كيف تعمل الأقمار الصناعية ؟
على الأرض ، يمكن أن تبدو الأقمار الصناعية متشابهة جدًا - صناديق أو اسطوانات لامعة مزينة بأجنحة من الألواح الشمسية. ولكن في الفضاء ، تتصرف هذه الآلات المزعجة بشكل مختلف تمامًا اعتمادًا على مسار رحلتها وارتفاعها واتجاهها. ونتيجة لذلك ، يمكن أن يكون تصنيف السواتل عملًا صعبًا. تتمثل إحدى الطرق في التفكير في كيفية دوران الجهاز لكوكبه المستهدف (عادةً الأرض). تذكر أن هناك شكلين أساسيين للمدار: دائري وبيضاوي الشكل. تبدأ بعض السواتل الإهليلجية ، وبعد ذلك ، مع دفع التصحيحات من الصواريخ الصغيرة على متنها ، تكتسب مسارات دائرية. يتحرك آخرون بشكل دائم في المسارات الإهليلجية المعروفة باسم مدارات مولنية. تدور هذه الأشياء بشكل عام من الشمال إلى الجنوب ، فوق أقطاب الأرض ، وتستغرق حوالي 12 ساعة للقيام برحلة كاملة.
تمر الأقمار الصناعية التي تدور في مدار قطبي أيضًا فوق أقطاب الكوكب في كل ثورة ، على الرغم من أن مداراتها أقل بيضاويًا. يبقى المدار القطبي ثابتًا في الفضاء حيث تدور الأرض داخل المدار. ونتيجة لذلك ، يمر جزء كبير من الأرض تحت قمر صناعي في مدار قطبي. نظرًا لأن المدارات القطبية تحقق تغطية ممتازة للكوكب ، فغالبًا ما تستخدم للأقمار الصناعية التي تقوم برسم الخرائط والتصوير الفوتوغرافي. ويعتمد خبراء التنبؤ بالطقس على شبكة عالمية من الأقمار الصناعية القطبية تغطي العالم بأكمله كل 12 ساعة.
هناك ثلاث فئات :
المدارات الأرضية المنخفضة (LEO) -
تحتل الأقمار الصناعية LEO منطقة من الفضاء من حوالي 111 ميلاً (180 كيلومترًا) إلى 1243 ميلًا (2000 كيلومتر) فوق الأرض. تعتبر الأقمار الصناعية التي تقترب من سطح الأرض مثالية لإجراء عمليات المراقبة ولأغراض عسكرية ولجمع بيانات الطقس.
المدارات المتزامنة مع الأرض (GEO) –
تدور الأقمار الصناعية GEO حول الأرض على ارتفاع أكبر من 22223 ميلًا (36000 كيلومترًا) وفترة مدارها هي نفس فترة دوران الأرض: 24 ساعة. تشمل هذه الفئة سواتل مستقرة بالنسبة إلى الأرض (GSO) تظل في مدار فوق بقعة ثابتة على الأرض. ليست كل السواتل المتزامنة مع الأرض ثابتة بالنسبة للأرض. يحتوي بعضها على مدارات إهليلجية ، مما يعني أنها تنجرف شرقاً وغرباً فوق نقطة ثابتة على السطح خلال مسار مدار كامل. يحتوي بعضها على مدارات غير محاذاة لخط الاستواء. ويقال أن هذه المسارات المدارية لها درجات ميل. وهذا يعني أيضًا أن مسار القمر الصناعي سيأخذه شمالًا وجنوبًا جنوب خط الاستواء أثناء مدار كامل. يجب أن تطير الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض فوق خط الاستواء لتبقى في بقعة ثابتة فوق الأرض. تستخدم عدة مئات من أقمار التلفاز والاتصالات والطقس مدارات ثابتة بالنسبة للأرض. يمكن أن يكون مزدحما جدا.
مدارات الأرض المتوسطة MEO
) - تتوقف هذه الأقمار الصناعية بين النشرات المنخفضة والعالية ، لذلك من حوالي 1،243 ميل (2000 كيلومتر) إلى 22223 ميل (36000 كيلومتر). تعمل الأقمار الصناعية للملاحة ، مثل النوع الذي يستخدمه نظام تحديد المواقع العالمي لسيارتك ، بشكل جيد على هذا الارتفاع. قد تكون المواصفات النموذجية لهذا القمر الصناعي على ارتفاع أميال (20،200 كيلومتر) وسرعة مدارية 8،637 ميل في الساعة (13،900 كيلومتر في الساعة).
أخيرًا ، من الممكن التفكير في الأقمار الصناعية من حيث المكان الذي "ينظرون فيه". معظم الأجسام المرسلة إلى الفضاء خلال العقود القليلة الماضية تنظر إلى الأرض. تحتوي هذه الأقمار الصناعية على كاميرات ومعدات قادرة على رؤية عالمنا من خلال أطوال موجية مختلفة من الضوء ، مما يجعل من الممكن الاستمتاع بمناظر مذهلة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء لكوكبنا المتغير. يقوم عدد أقل من الأقمار الصناعية بتوجيه "عيونهم" نحو الفضاء ، حيث تلتقط آفاقًا رائعة من النجوم والكواكب والمجرات وتفحص الأشياء ، مثل الكويكبات والمذنبات ، التي يمكن أن تتجه نحو مسار تصادم مع الأرض.
