الفلك

لماذا يكون ارتفاع القمر الصناعي أكبر من ذروة مداره؟

لماذا يكون ارتفاع القمر الصناعي أكبر من ذروة مداره؟

قرأت في ويكيبيديا الألمانية للقمر الصناعي الهندي للتجارب التكنولوجية ، أن الأوج (Apogäumshöhe) يبلغ 567 كم ، بينما يبلغ ارتفاع المدار (باهنهوه) 572 كم. لطالما اعتقدت أن الأوج هو أبعد نقطة في المدار عن الأرض وأتساءل كيف يمكن أن يكون هناك ارتفاع أكبر من ذلك.


أنت على صواب!

  1. الأوج أعلى من نقطة الحضيض ، إلا عندما يكون المدار دائريًا تمامًا عندما يكونان متساويين.
  2. سيكون المحور شبه الرئيسي في منتصف الطريق بين الاثنين.
  3. 572 كم لا معنى له.

كما هو موضح في التعليقات ، المعبر عنها بهذه الطريقة هي المسافات من مركز الأرض مطروحًا منها نصف قطر خط الاستواء الثابت للأرض ، في هذه الحالة حوالي 6378.137 كيلومترًا. من الأرقام الموجودة في ويكيبيديا لكل من peri و apo ، يمكنك أن تطلق على هذا مدار 567 × 515 كم. إنها طريقة بسيطة للتعبير عن الحجم والشكل تقريبًا.

تظهر صفحة de.Wikipedia المرتبطة

Umlaufzeit: 95،3 min [1] Bahnhöhe: 572 km Bahnneigung: 97.7 ° Apogäumshöhe: 567 km Perigäumshöhe: 515 km [1] Bahndaten nach [TES] (https://www.n2yo.com/satellite/؟s=26957 ). N2YO ، 18. نوفمبر 2017 ، abgerufen am 18. نوفمبر 2017

لا أعرف ماذا يعني Bahnhöhe ، ترجمته جوجل على أنه "ارتفاع المسار" ، لذلك سألت ما الذي يمكن أن تعنيه بالضبط المسافة المسماة Bahnhöhe في سياق مدار القمر الصناعي حول الأرض؟ في الألمانية SE.

في حين أن البيانات قد تكون ثابتة ، فإن رابط n2yo المذكور يقول:

NORAD ID: 26957 Int'l Code: 2001-049A نقطة الحضيض: 513.2 كم نقطة الأوج: 564.0 كم الميل: 97.7 درجة الفترة: 95.3 دقيقة المحور شبه الرئيسي: 6909 كم

والبحث عنها في Celestrak يعطي مجموعة مكونة من خطين أو TLE كـ

TES 1 26957U 01049A 20269.88561907.00000195 00000-0 15464-4 0 9995 2 26957 97.7413 31.7408 0036778 246.8588 112.8763 15.11565287 39121

يظهر TLE أيضًا في n2y0.

إليك رابط مباشر إلى Celestrak لهذا الكائن. إنها تتغير دائمًا ، مدارات الأقمار الصناعية للأرض ليست ثابتة أبدًا.

يميل السحب الجوي إلى خفضها وتؤدي الجاذبية الأرضية المتكتلة إلى دفعها ، فقط للمبتدئين.

تحتوي العديد من الأقمار الصناعية على محركات دفع صغيرة لرفع مدارها بعد أن يؤدي السحب الجوي إلى خفضه ، لذلك لا يمكننا توقع دقة الأرقام في حقول بيانات ويكيبيديا الثابتة.


أوج

أوج غالبًا ما يستخدم بمعناه المجازي ، مما يدل على ذروة مهنة أو مسعى أو حالة ("كانت في أوج مهنتها"). تطور هذا المعنى باعتباره امتدادًا مجازيًا للمعنى الفلكي للكلمة ، مشيرًا إلى أبعد مسافة عن الأرض لجسم يدور حول الكوكب.

عدد من الكلمات الإنجليزية الأخرى المرادفة لها أوج اتبعت مسارًا مشابهًا للتطور المجازي من المعنى التقني. ذروة ("الجزء الأكثر إثارة للاهتمام وإثارة من شيء ما") جاء إلى اللغة الإنجليزية كمصطلح لسلسلة من العبارات مرتبة بترتيب تصاعدي من القوة الخطابية. ومثل إلى حد كبير أوج, الذروة ("النتيجة النهائية لشيء ما") متجذرة أيضًا في علم الفلك: فهي تشير في الأصل إلى أعلى نقطة يصل إليها جرم سماوي في ثورته اليومية (على سبيل المثال ، ارتفاع الشمس عند الظهيرة).


الوحدة 2 علم الفلك

2. معدل تغير سرعة واتجاه حركة الجسم.

3. الحيز المادي الذي يشغله الجسم.

4. كمية المادة في الكائن.

2. المكان الذي يكون فيه الكوكب أبعد ما يكون عن الشمس.

3. المكان الذي يكون فيه القمر / القمر الصناعي أقرب إلى الأرض.

4. المكان الذي يكون فيه القمر / القمر الصناعي أبعد ما يكون عن الأرض.

5. جسم من صنع الإنسان يدور حول كوكب.

