 23 ساعة، و56 دقيقة، و4 ثوانٍ لإكمال مداره، و يوجد أنواع عديدة لمدارات الأقمار الصناعية، وتتنوع بحسب استخدام القمر الصناعي، وتشمل الأنواع التالي:
المدار الأرضي الجغرافي المتزامن (GEO)
يبعد المدار الثابت بالنسبة للأرض حوالي 35764 كيلو مترًا فوق الأرض، ويصل لهذا الارتفاع لتتزامن سرعة الأقمار الصناعية التي تدور فيه مع سرعة دوران الأرض ، والتي تصل إلى 11300 كيلومتر في الساعة، كما تستخدم هذه المدارات لأجهزة التلفزيون والاتصالات .
مدار أرضي منخفض (LEO)
تصل سرعة الأقمار التي تدور في المدار الأرضي المنخفض إلى 27359 كيلومترًا في الساعة، وتكمل دورتها حول المدار بـ90 دقيقة فقط لأنها قريبة من الأرض، كما تستخدم الأقمار في هذه المدارات للاتصالات الهاتفية، والعمليات العسكرية والمراقبة .
مدار أرضي متوسط (MEO)
يبلغ ارتفاع المدار الأرضي المتوسط بين 9656 و 19312 كيلو متر عن الأرض، ويتميز هذا المدار بتغطيته الواسعة لسطح الأرض، لذلك يستخدم في معرفة الطقس ، والمراقبة .
المدار القطبي
تغطي الأقمار الصناعية التي تدور في هذه المدارات من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي للأرض، حيق تقع على ارتفاع 200 إلى 1000 كيلومتر، ويصل معدل الانحراف بين 20 إلى 30 درجة .
المدار المتزامن مع الشمس (SSO)
يعتبر المدار المتزامن مع الشمس من أنواع المدار القطبي، وتكون حركة الأقمار التي تدور فيه متزامنة مع الشمس، حيث يراقب نقطة معينة على الأرض كل يوم في نفس الوقت، ويلتقط سلسلة من الصور خلال عدة أيام، أو أسابيع، أو أشهر، كما يكون على ارتفاع يتراوح بين 600 إلى 800 كيلومتر، وعند ارتفاع 800 كيلومتر يسير القمر الصناعي حوالي 7.5 كيلومتر في الثانية، وتستخدم الأقمار التي تسير في هذا المدار لمعرفة أنماط الطقس التي تساعد في التنبؤ بالعواصف، أو حرائق الغابات، أو الفياضانات .
مدارات النقل، ومدار النقل الثابت بالنسبة للأرض (GTO)
تتميز هذه المدارات بقدرة القمر الصناعي في التنقل من مدار إلى مدار آخر بسرعة كبيرة، فعلى سبيل المثال، يتم إطلاق القمر الصناعي إلى مدار النقل الثابت بالنسبة إلى الأرض، ثم يأخذ القمر طريقاً مختصراً وينتقل إلى المدار الأرضي الجغرافي المتزامن .
نقاط لاغرانج
تعتبر نقاط لاغرانج L1 و L2 الأكثر استخداماً، وكلاهما بعيدان جداً عن الأرض، حيث يصل ارتفاعهم إلى 1.5 مليون كيلومتر من سطح الأرض، تساعد هذه النقاط الأقمار الصناعية البعيدة جداً عن الأرض، وتبقيهم مستقرون .
عوامل تحدد مدار الأقمار الصناعية
يوجد عاملان مهمان في تحديد مدار الأقمار الصناعية بالإضافة إلى الارتفاع، وهما الانحراف، والميل، يعرف الانحراف بشكل المدار، مثل الانحراف في دائرة، أو في شكل بيضاوي، كما يمكن للمسافة أن تتغير اعتماداً على شكل المدار، علاوة على ذلك، يعرف الميل بزاوية المدار بالنسبة إلى خط الاستواء .
التعريف بالأقمار الصناعية
يُعرف القمر الصناعي بآ لة تُطلق في الفضاء ، وتتحرك حول كوكب، أو نجم، أو أي جسم آخر في الفضاء، ويُعرف مدارة الأقمار الصناعية بأنه المسار المنحني الذي يسير به القمر الصناعي في الفضاء حول جسم آخر بسبب الجاذبية، و تُطلق الأقمار الصناعية بواسطة صواريخ إلى الفضاء، ومن المنطقي أن تسير الأقمار في خط مستقيم في الفضاء، أو أن يعود إلى الأرض، ولكن تتسبب قوة جاذبية الأرض في توازن سرعة القمر الصناعي، وجعله يدور حولها، كما يمكن أن تختلف الارتفاعات، والسرعات، وطول المدارات.
هل يمكن للقمر الصناعي أن يسقط على الأرض؟
نعم، ولكن لمنع ذلك يجب أن يتحرك القمر الصناعي بسرعة 8 كيلومترات في الثانية على الأقل، و يوجد احتمالية كبيرة لتصادم الأقمار الصناعية مع بعضها البعض، على الرغم من وجود مدار لكل قمر صناعي، إلا أنه يوجد العديد من النفايات الفضائية، والتي تزيد فرصة الاصطدام، لذلك تدرس وكالات الفضاء مسار القمر الصناعي جيداً قبل إطلاق أي جسم إلى الفضاء.
