أنواع مدارات الأقمار الصناعية

كيف تتنوع مدارات الأقمار الصناعية

المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO)

تدور جميع الأقمار الصناعية بالكامل في المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO) ويكون ذلك فوق خط الاستواء من ناحية الغرب إلى الشرق بعد أن تدور الأرض، ويستغرق هذا الأمر 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوانٍ، وذلك من خلال السفر بنفس معدل سرعة الأرض تمامًا، ويتسائل الكثيرون


لماذا لا يسقط القمر الصناعي


ويكمن السر في ذلك في الجاذبية.

ومعدل السرعة هو الذي يجعل جميع الأقمار الصناعية الموجودة في GEO تظهر بشكل “ثابت” على مكان ثابت. وذلك لمطابقة دوران الأرض بشكل تام، ولابد أن تكون سرعة أقمار المدار الثابت بالنسبة للأرض تقريبًا 3 كيلومترات في الثانية ويكون ذلك على ارتفاع 35786 كيلومتر. وذلك يكون أبعد بشكل كبير عن سطح الأرض عند مقارنته بالعديد من الأقمار الصناعية.

ومن المعروف أنه يتم استخدام المدار الأرضي الثابت (GEO) من خلال الأقمار الصناعية وهي أقمار تحتاج إلى أن تبقى باستمرار فوق مكان ثابت معين فوق الأرض، ومن أمثلة هذه الأقمار هي أقمار الاتصالات.

وبهذا الشكل من الممكن أن نقوم بعمل تثبيت هوائي على سطح الأرض حتى يظل دائمًا موجه إلى هذا القمر الصناعي بدون أن يتحرك. ومن الممكن استخدامه أيضًا من خلال الأقمار الصناعية من أجل ملاحظة حالة الطقس، لأنها تستطيع مراقبة مناطق معينة باستمرار للتعرف على طريقة ظهور اتجاهات المناخ.

وهناك


الدول العربية التي تمتلك أقمار صناعية


من هذا النوع، وتغطي هذه الأنواع من الأقمار الصناعية التي تتواجد في المدار الأرضي الثابت نطاق كبير من الأرض، لذلك فإن حوالي ثلاثة أقمار صناعية ذات تباعط متساوي يمكنها أن توفر تغطية شاملة وقريبة من الأرض.

ذلك لأنه في حالة وجود القمر الصناعي بعيد للغاية عن الأرض، فمن الممكن أن يغطي الكثير من الأقسام في المرة الواحدة، وهذا الأمر يشابه القدرة على مشاهدة جزء أكبر من الخريطة وذلك من على بعد حوالي متر عند مقارنته بما إذا كان القمر على بعد سنتيمتر منها.

لذلك حتى نتمكن من رؤية الأرض كاملة في وقت واحد من القمر الأرضي الثابت، نكون في حاجة إلى عدد أقل من الأقمار الصناعية عندما نقارن ذلك بالارتفاع المنخفض.

المدار الأرضي المنخفض (LEO)

يوحي اسم هذا المدار بأنه يتواجد في مكان قريب نسبيًا من الأرض، وفي العادة يكون هذا القمر الصناعي على ارتفاع أقل تقريبًا من 1000 كم ولكن من الممكن أن يصل ارتفاع هذا القمر إلى حوالي 160 كيلو متر فوق سطح الأرض، ويكون منخفض عند مقارنته بالمدارات الأخرى، ولكنه لا يزال بعيد بشكل كبير عن سطح الأرض.

وعند مقارنته بالطائرات التجارية، نجد أن معظم هذه الطائرات لا تتواجد على ارتفاعات تزيد بشكل كبير عن 14 كيلو متر تقريبًا، لذلك فإن أقل مستوى منخفض من المدار الأرضي المنخفض يكون في مكان أعلى بعشر مرات من ذلك.

كيف يعمل القمر الصناعي


؟ وذلك على عكس تلك الأقمار الصناعية التي تتواجد في المدار الأرضي الثابت والتي لابد أن تدور بشكل دائم على طول خط استواء الأرض، لا يجب على الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض أن تتبع مسار معين حول الأرض بشكل دائم وبنفس الطريقة بل يمكن إمالة مستواها.

وذلك يعني أن هناك الكثير من المسارات التي تكون متاحة للأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض، ويعتبر ذلك من أحد الأسباب التي تجعل المدار الأرضي المنخفض من المدارات شائعة الاستخدام.

ويعتبر اقتراب الأقمار الصناعية المنخفضة LEO من الأرض من الأمور التي تجعلها مفيدة لعدد من الأسباب، حيث إنه يعتبر المدار الأكثر شيوعًا واستخدامًا في تصوير الأقمار الصناعية، لأن قربه من سطح الأرض يساعده على التقاط صور ذات دقة أعلى، وعندما يقرر أي باحث عمل


بحث عن الاقمار الصناعية


لا يتجاهل هذه الأقمار وأهميتها.

ويعتبر المدار الأرضي المنخفض هو نفس المدار المستخدم في محطة الفضاء الدولية (ISS) ، حيث يكون من السهل على رواد الفضاء أن يسافروا منه وإليه وذلك على مسافة أقصر، وتتحرك الأقمار الصناعية في ذلك المدار بسرعة تصل إلى 7.8 كم خلال الثانية الواحدة.