أ) بالنظر إلى المخالفات في مدار أورانوس والتي يجب أن تكون قد نتجت عن قوة الجاذبية لكوكب آخر.

ب) كان يُعتقد في الأصل أن نبتون نجم حتى نظر إليه ويليام هيرشل باستخدام تلسكوب وأدرك أنه كوكب في الواقع.

ج) تم اكتشافه في نفس وقت اكتشاف جميع الكواكب الأخرى لأنه مرئي للعين المجردة.

د) جيمي شاليس ، مدير مرصد كامبريدج ، عثر عليها بالصدفة أثناء قيامها بمراقبة روتينية لسماء الليل.


مدار أرضي متوسط

يُعرف المدار الأرضي المتوسط ​​أيضًا باسم المدار الدائري المتوسط.

ما هو مدى ارتفاع مدار الأرض المتوسط؟

يقال إن جميع المدارات فوق مدار أرضي منخفض وتحت مدار ثابت بالنسبة للأرض تقع في مدار أرضي متوسط. على وجه الدقة ، يمتد MEO من 2000 كم وينتهي مباشرة تحت 35786 كم.

ما هي الفترة المدارية في المدار الأرضي المتوسط؟

الأقمار الصناعية في هذه المنطقة لها فترة مدارية تتراوح من 2-24 ساعة.

ما هي مزايا وعيوب المدار الأرضي المتوسط؟

المدار الأرضي المتوسط ​​مفيد للغاية في توفير الاتصال والملاحة للمناطق القطبية. يمكن تحقيق فترة مدارية مدتها 12 ساعة بواسطة الأقمار الصناعية في هذه المنطقة. هذه فترة فريدة تسمح لهذه الأقمار الصناعية بالدوران حول الأرض مرتين في يوم واحد. الغرض من معظم الأقمار الصناعية في MEO هو الاتصال والملاحة وتوفير بيئة خالية من الجاذبية للتجارب العلمية.

ومع ذلك ، فإن هذا المدار يعرض نصيبه العادل من العيوب أيضًا. مع زيادة الارتفاع مقارنة بالمدار الأرضي المنخفض ، سيبدأ تأخير الانتشار في التسلل إلى إرسال الإشارات. ستزداد أيضًا الطاقة المطلوبة لإرسال هذه الإشارات. وبالتالي ، فإن الأقمار الصناعية في هذه المنطقة باهظة الثمن بعض الشيء مقارنة بالأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض. على غرار المدار الأرضي المنخفض ، يجب على الأقمار الصناعية في هذا المدار أن تأخذ في الاعتبار مقاومة الغلاف الجوي أيضًا. يقلل التداخل من الطبقات العليا من الغلاف الجوي من عمر هذه الأقمار الصناعية مقارنة بالأقمار الصناعية في المدار الأرضي التزامني. وضع هذا المدار أيضًا الأقمار الصناعية بالقرب من أحزمة Van Allen الإشعاعية. هذه الأحزمة عبارة عن مناطق من الجسيمات عالية الشحنة يتم الاحتفاظ بها بواسطة الحقول المغناطيسية للأرض. يمكن للجسيمات المشحونة في هذه المنطقة أن تضر بأداء الأقمار الصناعية.


الإجابات والردود

لقد وضعته في مدار بيضاوي الشكل. أوجها (أقصى ارتفاع) هي المكان الذي حررته فيه ، وستكون نقطة الحضيض (الحد الأدنى للارتفاع) حيث تكون أقرب نقطة إلى الأرض (ولكن تتحرك بشكل أسرع). شريطة أن يظل الحضيض فوق مقاومة الغلاف الجوي للأرض ، فإنه سيبقى في ذلك المدار الإهليلجي المستقر.

راجع للشغل ، جميع المدارات بيضاوية الشكل ، على الرغم من أن بعضها له انحراف في مركزية يقارب الصفر (بمعنى أنه دائري تقريبًا).

الشيء الذي يجب ملاحظته ، wizzart ، هو أنه إذا كنت في مركبة فضائية تدور في مدار وتريد الدخول في مدار أعلى ، فإنك تضع قدمك على الغاز وتذهب بشكل أسرع.

أنت لا توجه الأنف لأعلى وتطلق الصواريخ ، لأن ذلك لا يمنحك السرعة الأمامية التي تمد قوس السقوط إلى دائرة أكبر. سيعطيك فقط مدارًا غريب الأطوار ، كما يقول ديف.


حسنًا ، شبه ثابت إذن. يتصاعد ببطء على الأرض.

أعتقد أن مصطلحك ، ثابت ، خاطئ ، مما يجعل القراء يتساءلون عما تقصده. هل تقصد المدار المستقر؟ مدار دائري؟

أي جسم بأي سرعة عرضية على الإطلاق يسافر في مدار بيضاوي الشكل. بعض هذه المدارات تصادف أن تتقاطع مع الأرض (كرة روجر كليمنس السريعة ، على سبيل المثال).

إذا أخطأ مسار القمر الصناعي الأرض وكان مرتفعًا بدرجة كافية بحيث لا يتأثر بالغلاف الجوي للأرض ، فإن الطاقة الميكانيكية للقمر الصناعي تظل ثابتة خلال المدار بأكمله. يتغير التوازن بين الطاقة الكامنة والحركية فقط.

