مدار المقبرة

صورة قابلة للنقر، تسلط الضوء على مدارات الارتفاع المتوسط حول الأرض ، ^[أ] من مدار الأرض المنخفض إلى مدار الأرض المرتفع الأدنى ( المدار الجغرافي الثابت ومدار المقبرة، على مسافة تسع المسافة المدارية للقمر )، ^[ب] مع أحزمة إشعاع فان ألين والأرض وفقًا للمقياس

مدار المقبرة ، والذي يُسمى أيضًا مدار النفايات أو مدار التخلص منها ، هو مدار يقع بعيدًا عن المدارات التشغيلية الشائعة. ومن بين مدارات المقبرة المهمة مدار فائق التزامن يقع بعيدًا عن المدار الأرضي المتزامن . يتم نقل بعض الأقمار الصناعية إلى مثل هذه المدارات في نهاية عمرها التشغيلي لتقليل احتمالية الاصطدام بالمركبات الفضائية التشغيلية وتوليد الحطام الفضائي .

ملخص

تُستخدم مدارات المقبرة عندما يكون التغير في السرعة المطلوب لإجراء مناورة الخروج من المدار كبيرًا جدًا. يتطلب إخراج قمر صناعي ثابت من المدار دلتا في تبلغ حوالي 1500 متر في الثانية (4900 قدم/ثانية)، بينما يتطلب إعادة وضعه في مدار المقبرة حوالي 11 مترًا في الثانية (36 قدمًا/ثانية). ^[1]

بالنسبة للأقمار الصناعية في المدارات الثابتة والمدارات المتزامنة مع الأرض ، فإن مدار المقبرة يقع على بعد بضع مئات من الكيلومترات من المدار التشغيلي. يتطلب النقل إلى مدار مقبرة خارج المدار الثابت مع الأرض نفس كمية الوقود التي يحتاجها القمر الصناعي لمدة ثلاثة أشهر تقريبًا من البقاء في المحطة . كما يتطلب أيضًا التحكم الموثوق في الموقف أثناء مناورة النقل. في حين يخطط معظم مشغلي الأقمار الصناعية لإجراء مثل هذه المناورة في نهاية العمر التشغيلي لأقمارهم الصناعية، إلا أنه حتى عام 2005 لم ينجح سوى حوالي ثلثهم. ^[2] ونظرًا للقيمة الاقتصادية للمواضع على ارتفاع متزامن مع الأرض، ما لم يمنع فشل المركبة الفضائية المبكر ذلك، يتم نقل الأقمار الصناعية إلى مدار مقبرة قبل إخراجها من الخدمة. ^[3]^[4]

وفقًا للجنة تنسيق الحطام الفضائي بين الوكالات (IADC) ^[5] فإن الحد الأدنى لارتفاع الحضيض بعد المدار الثابت بالنسبة للأرض هو: $\دلتا {H}\,$

\Delta {H}=235{\mbox{ كم}}+\left(1000C_{R}{\frac {A}{m}}\right){\mbox{ كم}}

حيث هو معامل ضغط الإشعاع الشمسي و هي نسبة مساحة الجانب [م ² ] إلى كتلة [كجم] القمر الصناعي. تتضمن هذه الصيغة حوالي 200 كم لمنطقة GEO المحمية للسماح أيضًا بمناورات المدار في GEO دون التدخل في مدار المقبرة. يجب السماح بـ 35 كيلومترًا (22 ميلًا) أخرى من التسامح لتأثيرات الاضطرابات الجاذبية (أساسًا الشمسية والقمرية). يأخذ الجزء المتبقي من المعادلة في الاعتبار تأثيرات ضغط الإشعاع الشمسي ، والتي تعتمد على المعلمات الفيزيائية للقمر الصناعي. $C_{R}\,$ ${\frac {A}{m}}\,$

من أجل الحصول على ترخيص لتقديم خدمات الاتصالات في الولايات المتحدة، تطلب لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) من جميع الأقمار الصناعية الثابتة التي تم إطلاقها بعد 18 مارس 2002 الالتزام بالانتقال إلى مدار مقبرة في نهاية عمرها التشغيلي. ^[6] تتطلب لوائح الحكومة الأمريكية تعزيزًا، ، بحوالي 300 كم (186 ميل). ^[7] في عام 2023، تلقت DISH أول غرامة على الإطلاق من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية لفشلها في إخراج قمرها الصناعي EchoStar VII من مداره وفقًا لشروط ترخيصها. ^[8] $\دلتا {H}$

عادةً ما يتم تعطيل المركبة الفضائية التي يتم نقلها إلى مدار المقبرة .