المراجع / فني ستلايت غرناطة - فني ستلايت الكويت
على الأرض ، يمكن أن تبدو الأقمار الصناعية متشابهة جدًا - صناديق أو اسطوانات لامعة مزينة بأجنحة من الألواح الشمسية. ولكن في الفضاء ، تتصرف هذه الآلات المزعجة بشكل مختلف تمامًا اعتمادًا على مسار رحلتها وارتفاعها واتجاهها. ونتيجة لذلك ، يمكن أن يكون تصنيف السواتل عملًا صعبًا. تتمثل إحدى الطرق في التفكير في كيفية دوران الجهاز لكوكبه المستهدف (عادةً الأرض). تذكر أن هناك شكلين أساسيين للمدار: دائري وبيضاوي الشكل. تبدأ بعض السواتل الإهليلجية ، وبعد ذلك ، مع دفع التصحيحات من الصواريخ الصغيرة على متنها ، تكتسب مسارات دائرية. يتحرك آخرون بشكل دائم في المسارات الإهليلجية المعروفة باسم مدارات مولنية. تدور هذه الأشياء بشكل عام من الشمال إلى الجنوب ، فوق أقطاب الأرض ، وتستغرق حوالي 12 ساعة للقيام برحلة كاملة.
تمر الأقمار الصناعية التي تدور في مدار قطبي أيضًا فوق أقطاب الكوكب في كل ثورة ، على الرغم من أن مداراتها أقل بيضاويًا. يبقى المدار القطبي ثابتًا في الفضاء حيث تدور الأرض داخل المدار. ونتيجة لذلك ، يمر جزء كبير من الأرض تحت قمر صناعي في مدار قطبي. نظرًا لأن المدارات القطبية تحقق تغطية ممتازة للكوكب ، فغالبًا ما تستخدم للأقمار الصناعية التي تقوم برسم الخرائط والتصوير الفوتوغرافي. ويعتمد خبراء التنبؤ بالطقس على شبكة عالمية من الأقمار الصناعية القطبية تغطي العالم بأكمله كل 12 ساعة.
هناك ثلاث فئات :
المدارات الأرضية المنخفضة (LEO) -
تحتل الأقمار الصناعية LEO منطقة من الفضاء من حوالي 111 ميلاً (180 كيلومترًا) إلى 1243 ميلًا (2000 كيلومتر) فوق الأرض. تعتبر الأقمار الصناعية التي تقترب من سطح الأرض مثالية لإجراء عمليات المراقبة ولأغراض عسكرية ولجمع بيانات الطقس.
المدارات المتزامنة مع الأرض (GEO) –
تدور الأقمار الصناعية GEO حول الأرض على ارتفاع أكبر من 22223 ميلًا (36000 كيلومترًا) وفترة مدارها هي نفس فترة دوران الأرض: 24 ساعة. تشمل هذه الفئة سواتل مستقرة بالنسبة إلى الأرض (GSO) تظل في مدار فوق بقعة ثابتة على الأرض. ليست كل السواتل المتزامنة مع الأرض ثابتة بالنسبة للأرض. يحتوي بعضها على مدارات إهليلجية ، مما يعني أنها تنجرف شرقاً وغرباً فوق نقطة ثابتة على السطح خلال مسار مدار كامل. يحتوي بعضها على مدارات غير محاذاة لخط الاستواء. ويقال أن هذه المسارات المدارية لها درجات ميل. وهذا يعني أيضًا أن مسار القمر الصناعي سيأخذه شمالًا وجنوبًا جنوب خط الاستواء أثناء مدار كامل. يجب أن تطير الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض فوق خط الاستواء لتبقى في بقعة ثابتة فوق الأرض. تستخدم عدة مئات من أقمار التلفاز والاتصالات والطقس مدارات ثابتة بالنسبة للأرض. يمكن أن يكون مزدحما جدا.
مدارات الأرض المتوسطة MEO
) - تتوقف هذه الأقمار الصناعية بين النشرات المنخفضة والعالية ، لذلك من حوالي 1،243 ميل (2000 كيلومتر) إلى 22223 ميل (36000 كيلومتر). تعمل الأقمار الصناعية للملاحة ، مثل النوع الذي يستخدمه نظام تحديد المواقع العالمي لسيارتك ، بشكل جيد على هذا الارتفاع. قد تكون المواصفات النموذجية لهذا القمر الصناعي على ارتفاع أميال (20،200 كيلومتر) وسرعة مدارية 8،637 ميل في الساعة (13،900 كيلومتر في الساعة).
أخيرًا ، من الممكن التفكير في الأقمار الصناعية من حيث المكان الذي "ينظرون فيه". معظم الأجسام المرسلة إلى الفضاء خلال العقود القليلة الماضية تنظر إلى الأرض. تحتوي هذه الأقمار الصناعية على كاميرات ومعدات قادرة على رؤية عالمنا من خلال أطوال موجية مختلفة من الضوء ، مما يجعل من الممكن الاستمتاع بمناظر مذهلة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء لكوكبنا المتغير. يقوم عدد أقل من الأقمار الصناعية بتوجيه "عيونهم" نحو الفضاء ، حيث تلتقط آفاقًا رائعة من النجوم والكواكب والمجرات وتفحص الأشياء ، مثل الكويكبات والمذنبات ، التي يمكن أن تتجه نحو مسار تصادم مع الأرض.
المراجع / فني ستلايت غرناطة - فني ستلايت الكويت