كما أوضح DaveC ، بحلول الوقت الذي يصل فيه القمر الصناعي إلى نقطة الحضيض ، يكون لديه طاقة حركية كافية تبدأ في اكتساب الارتفاع مرة أخرى وتعود إلى نفس النقطة التي بدأ فيها. المدار مستقر تمامًا مثل المدار الدائري. يظل المدار بيضاوي الشكل ولا يصبح دائريًا أبدًا.

الطريقة الوحيدة التي ينزل بها القمر الصناعي إلى الأرض هي إذا كان القمر الصناعي منخفضًا بدرجة كافية ليتأثر بالغلاف الجوي للأرض. بشكل عام ، تتأثر الأقمار الصناعية التي يقل ارتفاعها عن 1000 كم فقط وتتأثر المدارات الدائرية أكثر من المدارات الإهليلجية. في هذه الحالة ، يعمل السحب الجوي على تقليل إجمالي الطاقة الميكانيكية بدلاً من مجرد تغيير التوازن بين الإمكانات والحركية.

يحرر: لمدار بيضاوي الشكل حيث تكون نقطة الحضيض منخفضة بما يكفي لتتأثر بالسحب الجوي، سيكون افتراضك صحيحًا. إذا أبطأت قمرًا صناعيًا عند نقطة الحضيض بسبب السحب الجوي ، فلن يتغير ارتفاع نقطة الحضيض بل ارتفاع نقطة الأوج. بمجرد إبطاء القمر الصناعي ، تم إنشاء مدار جديد ويجب أن يكون الموقع الحالي للقمر الصناعي جزءًا من هذا القطع الناقص المداري الجديد. لذا فإن السحب الجوي سيقلل ببطء من ارتفاع الأوج حتى يكون لديك مدار دائري ، وعند هذه النقطة سوف "يدور" القمر الصناعي في الغلاف الجوي للأرض.


ماذا يعني & # 8216apogee & # 8217؟

& # 8217 رأيت الكلمة أوج عشرات المرات في قراءتي. كنت أعرف ، بشكل غامض ، أنه يعني ارتفاع شيء ما أو ارتفاعه. لكنني لم أكن أعلم شيئًا عن أصل المصطلح أو أصوله.

آخر المستجدات، لقد واجهت الكلمة في المذكرات أنا أنا أنا من Maggie O & # 8217Farrell. إليك كيف استخدمته:

شعروا لي ، مثل أوج من الألم والعذاب - كان الأمر كما لو أن جسدي كان يحاول أن يقلب نفسه من الداخل إلى الخارج - لكن الممرضات عبست على الشاشة المربوطة بطني.

على غرار كلمة الذروة، (وهو ما يعني موقع الجسم السماوي عندما يكون على خط الزوال) ، جذر أوج تم العثور عليها في علم الفلك البطلمي ، الذي جعل الأرض مركز الكون. في علم الفلك ، أوج يشير إلى النقطة الموجودة في مدار جسم ما - مثل قمر صناعي - يدور حول الأرض التي تقع على أكبر مسافة من مركز الأرض.

هذا يعني أيضًا النقطة الأبعد عن كوكب أو قمر صناعي (مثل القمر) التي وصل إليها جسم يدور حوله.

اليوم ، بشكل نموذجي ، ومع ذلك، أوج تستخدم بمعناها المجازي ، للدلالة على نقطة عالية ، أو جهد ، أو حالة ("كانت في أوج مهنتها ، & # 8221 أو ، في النموذج أعلاه ، & # 8220apogee of pain & # 8221). تطور هذا المعنى كامتداد مجازي للمعنى الفلكي للكلمة.

الكلمة تعود إلى الوراء إلى تسعينيات القرن الخامس عشر ، ويأتي من الأبوجيه الفرنسي أو من اللاتينية أبوجايوم ، والتي بدورها تأتي من اليونانية أبوجايون، بمعنى & # 8220 البعد عن الأرض. & # 8221


سرعة تحطم القمر الصناعي في الأرض

كنت أقرأ هذا المنشور اليوم وقد تأثرت جدًا بالرد الذي تم تقديمه. ومع ذلك ، ما الذي سيحدث للسرعة من أجل الاصطدام بالأرض؟

كنت أفكر في وضع معادلة على النحو التالي. إذا تغير المدار من مدار دائري عند بعض الارتفاع $ h $ مع السرعة $ v $ ، فسيحدث مدار بيضاوي إذا انخفضت السرعة إلى $ lambda v $ ، لبعض $ lambda in (0،1) $ .

من المنشور الذي تم نشره سابقًا ، نعلم أن السرعة الأصلية مُعطاة بواسطة $ v_0 ^ 2 = fracيتم الحصول على $ والسرعة الجديدة بواسطة $ lambda ^ 2 v_n ^ 2 = lambda ^ 2 Bigg (GM Bigg ( frac <2> - frac <1> Bigg) Bigg). $ لذلك ، حل $ lambda ^ 2 v_n ^ 2 leq frac. يجب أن ينتج عن $ قيد قابل للتطبيق على $ lambda ^ 2 $.