تظهر الأجسام غير الخاضعة للسيطرة في مدار قريب من مدار الأرض الثابت (GEO) دورة من الميل المداري مدتها 53 عامًا ^[9] بسبب تفاعل إمالة الأرض مع مدار القمر. يختلف الميل المداري بمقدار ± 7.4 درجة، حتى 0.8 درجة سنويًا. ^[9]^{: 3}

مدار التخلص

في حين أن مدار المقبرة القياسي للأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض يؤدي إلى عمر مداري متوقع يبلغ ملايين السنين، فإن العدد المتزايد من الأقمار الصناعية، وإطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة، وموافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية على مجموعات ضخمة من آلاف الأقمار الصناعية للإطلاق بحلول عام 2022 تتطلب طرقًا جديدة لإخراجها من المدار لضمان الإزالة المبكرة للأجسام بمجرد وصولها إلى نهاية عمرها الافتراضي. على عكس مدارات المقبرة الجغرافية الثابتة التي تتطلب ثلاثة أشهر من الوقود ( دلتا-V 11 م/ث) للوصول، تتطلب شبكات الأقمار الصناعية الكبيرة في المدار الأرضي المنخفض مدارات تتحلل بشكل سلبي في الغلاف الجوي للأرض. على سبيل المثال، التزمت كل من OneWeb و SpaceX أمام السلطات التنظيمية للجنة الاتصالات الفيدرالية بأن الأقمار الصناعية المعطلة سوف تتحلل إلى مدار أدنى - مدار التخلص - حيث يتحلل ارتفاع مدار القمر الصناعي بسبب السحب الجوي ثم يعود بشكل طبيعي إلى الغلاف الجوي ويحترق في غضون عام واحد من نهاية عمره الافتراضي. ^[10]

انظر أيضا

قائمة المدارات
SNAP-10A – قمر صناعي للمفاعل النووي، يبقى في مدار متزامن مع الأرض على مسافة 700 ميل بحري (1300 كيلومتر؛ 810 ميل) لمدة متوقعة تصل إلى 4000 عام
مقبرة المركبات الفضائية في المحيط الهادئ

ملحوظات

^ يتم حساب الفترات المدارية والسرعات باستخدام العلاقات 4π ²R ³ = T ²GM و V ²R = GM ، حيث R هو نصف قطر المدار بالأمتار؛ T هي الفترة المدارية بالثواني؛ V هي السرعة المدارية بالمتر/الثانية؛ G هو ثابت الجاذبية، تقريبًا6.673 × 10 ⁻¹¹ نيوتن متر ² /كجم ² ؛ M هي كتلة الأرض، وتساوي تقريبًا 5.98 × 10 ²⁴ كجم (1.318 × 10 ²⁵ رطل).
^ حوالي 8.6 مرة عندما يكون القمر أقرب (أي ،363,104 كم/42,164 كم) ، إلى 9.6 مرة عندما يكون القمر في أبعد نقطة (أي ،405,696 كم/42,164 كم)

مراجع

^ "طريقة إعادة تدوير مركبة فضائية ثابتة ذات دفع ثنائي الوضع – براءة اختراع رقم 5651515 – PatentGenius". مؤرشف من الأصل في 10 نوفمبر 2013. تم استرجاعه في 28 أكتوبر 2012 .
^ "وكالة الفضاء الأوروبية – التخفيف من آثار الحطام الفضائي: قضية وضع مدونة سلوك". www.esa.int .
^ Jehn, R.; Agapov, V.; Hernández, C. (20 April 2005). "التخلص من الأقمار الصناعية الثابتة جغرافيًا عند نهاية عمرها الافتراضي". وقائع المؤتمر الأوروبي الرابع للحطام الفضائي (ESA SP-587) . 587. ESA/ESOC: 373. Bibcode :2005ESASP.587..373J . تم الاسترجاع في 6 نوفمبر 2022 .
^ جونسون، نيكولاس (2011-12-05). ليفينغستون، ديفيد (محرر). "البث 1666 (الإصدار الخاص) - الموضوع: قضايا الحطام الفضائي" (بودكاست). برنامج الفضاء . 1:03:05–1:06:20 . تم الاسترجاع في 2015-01-05 .
^ "تقرير عن أنشطة لجنة التنسيق المشتركة بشأن تدابير تخفيف الحطام الفضائي" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-04-02 . تم استرجاعه في 2015-03-07 .
^ "FCC تدخل في نقاش حول الحطام المداري". Space.com . مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2005.
^ "الممارسات القياسية للحكومة الأمريكية بشأن الحطام المداري" (PDF) .
^ شيبردسون، ديفيد (2 أكتوبر 2023). "ديش تحصل على أول غرامة على الإطلاق بشأن الحطام الفضائي على إيكوستار-7". رويترز . تم الاسترجاع في 3 أكتوبر 2023 .
^ ab Anderson, Paul; et al. (2015). Operational Considerations of GEO Debris Synchronization Dynamics (PDF) . المؤتمر الدولي السادس والستون للملاحة الفضائية . القدس، إسرائيل. IAC-15,A6,7,3,x27478.
^ Brodkin, Jon (4 October 2017). "أقمار SpaceX وOneWeb ذات النطاق العريض تثير المخاوف بشأن الحطام الفضائي". Ars Technica . تم الاسترجاع في 28 أبريل 2019 .

