ما هو المدار؟
 |
| الـمـدار |
الكواكب والمذنبات والكويكبات وغيرها من الأجسام في النظام الشمسي تتحرك في مدارات حول الشمس. معظم الأجسام التي تدور في مدارات حول الشمس تتحرك على أو قريبة من سطح وهمي.هذا السطح الوهمي يسمى المدار الشمسي.
ما هو شكل المدار؟
المدارات لها أشكال مختلفة. جميع المدارات بيضاوية الشكل، وهو ما يعني أنها تشكل قطع ناقص.بالنسبة للكواكب، المدارات حولها دائرية تقريبا. مدارات المذنبات -الشهب- لها شكل مختلف. تبدو أقرب للشكل البيضاوي وليس الدائري.
الأجسام الفضائيةالتي تتحرك في مدارات حول الأرض، بما في ذلك القمر، لا تبقى دائما على مسافة واحدة من الأرض. أحيانا تكون أقرب، وتارة أخرى تكون أبعد ما يكون.تسمى النقطة التي يكون فيها الجسم الفضائي أقرب ما يكون للأرض Perigee.والنقطة التي يكون عندها أبعد ما يمكن Apogee.بالنسبة للكواكب، النقطة التي تكون عندها أقرب ما يكون للشمس تسمىPerihelion.والنقطة الأبعد تسمى Aphelion. الأرض تكون في أقرب نقطة إلى الشمس في أثناء الصيف في نصف الكرة الشمالي. ويسمى الوقت الذي يستغرقه الجسم الفضائي للدوران خلال مداره مرة واحدة "فترة مدارية". على سبيل المثال، الأرض لديها فترة المدارية عام واحد. الميل هو الزاوية بين المستوى الذي يقع به المدار والمستوى الذي يقع به خط الإستواء الأرضي.
كيف تتمكن الأجسام الفضائية من البقاء في المدار؟
الجسم المتحرك في إتجاه ما سوف يظل في حركته إلا إذا دفعه أو جذبه شيئا ما. وهذا ما يسمى بقانون نيوتن الأول للحركة. بدون الجاذبية، الجسم الفضائي الذي يتحرك في مدار حول الأرض سوف ينطلق بعيدا في الفضاء خلال خط مستقيم. بسبب الجاذبية الأرضية، يتم سحبه في إتجاه الأرض.تتولد حالة تعادل بين قوتين متضادتين،نزعة الجسم الفضائي في الإنطلاق في خط مستقيم إلى الفضاء الخارجي وبين قوة الجاذبية الأرضية التي تجذب الجسم الفضائي في إتجاه الأرض.
يجب أن تساوي القوة الدافعة التي تحرك جسم ما قوة جذب الجسم الذي يدور هو حوله حتى ينشأ المدار. إذا كانت القوة الدافعة للأمام لجسم فضائي ما كبيرة جدا، وسوف ينطلق في إتجاهه ولن يدخل في مدار. إذا كانت القوة الدافعة صغيرة جدا، سوف يتم سحب الجسم الفضائي إلى الأسفل ويتحطم. عندما تكون هذه القوى قادرة على تحقيق التوازن، الجسم الفضائي سوف يتحرك بالقرب من الأرض، ولكن لأنه يتحرك بسرعة جانبية كافية، لن يصطدم نهائيا بالأرض. السرعة المدارية هي السرعة اللازمة للبقاء في المدار. على ارتفاع 150 ميلا (242 كيلومترا) فوق سطح الأرض، السرعة المدارية حوالي 17000 ميل في الساعة. الأقمار الصناعية الموجودة في مدارات أعلى تتحرك بسرعات مدارية أقل.
في أي المدارات حول الأرض توجد الأقمار الصناعية؟
محطة الفضاء الدولية في المدار الأرضي المنخفض LEO .المدار الأرضي المنخفض يقع على إرتفاع 100 إلى 200 ميل (161 حتي 322 كم) من سطح الأرض. المدار الأرضي المنخفض هو أسهل مدار يمكن الوصول إليه والبقاء فيها. دورة مدارية واحدة حول المدار الأرضي المنخفض تستغرق حوالي 90 دقيقة.
الأقمار الصناعية التي تتحرك فوق موقع معين على الأرض تتحرك في تزامن مع حركة الأرض ،ويسمى المدار الذي تتحرك فيه مدار أرضي متزامن GEO. هذ المدار يقع على إرتفاع 23000 ميل (3،701.5 كم) فوق خط الإستواء وزمن دورته المدارية 24 ساعة.
أي قمر صناعي مساره المداري يمر عبر أو بالقرب من القطبين يحافظ على مدار قطبي. المدارات القطبية عادة ما تكون مدارات أرضية منخفضة. في نهاية المطاف، السطح الداخلي للأرض كله يمر تحت قمرا صناعيا في المدار القطبي. عندما يدور قمرا صناعيا حول الأرض، المسار الذي يسلكه يصنع زاوية مع خط الإستواء.هذه الزاوية تسمى زاوية الميل. القمر الصناعي الذي يدور بالتوازي مع خط الإستواء لديه زاوية ميل تساوي صفر.بينما القمر الصناعي في المدار القطبي لديه زاوية ميل تساوي 90 درجة.
المرجع:
نـاسـا NASA