لكن هذا لا يعطيني ما أريد. يجب أن يصطدم القمر الصناعي بالأرض إذا اخترق الغلاف الجوي ، أي عندما $ h & lt R_E + R_A $ ، حيث $ R_A $ هو ارتفاع الغلاف الجوي.

كيف أحدد هذا $ R_A $ من النظرية العامة؟

أدرك أن سرعة الهروب مُعطاة من خلال $ V_E = sqrt < frac>$.


250+ أعلى MCQs على مدارات وإجابات الأقمار الصناعية

أسئلة الاختيار من متعدد في إلكترونيات الطيران حول "مدارات الأقمار الصناعية".

1. ماذا يحدث إذا تم إطلاق قمر صناعي عموديًا وتم إطلاقه على ارتفاع تصميمه؟
أ) الاستمرار في الدوران حول الأرض
ب) التراجع
ج) يتجاوز الارتفاع ويتحرك بسرعة ثابتة
د) يبقى حيث تم الافراج عنه
الجواب: ب
توضيح: إذا تم إطلاق قمر صناعي عموديًا من الأرض ثم إطلاقه ، فسيعود إلى الأرض بسبب الجاذبية. لكي يدخل القمر الصناعي في مدار حول الأرض ، يجب أن يكون لديه بعض الحركة إلى الأمام. لهذا السبب ، عندما يتم إطلاق القمر الصناعي ، يتم إعطاؤه حركة رأسية وأمامية.

2. يتسارع القمر الصناعي أثناء دورانه حول الأرض.
أ) صحيح
ب) خطأ
الجواب: أ
توضيح: على الرغم من أن سرعة القمر الصناعي ثابتة فإن اتجاهه يتغير باستمرار حيث أن مداره دائري أو إهليلجي. معدل تغير متجه السرعة هو التسارع ، وبالتالي يتغير اتجاهه ، يكون القمر الصناعي تحت التسارع.

3. لماذا يتخذ المدار شكل قطع ناقص أو دائرة؟
أ) يمكن تحديد الموقف بسهولة
ب) استهلك وقودًا أقل
ج) الهندسة الأكثر كفاءة
د) تغطية أفضل على الأرض
الجواب: أ
توضيح: يدور القمر الصناعي حول الأرض إما في مسار دائري أو بيضاوي. الدوائر والأشكال البيضاوية هي أشكال هندسية يمكن وصفها بدقة رياضيًا. نظرًا لأن المدار إما دائري أو بيضاوي ، فمن الممكن حساب موقع القمر الصناعي في أي وقت.

4. يسمى اتجاه المدار في نفس اتجاه دوران الأرض ______
أ) رجوع
ب) Posigrade
ج) نقطة الحضيض
د) نقطة الأوج
الجواب: ب
توضيح: قد يكون اتجاه دوران القمر الصناعي إما في نفس اتجاه دوران الأرض أو عكس اتجاه دوران الأرض. في الحالة الأولى ، يُقال أن المدار موجب ، وفي الحالة الأخيرة ، رجعي. معظم المدارات موجبة.

5. ما هي السرعة القصوى للقمر الصناعي في مدار بيضاوي الشكل؟
أ) رجوع
ب) Posigrade
ج) نقطة الحضيض
د) نقطة الأوج
الجواب: ج
توضيح: في مدار بيضاوي الشكل ، تتغير السرعة حسب ارتفاع القمر الصناعي فوق الأرض. بطبيعة الحال ، تكون سرعة القمر الصناعي أكبر عندما يكون قريبًا من الأرض عنها عندما يكون بعيدًا. أقرب نقطة تسمى نقطة الحضيض.

6. تنتقل الأقمار الصناعية الأقرب إلى الأرض بسرعات أقل من الأقمار الصناعية البعيدة عن الأرض.
أ) صحيح
ب) خطأ
الجواب: ب
توضيح: يجب أن تتحرك الأقمار الصناعية القريبة من الأرض بسرعات أعلى للحفاظ على مدارها لأن قوة الجاذبية أعلى بكثير. نظرًا لأن تأثير الجاذبية يكون أقل في الارتفاعات العالية ، فإن الأقمار الصناعية البعيدة تتطلب سرعات أقل.

7- الفترة الزمنية التي يستغرقها الساتل لإكمال مدار واحد تسمى ________
أ) الوقت المنقضي
ب) الفترة الزمنية
ج) الفترة الفلكية
د) تردد الوحدة
الجواب: ج
توضيح: الفترة هي الوقت الذي يستغرقه القمر الصناعي لإكمال مدار واحد. وتسمى أيضًا الفترة النجمية. يستخدم المدار الفلكي بعض الأجسام الخارجية الثابتة أو التي تبدو غير متحركة مثل الشمس أو النجم كمرجع في تحديد الفترة الفلكية.

8. الفترة الزمنية المنقضية بين الممرات المتتالية للساتل على خط طول معين من خط طول الأرض تسمى _____________
أ) الفترة المجمعية
ب) الوقت المنقضي
ج) الفترة الزمنية
د) الفترة الفلكية
الجواب: أ
توضيح: طريقة أخرى للتعبير عن الوقت لمدار واحد هي الثورة أو الفترة المجمعية. دورة واحدة (1 ص) هي الفترة الزمنية التي تنقضي بين الممرات المتتالية للقمر الصناعي على خط طول معين لخط طول الأرض. بطبيعة الحال ، تختلف الفترات المجمعية والفلكية عن بعضها البعض بسبب دوران الأرض.

