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).