مدار هالة

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

مدار هالة
عرض قطبي
منظر استوائي
مسار مرصد سوهو ، مدار هالة حول نقطة لاغرانج الأولى بين الشمس والأرض · سوهو     
منظر قطبي لنقاط لاغرانج بين الشمس والأرض . مدارات الهالة تدور حول L 1 أو L 2 أو L 3 (المدارات غير موضحة في الرسم التخطيطي).

مدار الهالة هو مدار دوري غير مستوٍ يرتبط بإحدى نقاط لاغرانج L1 أو L2 أو L3 في مسألة الأجسام الثلاثة في ميكانيكا المدارات . على الرغم من أن نقطة لاغرانج هي مجرد نقطة في الفضاء الفارغ، إلا أن ما يميزها هو إمكانية دورانها إما في مدار ليساجو أو في مدار هالة. يمكن اعتبار هذه المنحنيات الفضائية ناتجة عن تفاعل بين قوة جاذبية الجسمين الكوكبيين وقوة كوريوليس وقوة الطرد المركزي المؤثرة على المركبة الفضائية. توجد مدارات الهالة في أي نظام ثلاثي الأجسام، مثل نظام الأقمار الصناعية التي تدور حول الشمس والأرض، أو نظام الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والقمر . توجد "مجموعات" متصلة من مدارات الهالة الشمالية والجنوبية عند كل نقطة لاغرانج. ولأن مدارات الهالة تميل إلى عدم الاستقرار، فقد يتطلب الأمر استخدام محركات الدفع للحفاظ على موقع القمر الصناعي في مداره. تخدم معظم الأقمار الصناعية في مدارات الهالة أغراضًا علمية، مثل التلسكوبات الفضائية .

التعريف والتاريخ

استخدم روبرت دبليو. فاركوهار مصطلح "هالة" لأول مرة عام 1966 لوصف المدارات حول نقطة لاغرانج الثانية (L2 ) التي تم جعلها دورية باستخدام محركات الدفع. [ 1 ] دعا فاركوهار إلى استخدام المركبات الفضائية في مثل هذا المدار خارج القمر (الأرض - القمر L2 ) كمحطة ترحيل اتصالات لمهمة أبولو إلى الجانب البعيد من القمر . ستكون المركبة الفضائية في مثل هذا المدار مرئية باستمرار لكل من الأرض والجانب البعيد من القمر، بينما قد يتسبب مدار ليساجو أحيانًا في مرور المركبة الفضائية خلف القمر. في النهاية، لم يتم إطلاق أي قمر صناعي للترحيل لمهمة أبولو، نظرًا لأن جميع عمليات الهبوط كانت على الجانب القريب من القمر. [ 2 ]

في عام 1973، اكتشف فاركوهار وأحمد كامل أنه عندما يكون اتساع مدار ليساجو في المستوى كبيرًا بما يكفي، يكون هناك اتساع مماثل خارج المستوى له نفس الدورة، [ 3 ] وبالتالي يتوقف المدار عن كونه مدار ليساجو ويصبح تقريبًا شكلًا بيضاويًا. استخدم الباحثان تعابير تحليلية لتمثيل هذه المدارات الهالية؛ وفي عام 1984، أظهرت كاثلين هاول أنه يمكن حساب مسارات أكثر دقة عدديًا. بالإضافة إلى ذلك، وجدت أنه بالنسبة لمعظم قيم النسبة بين كتل الجسمين (مثل الأرض والقمر)، يوجد نطاق من المدارات المستقرة. [ 4 ]

كانت مهمة ISEE-3 ، وهي مركبة فضائية مشتركة بين وكالتي الفضاء الأوروبية (ESA) والناسا أُطلقت عام 1978، أول مهمة تستخدم مدارًا هاليًا. وقد سافرت إلى نقطة لاغرانج الأولى (L1 ) بين الشمس والأرض ، وبقيت هناك لعدة سنوات. أما المهمة التالية التي استخدمت مدارًا هاليًا فكانت مرصد الشمس والغلاف الشمسي (SOHO)، وهي أيضًا مهمة مشتركة بين وكالتي الفضاء الأوروبية والناسا لدراسة الشمس، وقد وصلت إلى نقطة لاغرانج الأولى (L1 ) بين الشمس والأرض عام 1996. وقد استخدمت مدارًا مشابهًا لمدار ISEE-3. [ 5 ] على الرغم من أن العديد من المهمات الأخرى منذ ذلك الحين قد سافرت إلى نقاط لاغرانج، إلا أنها (مثل مرصد غايا الفلكي الفضائي) استخدمت عادةً التغيرات غير الدورية ذات الصلة، والتي تُسمى مدارات ليساجو، بدلًا من المدار الهالي الفعلي.