9. ما هي زاوية ميل قمر صناعي يتبع مدارًا استوائيًا؟
أ) 0 درجة
ب) 180 درجة
ج) 45 درجة
د) 90 درجة
الجواب: أ
توضيح: تعريف آخر للميل هو الزاوية بين المستوى الاستوائي والمستوى المداري للساتل عندما يدخل القمر الصناعي نصف الكرة الشمالي. عندما تكون زاوية الميل 0 ° ، يكون القمر الصناعي فوق خط الاستواء مباشرة. المدارات ذات الميل 0 درجة تسمى بشكل عام المدارات الاستوائية.

10. الزاوية بين الخط من هوائي المحطة الأرضية إلى القمر الصناعي والخط الفاصل بين هوائي المحطة الأرضية وأفق الأرض تسمى ___________
أ) زاوية الميل
ب) زاوية الارتفاع
ج) زاوية الأوج
د) زاوية LOS
الجواب: ب
توضيح: زاوية ارتفاع القمر الصناعي هي الزاوية التي تظهر بين الخط من هوائي المحطة الأرضية إلى القمر الصناعي والخط بين هوائي المحطة الأرضية وأفق الأرض. إذا كانت زاوية الارتفاع صغيرة جدًا ، فيجب أن تمر الإشارات بين المحطة الأرضية والقمر الصناعي عبر جزء أكبر بكثير من الغلاف الجوي للأرض. بسبب الطاقة المنخفضة جدًا المستخدمة والامتصاص العالي للغلاف الجوي للأرض.

11. لاستخدام قمر صناعي لأغراض إعادة الإرسال أو إعادة الإرسال ، ما هو نوع المدار الأفضل؟
أ) مدار دائري
ب) مدار بيضاوي الشكل
ج) المدار المتزامن مع الأرض
د) المدار الثلاثي
الجواب: ج
توضيح: الحل الأفضل هو إطلاق قمر صناعي متزامن أو ثابت بالنسبة للأرض. في مدار أرضي متزامن مع الأرض. نظرًا لأن القمر الصناعي لا يزال ثابتًا على ما يبدو ، فلا يلزم وجود هوائيات تتبع خاصة للمحطة الأرضية. يتم توجيه الهوائي ببساطة إلى القمر الصناعي ويظل في وضع ثابت. من خلال هذا الترتيب ، يكون الاتصال المستمر ممكنًا.

12. ما هي النسبة المئوية للأرض التي يمكن لأقمار الاتصالات رؤيتها؟
أ) 20
ب) 50
ج) 70
د) 40
الجواب: د
توضيح: معظم أقمار الاتصالات المستخدمة اليوم هي من النوع المتزامن مع الأرض. يمكن "رؤية" ما يقرب من 40 في المائة من سطح الأرض أو الوصول إليه من مثل هذا القمر الصناعي. يمكن للمستخدمين داخل تلك المنطقة استخدام القمر الصناعي للاتصالات.

13. ما هي النقطة الموجودة على سطح الأرض والتي هي مباشرة تحت القمر الصناعي تسمى؟
أ) نقطة القمر الصناعي
ب) نقطة ساتلية فرعية
ج) نقطة الأقمار الصناعية الفائقة
د) النقطة العلوية
> الوظائف ذات الصلة من الأسئلة أعلاه.


4 إجابات 4

للإجابة على سؤال العنوان الخاص بك: باستخدام محركاتها.

ومع ذلك ، يبدو أنك في حيرة من حقيقة أن سرعة جسم ما يمكن أن تنخفض وتزداد على مدار مدار مدار.

إذا كان المدار دائريًا تمامًا ، فستظل السرعة دائمًا كما هي (حتى يتم استخدام الدافعات).

ومع ذلك ، كما هو الحال مع Chandrayaan-2 ، فإن معظم المدارات بيضاوية الشكل (لذا فهي ذات ارتفاع عالٍ ونقاط ارتفاع منخفضة)

في مدار بيضاوي الشكل (أي ليس دائريًا) ، يبدو منحنى الارتفاع مثل هذا قليلاً (1):

يرتفع ارتفاع المركبة الفضائية صعودا وهبوطا. عندما يزداد ارتفاع المركبة الفضائية ، يتباطأ ، وعندما ينخفض ​​ارتفاع المركبة الفضائية ، تتسارع.

هذا تمامًا مثل الركوب فوق التلال الصغيرة على دراجة (باستثناء عدم وجود احتكاك ، لذلك لا تحتاج إلى الدواسة على الإطلاق).

[1]: الأمر أكثر تعقيدًا بعض الشيء ، نظرًا لأن تغيير الارتفاع لا يتماشى مع الوقت ، ولكنك تحصل على الفكرة.

بعد قراءة جميع إجاباتك أود أن ألخص الموقف.

الدوائر السوداء هي المدارات الدائرية والقطع الناقص الأحمر هو مدار النقل.