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[1] يتم حساب الفترات المدارية والسرعات باستخدام العلاقات 4π ²R ³ = T ²GM و V ²R = GM ، حيث R هو نصف قطر المدار بالأمتار؛ T هي الفترة المدارية بالثواني؛ V هي السرعة المدارية بالمتر/الثانية؛ G هو ثابت الجاذبية، تقريبًا6.673 × 10 ⁻¹¹ نيوتن متر ² /كجم ² ؛ M هي كتلة الأرض، وتساوي تقريبًا 5.98 × 10 ²⁴ كجم (1.318 × 10 ²⁵ رطل).

[2] حوالي 8.6 مرة عندما يكون القمر أقرب (أي ،363,104 كم/42,164 كم) ، إلى 9.6 مرة عندما يكون القمر في أبعد نقطة (أي ،405,696 كم/42,164 كم)

[3] "طريقة إعادة تدوير مركبة فضائية ثابتة ذات دفع ثنائي الوضع – براءة اختراع رقم 5651515 – PatentGenius". مؤرشف من الأصل في 10 نوفمبر 2013. تم استرجاعه في 28 أكتوبر 2012 .

[4] "وكالة الفضاء الأوروبية – التخفيف من آثار الحطام الفضائي: قضية وضع مدونة سلوك". www.esa.int .

[5] Jehn, R.; Agapov, V.; Hernández, C. (20 April 2005). "التخلص من الأقمار الصناعية الثابتة جغرافيًا عند نهاية عمرها الافتراضي". وقائع المؤتمر الأوروبي الرابع للحطام الفضائي (ESA SP-587) . 587. ESA/ESOC: 373. Bibcode :2005ESASP.587..373J . تم الاسترجاع في 6 نوفمبر 2022 .

[6] جونسون، نيكولاس (2011-12-05). ليفينغستون، ديفيد (محرر). "البث 1666 (الإصدار الخاص) - الموضوع: قضايا الحطام الفضائي" (بودكاست). برنامج الفضاء . 1:03:05–1:06:20 . تم الاسترجاع في 2015-01-05 .

[7] "تقرير عن أنشطة لجنة التنسيق المشتركة بشأن تدابير تخفيف الحطام الفضائي" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-04-02 . تم استرجاعه في 2015-03-07 .

[8] "FCC تدخل في نقاش حول الحطام المداري". Space.com . مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2005.

[9] "الممارسات القياسية للحكومة الأمريكية بشأن الحطام المداري" (PDF) .

[10] شيبردسون، ديفيد (2 أكتوبر 2023). "ديش تحصل على أول غرامة على الإطلاق بشأن الحطام الفضائي على إيكوستار-7". رويترز . تم الاسترجاع في 3 أكتوبر 2023 .

[Anderson2015-11] Anderson, Paul; et al. (2015). Operational Considerations of GEO Debris Synchronization Dynamics (PDF) . المؤتمر الدولي السادس والستون للملاحة الفضائية . القدس، إسرائيل. IAC-15,A6,7,3,x27478.

[ars20171004-12] Brodkin, Jon (4 October 2017). "أقمار SpaceX وOneWeb ذات النطاق العريض تثير المخاوف بشأن الحطام الفضائي". Ars Technica . تم الاسترجاع في 28 أبريل 2019 .

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