على الرغم من أن مدارات الهالة كانت معروفة جيدًا في مسألة الأجسام الثلاثة المقيدة (RTBP)، إلا أنه كان من الصعب الحصول على مدارات الهالة لنظام الأرض والقمر الحقيقي. وقد حُسبت مدارات الهالة العابرة للقمر لأول مرة في عام 1998 بواسطة إم. إيه. أندريو، الذي قدم نموذجًا جديدًا لحركة مركبة فضائية في نظام الأرض والقمر والشمس، والذي سُمي بمسألة شبه الدائرة المزدوجة (QBCP). [ 6 ]

في مايو 2018، تحققت فكرة فاركوهار الأصلية أخيرًا عندما وضعت الصين أول قمر صناعي لترحيل الاتصالات، وهو كويكياو ، في مدار هالة حول نقطة لاغرانج الثانية (L2) بين الأرض والقمر . [ 7 ] وفي 3 يناير 2019، هبطت المركبة الفضائية تشانغ إي 4 في فوهة فون كارمان على الجانب البعيد من القمر، مستخدمةً قمر كويكياو للترحيل للتواصل مع الأرض. [ 8 ] [ 9 ]

دخل تلسكوب جيمس ويب الفضائي مدارًا هاليًا حول نقطة L2 بين الشمس والأرض في 24 يناير 2022. [ 10 ] دخل إقليدس مدارًا مشابهًا حول هذه النقطة في أغسطس 2023.

أطلقت وكالة الفضاء الهندية (ISRO) المركبة الفضائية أديتيا-L1 لدراسة الشمس من مدار هالة حول نقطة لاغرانج الأولى (L1) بين الشمس والأرض. [ 11 ] في 6 يناير 2024، دخلت المركبة، وهي أول مهمة شمسية هندية، بنجاح مدار هالة بفترة تقارب 178 يومًا، على مسافة تقارب 1.5 مليون كيلومتر من الأرض . [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ روبرت فاركوهار (1966). "الحفاظ على الموقع في جوار نقاط التوازن الخطية مع تطبيق على مشكلة اتصالات قمرية". سلسلة العلوم والتكنولوجيا التابعة للجمعية الفلكية الأمريكية: ندوة متخصصة في ميكانيكا رحلات الفضاء . 11 : 519-535 .انظر فاركوهار، آر دبليو: "التحكم في واستخدام أقمار نقطة التوازن" ، أطروحة دكتوراه، قسم الملاحة الجوية والفضائية، جامعة ستانفورد، ستانفورد، كاليفورنيا، 1968، ص 103، 107-108.
  2. ↑ شميد، بي إي (1 يونيو 1968). "أقمار الاتصالات القمرية البعيدة" . ناسا ، مركز غودارد لرحلات الفضاء . تم الاطلاع عليه في 16 يوليو 2008 .
  3. ^ فاركوهار، آر دبليو؛ كامل، أأ (يونيو 1973). "المدارات شبه الدورية حول نقطة الميزان عبر القمر" . سبرينغر.
  4. ↑ هاول، كاثلين سي. (1984). "مدارات الهالة الدورية ثلاثية الأبعاد" . الميكانيكا السماوية . 32 (1): 53-71 . Bibcode : 1984CeMec..32...53H . doi : 10.1007/BF01358403 . S2CID 189831091 . 
  5. ^ دنهام، DW. فاركوهار، آر دبليو (2003). “بعثات نقطة التحرير، 1978-2002”. مدارات نقطة الميزان وتطبيقاتها . الصفحات من 45 إلى 73. دوى : 10.1142/9789812704849_0003 . رقم ISBN  978-981-238-363-1.
  6. ^ أندرو، ماساتشوستس (1998). مشكلة شبه دائرية . أطروحة دكتوراه، قسم الرياضيات التطبيقية والتحليلات، جامعة برشلونة. منشورات جامعة برشلونة. رقم ISBN 84-475-2319-5.
  7. ↑ شو، لويوان (15 يونيو 2018). "كيف وصل قمر الترحيل القمري الصيني إلى مداره النهائي" . الجمعية الكوكبية . هذا هو أول قمر ترحيل قمري على الإطلاق في هذا الموقع.
  8. ↑ جونز، أندرو (5 ديسمبر 2018). "الصين ستطلق مهمة الهبوط على الجانب البعيد من القمر بواسطة مركبة تشانغ إي-4 في 7 ديسمبر" . gbtimes.com . مؤرشف من الأصل في 15 أبريل 2019.
  9. ↑ جونز، أندرو (3 يناير 2019). "تشانغ إي-4 تعيد أولى الصور من الجانب البعيد للقمر بعد هبوط تاريخي" . SpaceNews.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2019 .
  10. ↑ روليت، جوي (24 يناير 2022). "بعد رحلة مليون ميل، يصل تلسكوب جيمس ويب إلى وجهته - وصول التلسكوب سالمًا يُعدّ مصدر ارتياح للعلماء الذين يخططون لقضاء السنوات العشر القادمة أو أكثر في استخدامه لدراسة المجرات القديمة" . صحيفة نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 24 يناير 2022 .
  11. ↑ "بعد مهمة تشاندرايان-3، تستعد منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) لمهمة أديتيا-L1 الشمسية. أهم النقاط التي يجب معرفتها" . صحيفة إيكونوميك تايمز . 24 يوليو 2023. تاريخ الاطلاع: 24 يوليو 2023 .
  12. ↑ "إتمام عملية إدخال القمر الصناعي أديتيا-إل 1 بنجاح في مدار هالة" . www.isro.gov.in. تاريخ الاطلاع: 6 يناير 2024 .
  • سوهو – الرحلة إلى مدار هالة L1
  • عمليات نقل بين الكواكب منخفضة الطاقة باستخدام طريقة القفز المداري الهالي مع STK/Astrogator
  • مدار غايا من نوع ليساجو  - مدار من نوع ليساجو، أي شكل بيضاوي شبه دائري أو "هالة".