وبهذه السرعة يأخذ هذا القمر الصناعي حوالي 90 دقيقة حتى يدور الأرض، وهذا يعني أن محطة الفضاء الدولية تنتقل حول الأرض حوالي 16 مرة خلال اليوم الواحد ، وذلك قد تمكنك من فهم

الأقمار الصناعية السعودية وأهميتها

هناك العديد من


فوائد القمر الصناعي


على حسب نوع كل قمر، وبالرغم من ذلك فإن أقمار المدار الأرضي المنخفض الفردية تكون الأقل فائدة في مهام معينة مثل الاتصالات، وذلك لأنها تتحرك بشكل سريع للغاية في السماء، وهكذا تتطلب الكثير من الجهود حتى يتم تتبعها من المحطات الأرضية.

وبدلاً من هذا الأمر، ففق الغالب نجد أن أقمار الاتصالات الموجودة في المدار المنخفض تكون جزء من كوكبة أو مجموعة كبيرة من الأقمار الصناعية التي توفر تغطية ثابتة.

وحتى تزيد التغطية، أحيانًا يتم طلاق مجموعات مختلفة من الأقمار الصناعية، وهذه المجموعة تتكون من أقمار متشابهة مع بعضها البعض، وهي تعمل من أجل إنشاء شبكة تدور حول الأرض، ويتيح لها ذلك تغطية مساحات كبيرة للغاية من سطح الأرض خلال الوقت الواحد، وذلك حتى تعمل مع بعضها البعض.

وهناك مركبة تسمى آريان قامت بحمل ما يزيد عن حمولتها بحوالي 5 أضعاف حمولتها التي تبلغ 20 طن تقريبًا، وذلك وصولاً إلى محطة الفضاء الدولية التي تقع في المدار الأرضي المنخفض.

المدار الأرضي المتوسط (Medium Earth Orbit)

يتكون المدار الأرضي المتوسط من مجموعة كبيرة من المدارات في أي مكان وذلك بين المدار الأرضي المنخفض والمدار الأرضي الثابت، وهو يشبه المدار الأرضي المنخفض في كونه لا يحتاج أيضًا إلى أخذ مسارات محددة حول سطح الأرض، ويتم استخدامه عن طريق مجموعة متنوعة من الأقمار الصناعية مع عدد من التطبيقات المختلفة.

ويشيع استخدام المدار الأرضي المتوسط من خلال الأقمار الصناعية المرتبطة بالملاحة، مثل نظام جاليليو الأوروبي الذي يقوم بتشغيل اتصالات الملاحة في مختلف أنحاء أوروبا، ويتم استخدامه في عدد كبير من أنواع الملاحة، وهناك


أقمار صناعية عسكرية


كثيرة من هذا النوع.

ومن الممكن تتبع الطائرات الضخمة الكبيرة من أجل الحصول على الاتجاهات في الهاتف الذكي، ويستخدم جاليليو مجموعة كبيرة من الأقمار الصناعية المتعددة من أجل توفير التغطية من خلال أجزاء كبيرة من العالم مرة واحدة في وقت واحد.

مدار قطبي ومدار متزامن مع الشمس (SSO)

في العادة تنتقل الأقمار الصناعية من خلال المدارات القطبية إلى الأرض وذلك من ناحية الشمال وصولاً إلى الجنوب بدلاً من ناحية الغرب إلى الشرق، حيث تمر تقريبًا فوق قطبي الأرض، وتختلف


مواقع الاقمار الصناعية


بشكل عام طبقًا لنوعها وطريقة عملها.

لا يجب على الأقمار الصناعية الموجودة في مدار قطبي أن تقوم بعبور القطبين الشمالي والجنوبي بشكل دقيق، حتى تنحرف في حدود 20 إلى 30 درجة لا يزال يتم تصنيفها على أنها مدار قطبي، والمدارات القطبية هي نوع من أنواع المدارات الأرضية المنخفضة، لأنها تقع على ارتفاعات منخفضة تتراوح ما بين 200 إلى 1000 كيلومتر.

ويعتبر المدار المتزامن مع الشمس (SSO) نوع خاص من أنواع المدارات القطبي. والأقمار الصناعية في SSO تسافر فوق المناطق القطبية بشكل عام، وتتزامن مع الشمس.

هذا الأمر يعني أنها تتزامن حتى تظل دائمًا في نفس وضعها الثابت بالنسبة للشمس، وهذا يعني أن القمر الصناعي يقوم دائمًا بزيارة نفس المكان في نفس الوقت، على سبيل المثال يمر بمدينة باريس بشكل يومي وقت الظهر بالتحديد ، لكن ما

السبب في ثبات مدار القمر الصناعي

؟

هذا الأمر يعني أن القمر الصناعي يقوم دائمًا بمراقبة نقطة على الأرض بشكل مستمر في نفس الوقت من اليوم، والتي تخدم عدد كبير من التطبيقات، على سبيل المثال هذا يعني أن العلماء والأشخاص الذين يستخدمون صور الأقمار الصناعية يمكنهم مقارنة طريقة تغير مكان ما مع مرور الوقت، وبشكل عام تختلف


عيوب ومميزات الاقمار الصناعية


على حسب نوع القمر الصناعي[1]