مدار أرضي مرتفع

المدار الأرضي العالي هو مدار مركزي الأرض ، حيث تقع نقطة أوج مداره على مسافة أبعد من نقطة أوج المدار المتزامن مع الأرض ، والتي تبعد 35,786 كيلومترًا (22,236 ميلًا) عن الأرض . ^{[ 1 ]} في هذه المقالة، يُستخدم الاختصار غير القياسي HEO للدلالة على المدار الأرضي العالي. ^{[ 2 ]}  

كان لتطوير تقنية المدارات المدارية عالية الارتفاع أثرٌ بالغٌ على استكشاف الفضاء ، ومهّد الطريق أمام مهمات مستقبلية إلى الفضاء السحيق . وقد مكّنت القدرة على وضع الأقمار الصناعية في هذه المدارات العلماء من تحقيق اكتشافات رائدة في علم الفلك وعلوم الأرض ، فضلاً عن تمكين أنظمة الاتصالات والملاحة العالمية . ^{[ 3 ]}

يبدأ نطاق هالة القمر على مسافة 60,000 كيلومتر (37,000 ميل) من القمر ، ^{[ 4 ]} وتصبح المدارات القمرية غير مستقرة حتى مسافة 690 كيلومترًا (430 ميلًا) بسبب تأثير جاذبية الأرض. ^{[ 5 ]} تقع مدارات الهالة شبه المستقيمة حول القمر ضمن هذه المسافات، وتشغل الفضاء القريب من القمر . يمتد نطاق هالة الأرض إلى مسافة 1,471,400 كيلومتر (914,300 ميل) ، ويشمل مدارات الهالة ، والمدارات حول نقاط لاغرانج بين الشمس والأرض ، حيث تصبح المدارات مركزية الشمس بشكل متزايد ، وتدور مع الأرض حول الشمس قبل أن تتعمق المدارات في الفضاء بين الكواكب .      

تُستخدم الأقمار الصناعية في المدارات الأرضية العالية بشكل أساسي للاتصالات والملاحة والبحث العلمي والتطبيقات العسكرية . ^{[ 6 ]} ومن أهم مزايا المدارات الأرضية العالية أنها توفر رؤية شبه كاملة للأرض والفضاء السحيق ، مما يجعلها موقعًا مثاليًا للرصد الفلكي ومراقبة الأرض. إضافةً إلى ذلك، تُغطي الأقمار الصناعية في هذه المدارات سطح الأرض بشكل متواصل، مما يجعلها مفيدة للغاية لأغراض الاتصالات والملاحة. ^{[ 7 ]} وقد وُضعت العديد من الأقمار الصناعية، مثل TESS ، ^{[ 8 ] في المدارات الأرضية العالية.}

هناك أربعة أسباب رئيسية لوضع معظم الأقمار الصناعية في مدارات منخفضة. أولًا، قد تستغرق دورة القمر الصناعي في مدار أرضي مرتفع (HEO) شهرًا أو أكثر. ويعود ذلك إلى كبر حجم مدارات HEO وسرعتها المنخفضة التي تبلغ 3000 متر/ثانية (11000 كيلومتر/ساعة، 7000 ميل/ساعة). في المقابل، تستغرق دورة القمر الصناعي في مدار أرضي منخفض ( LEO ) أقل من 90 دقيقة. ^{[ 9 ]} لذا، فإن مدار HEO غير مناسب للأقمار الصناعية التي تحتاج إلى الدوران بسرعة. ثانيًا، يتطلب وضع القمر الصناعي في مدارات HEO طاقة أكبر بكثير من وضعه في مدارات LEO. فوضع قمر صناعي في مدار HEO يتطلب طاقة تقارب الطاقة اللازمة لوضعه في مدار شمسي مركزي . على سبيل المثال، يستطيع صاروخ فالكون 9 المستهلك حمل 22500 كيلوغرام (50000 رطل) إلى مدار LEO، بينما لا يستطيع حمل سوى حوالي 4500 كيلوغرام (10000 رطل) إلى مدار HEO. ^{[ ١٠ ]} هذا يعني أن تكلفة وضع حمولة في مدار أرضي مرتفع (HEO) تزيد خمسة أضعاف عن تكلفتها في مدار أرضي منخفض (LEO). ثالثًا، تقع مدارات HEO على مسافة شاسعة من الأرض، مما يعني وجود تأخير مستمر في الاتصال عند إرسال الإشارات من وإلى القمر الصناعي. ويعود ذلك إلى أن الإشارات لا تنتقل إلا بسرعة الضوء ، ما يعني أن زمن التأخير قد يتراوح بين ٠.١ و٤.٥ ثانية في كل اتجاه. وهذا ما يجعلها غير مجدية للإنترنت ، ويصعب استخدامها لأغراض أخرى أيضًا. رابعًا، الإشعاع . تقع مدارات HEO خارج المجال المغناطيسي للأرض ، ما يعني وجود إشعاع أكثر بكثير فيها. ونتيجة لذلك، تتطلب المركبات الفضائية في مدارات HEO معدات ودروعًا متخصصة لحمايتها من الإشعاع. لذا، لا تستخدم هذا المدار إلا الأقمار الصناعية التي تتطلب خصائص مدارات HEO الفريدة.

تُعد المدارات الإهليلجية العالية حالة خاصة من المدارات الأرضية العالية، حيث قد يصل الارتفاع عند نقطة الحضيض إلى 2000 كيلومتر (1200 ميل).

• قائمة المدارات