فكر في مركبة فضائية في المدار الإهليلجي. عند النقطة P تكون السرعة أكبر من السرعة المدارية الدائرية ، ولهذا السبب تزداد المسافة من المركز. وعند النقطة A تكون السرعة أقل من السرعة المدارية ، وهذا هو سبب رجوع المركبة الفضائية نحو المركز.

لذا ، إذا بدأت من المدار الدائري الداخلي ، فعند النقطة P عليك زيادة سرعتك للتغيير إلى المدار الإهليلجي الأحمر. عندما تصل إلى النقطة A ، تنخفض سرعتك لأنك تبطئ وأنت تبتعد عن المركز. لذا عليك الآن زيادة سرعتك مرة أخرى لتغيير المدار الدائري الخارجي.

إذن هناك ثلاثة تغييرات في السرعة:

تطلق محركاتك عند النقطة P لزيادة السرعة

تنخفض سرعتك كلما ابتعدت عن الشمس

تشغل محركاتك عند النقطة A لزيادة السرعة مرة أخرى

لذلك في الواقع ، في كل مرة تقوم فيها بإطلاق محرك ، فإن ذلك يزيد من سرعتك. التغيير الكلي للسرعة هو مجموع الزيادتين عند إطلاق محرك سيارتك مطروحًا منه النقصان الذي يحدث عندما تبتعد عن الشمس.

لتبسيط الشرح والمصطلحات ، دعنا ننظر في حالة مركبة فضائية تدور حول الأرض.

جميع المدارات بيضاوية الشكل ، مع تركيز واحد على مركز كتلة النظام (الأرض ، في مثالنا). المدارات الدائرية هي حالة خاصة حيث لا يكون للقطع الناقص أي انحراف مركزي وتتزامن البؤر.

يحتوي مدار مركبتنا الفضائية على نقطة حضيض (أقرب نقطة إلى الأرض) وأوج (أبعد نقطة عن الأرض). جانبا: يتم استخدام المصطلحين "نقطة الحضيض" و "الأوج" على وجه التحديد للمدارات حول الأرض حول كائن غير محدد ، ونحن نستخدم المصطلحين "حضيض" و "أبوابسيس". عندما تكمل مركبتنا الفضائية مدارًا واحدًا حول الأرض ، فإنها ستمر عبر نقطة الحضيض مرة واحدة ، وتصل إلى نقطة الذروة مرة واحدة.

توصل كبلر إلى أن أي جسم في المدار (مركبتنا الفضائية) لن يسافر بسرعة موحدة ، ولكنه بدلاً من ذلك سيقطع مساحات متساوية في نفس الوقت الذي يدور فيه. هذا يعني أنه سيكون لها أعلى سرعة عند نقطة الحضيض وأقل سرعة عند الأوج. المدار الدائري حقًا هو حالة خاصة تكون سرعته في الواقع موحدة.

لنفكر في مركبة فضائية في مدار دائري. إنها تريد الصعود إلى مدار أعلى. يطلق محركه لفترة وجيزة للإسراع على طول مساره الحالي. إنه الآن لم يعد في مدار دائري بل هو الآن في نقطة الحضيض في مدار إهليلجي ، وبينما ينتقل إلى الأوج ، يجب أن يتباطأ. إذا لم تفعل شيئًا آخر ، فستعود إلى نفس نقطة الحضيض بعد مدار واحد كامل. من ناحية أخرى ، عندما تصل إلى نقطة الأوج ، يمكنها تشغيل محركها مرة أخرى لتسريعها مرة أخرى. سيؤدي هذا إلى رفع نقطة الحضيض ، وسيرفع التغيير الصحيح في السرعة عند الأوج الحضيض ليجعل المدار دائريًا مرة أخرى ، عند الارتفاع الجديد.

تشير "زيادة السرعة ثم النقصان" إلى تفسير قانون كبلر الثاني ، أو إلى ما يحدث عادةً عندما تقوم مركبة فضائية بإجراء تعديل على مدارها ، كما وصفته.


أولاً ، إذا لم تكن هناك اضطرابات مدارية أخرى غير السحب الجوي ، فسيظل الحضيض ثابتًا بينما ينخفض ​​الأوج. يجب أن يدور المدار بشكل دائري قبل أن يبدأ فعليًا في التحلل أكثر في الغلاف الجوي إذا كان السحب الجوي هو الاضطراب الوحيد. لهذا السبب يتناقص الأوج أسرع من نقطة الحضيض. في هذه الحالة ، الأوج ليس مرتفعًا بشكل لا يصدق ، لذا فإن مقاومة الغلاف الجوي ستقلل الحضيض قليلاً.

هذا يعني أن جاذبية جسم آخر يجب أن تؤثر عليه ، مثل الشمس والقمر. الشمس لها تأثير أكثر أهمية.

عندما تصطف الشمس مع نقطة الحضيض ، تنخفض قوة الجاذبية الصافية عند الحضيض (جاذبية الأرض مطروحًا منها جاذبية الشمس) ، مما يعني أن السرعة الحالية للقمر الصناعي عند الحضيض ستحمله بعيدًا عن الأرض - أي زيادة الأوج. في هذه الأثناء ، تزداد قوة الجاذبية الصافية عند الأوج (جاذبية الأرض زائد جاذبية الشمس) ، مما يعني أن السرعة الحالية للقمر الصناعي عند الأوج لن تحمله بعيدًا - أي تقليل نقطة الحضيض.

