مدارات الأقمار الصناعية

أحد أكثر الأشياء التي تدعو للفضول حول الأقمار الصناعية هي المسارات المختلفة التي تتبعها على ارتفاعات مختلفة من الأرض.
إذا تركناها لأجهزتها الخاصة فإن هذه الأقمار الصناعية التي أُطلقت من الأرض قد تعود وتسقط نحو الأرض كحجر قُذف في الهواء، ولمنع حدوث ذلك فعلى الأقمار الصناعية أن تستمر بالحركة كلَّ الوقت على الرغم من وجود قوة الجاذبية الأرضية والتي تسحبها نحو الأرض لكنها لا تندفع متحطمةً نحوها، يدور بعضها بنفس سرعة دوران الأرض حول نفسها ولذلك فإن هذه الأقمار تبقى ثابتة في نقطةٍ محددةٍ فوق رؤوسنا، بينما تدور أقمارٌ أخرى بسرعة أكبر، وعلى الرغم من وجود أنماط مختلفة لمدارات الأقمار الصناعية إلا أنها تأتي وفق ثلاثة أصناف أساسية: منخفض، متوسط، ومرتفع .

1)-المدارات الأرضية المنخفضة:

غالبًا ما تكون الأقمار الصناعية العلمية قريبة نسبيًا من الأرض، فوقها ببضعة مئات من الكيلومترات وتتبع مسارًا دائريًا غالبًا يسمى المدار الأرضي المنخفض LEO .وبما أن عليها أن تتحرك بسرعةٍ كبيرةٍ لتتغلب على الجاذبية الأرضية وفي مدارات صغيرة نسبيًا لأنها قريبة من الأرض، فإن هذه الأقمار تغطي مناطق كبيرة من الكوكب بسرعة ولا تبقى فوق مكانٍ محددٍ من الأرض لأكثر من دقائق قليلة، وتتبع بعض هذه الأقمار ما يُسمى المدار القطبي متجاوزة فوق كلا القطبين الشمالي والجنوبي في دورة تحتاج لساعة ونصف فقط لكي تتم.

2)-المدارات الأرضية المتوسطة:

كلما ارتفع القمر الصناعي أكثر، كلما أمضى وقتًا أطول فوق نقطة محددة من الأرض، الأمر مشابهٌ للطائرات النفاثة التي تطير فوقنا، فكلما بدت أبطأ في السماء كلما كان ارتفاعها أكبر.يبلغ ارتفاع المدار الأرضي المتوسط MEO، حوالي عشر مرات فوق المدار الأرضي المنخفض، تقع الأقمار الصناعية GPS navstar، في مدارات أرضية متوسطة حوالي 20000 كيلومترًا فوق رؤوسنا وتستغرق 12 ساعة لتكمل دورة حول الكوكب وفق مدارات نصف متزامنة، مما يعني أنه بينما لا تكون في نفس المكان فوق رؤوسنا، إلا أنها تجتاز فوق نفس النقاط على خط الاستواء في نفس الوقت كل يوم.

3)-المدارات الأرضية المرتفعة:

لدى العديد من الأقمار الصناعية مداراتٌ مختارةٌ بدقة على ارتفاع 36000 كيلومترًا فوق سطح الأرض، حيث يضمن هذا الموقع السحري أن تستغرق يومًا كاملًا لتدور حول الأرض وتعود لنفس الموضع فوقها في نفس الوقت من اليوم، تسمى مثل هذه المدارات الأرضية المرتفعة بالمدارات المتزامنة مع الأرض (لأنها متزامنة مع دوران الأرض حول نفسها) أو تسمى المدارات الثابتة بالنسبة للأرض (إذا بقي القمر الصناعي فوق نفس النقطة فوق الأرض كل الوقت).

الغرض من الأقمار الصناعية
                 1- جمع المعلومات عن الأرض والشمس ونقلها إلي الأرض

                 2- دراسة حالة الطقس

                 3- الاتصالات السلكية واللاسلكية
                 4- للأغراض العسكرية وتصوير مواقع العدو
     -----------------------------------------------------------------------------

    كيف يطلق القمر الصناعي إلي الفضاء الخارجي

يتم إطلاق القمر الصناعي إلي الفضاء بواسطة صاروخ متعدد المراحل تنتهي كل مرحلة بنفاذ وقودها حتى يصل إلي مدار حول الأرض 

_____________________________________________

مكونات القمر الصناعي مكونات أي قمر صناعي هي مجموعه الأجزاء والمعدات المختلفة التي يحتاجها لأداء المهمة المكلف بها وهناك مكونات أساسية توجد في جميع الأقمار مثل

