س 72.. لماذا لا يفلت أو يهرب القمر الصناعي في الفضاء عند المدارات البعيدة؟
#مع_أسئلة_الناس_عن_الفلك_السؤال_72 ..
س/ بما أن الجاذبية الأرضية تضعف كلما ابتعدنا عن الأرض ، لماذا لا يفلت أو يهرب القمر الصناعي في الفضاء عند المدارات البعيدة؟
ج/ رغم أن الجاذبية الأرضية تضعف كلما ابتعدنا عن الأرض إلا أنها لا تنعدم تماما حتى على ارتفاع 36,000 كم والتي يعرف بمدار الجاذبية المتزامنة أو المدار الثابت بالنسبة للأرض .. فعند هذه المسافة تكون قيمة الجاذبية الأرضية حوالي 0.023 من قيمتها عند سطح الأرض ، وهي كافية لإبقاء القمر الصناعي في المدار بشرط أن تكون سرعته مناسبة .. لأن الجاذبية الأرضية ، رغم كونها ضعيفة هناك ، لا تزال كافية لإبقاء القمر الصناعي في مدار مستقر ...
ويفسر هذا على أنه التوازن بين الجاذبية والسرعة المدارية (السرعة الجانبية الكبيرة التي اتخذها القمر عند إطلاقه) .. ويمكن تشبيه هذا الأمر برجل يقف فوق جبل ويلقي حجرا أفقيا .. سنجد الحجر يطير في الهواء لفترة صغيرة ثم يسقط في مسار منحني نحو الأرض ويصطدم بها .. ولو زادت قوة الرجل في رمي الحجر ، سيتخذ الحجر مسارا أطول في الهواء حتى يسقط في مسار منحني نحو الأرض ويصطدم بها كذلك .. أما إذا كانت قوة الدفع كبيرة جدا ، سيطير الحجر مدة طويلة جدا في الجو ثم عندما يتخذ مسارا منحنيا ليسقط على الأرض يدخل في انحناء الأرض نفسها (متخذا مدارا) فيدور حولها ولا يصطدم بها أبدا .. هكذا الوضع بالنسبة للأقمار الصناعية .. وحيث أن الجاذبية تسحب القمر الصناعي نحو مركز الأرض دائما فهو في حالة سقوط مستمر نحو الأرض ، ولولا السرعة المدارية التي اتخذها لكان اصطدم بالأرض منذ البداية ..
ويمكن تخيل هذا الوضع أيضا بأنك تربط حجرا بحبل وتدور به حولك .. فإذا كانت السرعة مناسبة سيبقى الحجر يدور حولك دون أن يسقط أو يفلت منك بعيدا .. الجاذبية هنا هي الحبل ، والدوران هنا هو السرعة المدارية !!
أ.د/ أشرف تادرس
أستاذ الفيزياء الفلكية في NRIAG
إذا كنت مهتما بالفلك ولديك أسئلة ؛ تابع (الثقافة الفلكية) ..
Comments
Post a Comment