عندما تصطف الشمس مع الأوج ، يحدث العكس.

لن تتطابق الدورة مع العام بسبب عدة أشياء. الأهم هو الانتفاخ الاستوائي (انحراف الأرض). سيؤدي الانتفاخ إلى تحرك نقطة الحضيض داخل المستوى المداري وسيؤدي الانتفاخ أيضًا إلى تراجع العقد الصاعدة / الهابطة (بمعنى آخر ، يدور مستوى المدار نفسه حول الأرض).

سيكون من الصعب قول ذلك لأنني لا أعرف الكثير عن عملياتهم.

نظرًا لأنهم كانوا قادرين على وضعه في مدار التخلص ، فقد كان لديهم بالتأكيد القدرة على إجراء مناورات الحفاظ على المحطة للحفاظ على مدارهم. سيكون هذا تخمينًا لائقًا ، لكن مجرد تخمين. لا تملك العديد من الأقمار الصناعية الأرضية المنخفضة القدرة على تغيير مدارها ، لذا فإن القدرة تشير إلى النية.

تكمن المشكلة في تفسير ما قصدوه من خلال انتهاء عمرها العلمي في عام 2005. أجهزة الاستشعار (وغيرها من الأجهزة الإلكترونية) تفشل في أوقات مختلفة وأنا متأكد تمامًا من أن عمر التصميم لمعظمها لم يكن 14 عامًا. يبدو أنهم توقفوا عن الاهتمام بنفس القدر بارتفاعه حول 2000 أو نحو ذلك.

هذا ليس صحيحًا تمامًا. هناك طريقة أفضل للنظر إليها ، لكنها لا تزال مبسطة ، وهي أن السحب الذي تتعرض له السيارة الآن يقلل نصف قطر المدار بمقدار نصف مدار لاحقًا. نظرًا لأن السيارة كانت لا تزال في الغلاف الجوي حتى عند الأوج ، فإن السحب عند الأوج سيقلل من نقطة الحضيض. نظرًا لأن الغلاف الجوي ينخفض ​​بشكل كبير مع الارتفاع ، فإن الأوج سينخفض ​​بشكل أسرع بكثير من نقطة الحضيض.

للقمر تأثير أكثر أهمية من الشمس بحوالي ضعفين. اضطرابات الجسم الثالث هي المد والجزر. ومع ذلك ، ليس هذا هو سبب هذا السلوك الجيبي. إنه ناتج عن الانتفاخ النهاري للغلاف الجوي وكيف يحرك الانتفاخ الاستوائي للأرض حجة الحضيض حول المستوى المداري.

فقط باستخدام مجموعات SGP4 من عام 2007 (بعد وضع القمر الصناعي في مدار التخلص ، ولكن قبل الاضمحلال بوقت طويل) ، يمكنك تصور كل من الاضطرابات قصيرة المدى والاضطرابات طويلة المدى. يتم فقط نشر مجموعات Elsets ، لذلك يعتمد هذا على النماذج ، بدلاً من الملاحظات الفعلية ، لكن SGP 4 هو نموذج لائق.

يدور الصعود الأيمن للعقدة الصاعدة 360 درجة كاملة في أقل بقليل من 3 أشهر وتقدم وسيطة الحضيض 360 درجة كاملة في حوالي 6 أشهر.

مجرد رسم بياني غريب الأطوار (والذي يشير بشكل غير مباشر إلى أن شيئًا ما يحدث مع نقطة الحضيض / الأوج) ، يمكنك أن ترى أن هناك الكثير من الاختلافات قصيرة المدى. لكن الشيء الوحيد الذي يظهر على الرسم البياني في المنشور الأصلي هو الاختلافات طويلة المدى. بينما D_H على حق ، لا أعتقد أن الأشياء التي يتحدث عنها تظهر على رسم بياني يرسم فقط التغييرات طويلة المدى. كان علي أن أفكر في ذلك لفترة ، رغم ذلك. أنا أعمل مع الكثير من المواقع الجغرافية (بيئة أكثر هدوءًا) ، لكنني لم أفعل الكثير مع المدارات الأرضية المنخفضة.

زائد الحضيض / الأوج لفترة زمنية أقصر ، مما يسهل رؤية التفاصيل.

المرفقات

وهذا يفسر ذلك إلى حد كبير. لم أكن أرغب في الخوض في معادلات لاغرانج الكوكبية في إجابتي الأصلية التي تحتوي على الكثير من المعلومات وبدون الخلفية ، سيكون الأمر مجرد عملية حسابية. (وما زلت لا أرغب في الاهتمام بتفاصيل الرياضيات التي ستطرح الكثير من الأسئلة).

ومع ذلك ، هناك حدان في de / dt ، مشتق الوقت من الانحراف. مصطلح واحد يتضمن da / dt. هذا الاقتران بين da / dt و de / dt يعني أن الانحراف اللامركزي يتحلل نحو الصفر مع تناقص المحور شبه الرئيسي. المصطلح الآخر ينطوي على جزء من القوة المربكة فيما يتعلق بحجة الحضيض. هذا هو المدى الثاني ، إلى جانب فترة الستة أشهر المسبقة ، التي تحرك هذه التذبذبات.