1. أجنحة الخلايا الشمسية التي تمد القمر بالطاقة اللازمة لتشغيله.
2. بطارية احتياطية من الهيدروجين أو النيكل أو الكاديوم لتشغيل القمر في حالات الطوارئ او في حالات كسوف الشمس .
3. الهوائيات اللازمة لاتصال القمر بمحطات التحكم الأرضية وبث الصور والبيانات إليها واستقبال الأوامر منها .
4. الكاميرات الرقمية الدقيقة جدا خاصة في أقمار التجسس وأقمار الطقس وأقمار الأبحاث العلمية وتصل دقة هذه الكاميرات إلي تصوير سيارة متحركة علي الأرض بكل تفاصيلها.
5. النواقل كما في أقمار البث الفضائي والاتصالات وهي التي يتم تحميل القنوات الفضائية والتليفونية عليها وتتميز أقمار الاتصالات والبث التليفزيوني عن جميع الأقمار الصناعية بالهوائيات العملاقة الموجودة فيها والتي تتيح لها نقل الصور والبيانات والاتصالات من مكان إلي آخر علي سطح الكرة الأرضية

الاقمار الصناعية

الاقمار الصناعيه

الأقمار الصناعيّة

تعدّ الأقمار الصناعيّة واحدة من أهمّ منجزات الثورات التكنولوجيّة في هذا العالم، لما لها من فائدة كبيرة في هذا العالم، وقد أثرت كثيراً في أعمال الإنسان، والمنظّمات، والمؤسّسات، والهيئات، ووسائل الإعلام أيضاً، وتُطلق هذه الأقمار في الفضاء الخارجيّ، وقد أطلق ما يقارب 6600 قمراً صناعيّاً من أكثر من 40 بلداً، وتوجد هذه الأقمار في مدارات مختلفة عن بعضها، ويوجد في المدار الثاني ما يقارب 3600 قمر، والمدار الثالث والرابع حوالي 1000 قمر، و500 قمر في المدارات المنخفضة، و50 قمراً في المدارات المتوسّطة التي تبعد عن الأرض 20 ألف كيلو متر، ويوجد العديد منها في المدار الثابت الذي يبعد عن الأرض 36 ألف كيلو متر، ومنها أصبح حطاماً، وتُطلق هذه الأقمار من الأرض بواسطة صواريخ إلى المدار المحدّد من قبل الجهة المطلقة.

تاريخ الأقمار الصناعيّة

الأقمار الصناعيّة كانت أشبه بالخيال قديماً، وكان إدوارد ايفرت هيل في عام 1869 ميلاديّة قد كتب قصة قصيرة خياليّة كتصوير لإطلاق قمر صناعيّ في الفضاء، وفي عام 1903 ميلاديّة نشرت قسطنطين تشياكوفسكي بأنّه تم استكشاف طريقة لدفع الأجهزة، وتوالت هذه الأبحاث والاستكشافات والأطروحات حتى عام 1957 ميلاديّة عندما أطلق الاتحاد السوفييتي في 4 أكتوبر من هذا العام أوّل قمر صناعيّ أطلق عليه اسم سبوتنيك 1، ولعب سبوتنيك دوراً مهماً في سباق الفضاء وخاصة مع الولايات المتحدة، واستطاع هذا القمر تحديد كثافة طبقات الغلاف الجوي العاليّة من خلال قياس التغير المداري، وفي 3 نوفمبر من عام 1957 ميلاديّة تم إطلاق قمر سبتونيك 2 وكان يحمل كلباً تدعى لايكا، وقامت الولايات المتحدة الأمريكة بإطلاق المستكشف 1 في 31 يناير من عام 1958، واستمرت هذه التطورات إلى ما أصبح عليه الآن.

 أنواع الأقمار الصناعيّة

الأقمار الصناعية الفلكية: هي الأقمار الصناعية المستخدمة لرصد الكواكب البعيدة، والمجرّات، والأجسام الفضائيّة الأخرى الخارجيّة.

الأقمار الصناعية الحيويّة:هي الأقمار الصناعيّة المصمّمة لحمل الكائنات الحيّة؛ لإجراء التجارب العلميّة. 

أقمار الاتصالات: هي الأقمار الصناعية الموجودة بشكل دائم في الفضاء لأغراض الاتصالات السلكيّة واللاسلكيّة.

أقمار رصد الأرض: هي الأقمار المخصصة للاستخدامات غير العسكرية مثل الرصد البيئيّ، والأرصاد الجويّة.

الأقمار الصناعية الملاحية: هي الأقمار الصناعية التي تستخدم إشارات الراديو؛ لتمكين أجهزة الاستقبال النقّالة على الأرض لتحديد موقعها بالضبط.

الأقمار الصناعية القاتلة: هي الأقمار الصناعيّة التي تمّ تصميمها لتدمير الرؤوس الحربيّة للعدو، والأقمار الصناعيّة، والأصول فضائيّة أخرى.

-------------------------------------------------------------------------------

ميزات الأقمار الصناعية:
1. عدم تقيدها بالتضاريس الجغرافية لسطح الأرض.
2. اتساع منطقة التغطية.
3. عدم تقيدها بالحدود السياسية للدول.
لكنها بالمقابل مكلفة في التصنيع و الإطلاق و التشغيل , مما ينعكس على ارتفاع الكلفة على المستخدم.