فقط من أجل ذلك ، إليك كيفية اختلاف الانحراف اللامركزي للأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض إذا تركت بمفردها.

إن قساوة الأرض لها تأثير على الصعود الصحيح للعقدة الصاعدة وحجة الحضيض ، لكنك تقيس الوقت لدورة كاملة في 1000 يوم. يمكنك أيضًا الحصول على مقدمة الطائرة المدارية بسبب الشمس والقمر (بالإضافة إلى تغيير في الميل) ، وبالتالي فإن النتيجة النهائية هي أن الأمر يستغرق حوالي 3 سنوات أو نحو ذلك حتى يدور RAAN بمقدار 360 درجة. البيئة العامة أكثر هدوءًا.

كما ذكر D_H ، للقمر تأثير أكثر أهمية ويسبب منحدرات شديدة. القمر ليس لديه الوقت لفعل الكثير قبل أن يلغي نفسه في الاتجاه الآخر.

لا يوجد سبب لاختفاء التأثير في المدارات المنخفضة ، لكن الاختلاف في الانحراف بالنسبة لـ UARS أكبر من 4 إلى 5 مرات لأن يكون فقط بسبب اتجاه المدار بالنسبة للشمس.

المرفقات

D_H: هل هناك طريقة & quotmechanistic & quot لتخيل كيف يمكن للسحب على الإطلاق أن يزيد الحضيض؟ بالآلية أشير إلى أي طريقة يمكن تخيلها بشكل معقول لهذا دون اللجوء إلى تحليل الخدمة الشاقة. على سبيل المثال ، أفهم كيف يقلل السحب عند الحضيض من نقطة الأوج والانحراف (مع الحفاظ على الحضيض دون تغيير). وبالمثل ، أرى بسهولة كيف يقلل السحب المطبق في الأوج الحضيض ويزيد من الانحراف. أفتقد صورة بديهية مماثلة لكيفية زيادة السحب في الحضيض. هل هذه الصورة ممكنة؟

شكرا جزيلا على وقتك ومساعدتك!

لنبدأ بمعادلة المسافة الشعاعية كدالة للمحور شبه الرئيسي [itex] a [/ itex] ، الانحراف المركزي [itex] e [/ itex] ، والشذوذ الحقيقي [itex] theta [/ itex] من أجل a مدار كبلر:

يحدث نقطة الحضيض عندما [itex] theta = pi [/ itex]:

التفريق فيما يتعلق بالوقت ،

[tex] dot r_p = dot a (1-e) - a dot e [/ tex]

لذا فإن شرط زيادة مسافة الحضيض هو

لاحظ أنه في الفترة من يناير 2006 إلى يناير 2010 ، انخفض المحور شبه الرئيسي للقمر الصناعي بمقدار 10 كيلومترات فقط أو نحو ذلك في السنة (كان هذا بفضل الحد الأدنى للشمس لفترات طويلة بين الدورات الشمسية 23 و 24). نظرًا لأن المحور شبه الرئيسي يبلغ حوالي 6800 كم ، فإن هذا الانخفاض البطيء في شبه الرئيسي يجعل [itex] dot a / a [/ itex] صغيرًا نوعًا ما. تقل حالة زيادة مسافة الحضيض في هذا الإطار الزمني إلى [itex] dot e & lt -0.0147 / text[/ itex]. تُظهر نظرة سريعة على مؤامرة الغرابة المرفقة بالمنصب رقم 8 أن الانحراف اللامركزي انخفض بشكل أسرع من هذا.


بدون الاشتقاق ، يتم إعطاء التغيير اللحظي في الانحراف بسبب السحب

أين ه هو غريب الأطوار ، أ هي منطقة المقطع العرضي للقمر الصناعي ، جد هو معامل السحب ، م هي كتلة القمر الصناعي ، [و ه هو الشذوذ غريب الأطوار. إن حساب متوسط ​​هذه القيمة اللحظية على مدار مدار أو أطول ينتج عنه قيمة أكثر وضوحًا.

ما نريده هو أن يكون متوسط ​​معدل التغيير في الانحراف سالبًا (سلبي بشدة). سيحدث هذا إذا كانت قيم التعبير عندما يكون cos (E) موجبًا تهيمن على القيم عندما يكون cos (E) سالبًا. سيكون هذا هو الحال عادةً لأن الكثافة تميل إلى الانخفاض بشكل كبير مع الارتفاع. تجاهل الانتفاخ النهاري ، هذا ليس تأثيرًا قويًا بما يكفي للتغلب على مصطلح [itex] dot a / a [/ itex]. بفضل الانتفاخ النهاري ، إذا تزامن الحضيض أكثر أو أقل مع الانتفاخ ، فإن الكثافة المتزايدة بسبب الانتفاخ ستجعل [itex] dot e [/ itex] سلبيًا بشدة. يمكن أيضًا أن يجعل الانتفاخ [itex] dot e [/ itex] إيجابيًا إذا كان الحضيض والمرور عبر الانتفاخ غير متزامنين بمقدار 180 درجة.


شاهد الفيديو: لماذا لا يسقط القمر الصناعي (شهر اكتوبر 2021).