مرصد جيوفيزيائي مداري

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 9 صور
الموسوعة الحرة
تسلسل نشر المرصد الجيوفيزيائي المداري (OGO)

يشير برنامج المرصد الجيوفيزيائي المداري ( OGO ) التابع لوكالة ناسا [ 1 ] إلى ستة أقمار صناعية أطلقتها الولايات المتحدة الأمريكية، والتي كانت قيد الاستخدام من سبتمبر 1964 إلى 1972، ومصممة لدراسة الغلاف المغناطيسي للأرض . [ 2 ] وقد نجحت هذه الأقمار في دراسة التفاعلات بين الأرض والشمس ، على الرغم من عدد من المشكلات التقنية. احتوى كل قمر صناعي على ما بين 20 و25 جهازًا. وكان ويلفريد سكال مدير المشروع لجميع مشاريع OGO الستة. [ 3 ]

أقمار OGO الصناعية

استخدمت أقمار ناسا الأولى من طراز OGO هيكلاً قياسياً على شكل حافلة؛ وقد أكسبها شكلها الصندوقي لقب "أقمار الترام". وقد تم بناؤها بواسطة مختبرات اختبار الفضاء في لوس أنجلوس. [ 4 ] [ 5 ]

تُبنى جميع أقمار OGO الصناعية حول منصة متوازية المستطيلات مشتركة (0.9 × 0.9 × 1.8 متر). ويُحافظ على توجيه القمر الصناعي ثابتًا في الفضاء ( مثبتًا على ثلاثة محاور ) بحيث يُشير أحد وجهيه الطويلين (0.9 × 1.8 متر) باستمرار نحو الأرض. وعلى هذا الوجه، وكذلك على الوجه المقابل، تتوفر مساحة 0.6 متر مربع لإجراء التجارب العلمية. كما يتولى نظام التحكم في الوضع مسؤولية الحفاظ على توجيه الألواح الشمسية بشكل عمودي على أشعة الشمس. ويمكن لمُستقبلات SOEP (حزمة التجارب الموجهة نحو الشمس) المكعبة، المُثبتة على نهايات الألواح الشمسية على كلا الوجهين، استيعاب التجارب على مساحة 0.1 متر مربع. وفي أحد طرفي جسم القمر الصناعي، تُثبّت مجموعتان من التجارب OPEP-1 (حزمة تجارب المستوى المداري) وOPEP-2 على دعامة قابلة للتعديل تُحافظ على توجيههما في اتجاه حركة القمر الصناعي الأمامية. يحمل ذراعان بطول 5.7 متر (EP-5 وEP-6) وأربعة أذرع بطول 1.8 متر (من EP-1 إلى EP-4) تجارب علمية في نهاياتها، ويجب إبعادها عن جسم القمر الصناعي لضمان الرؤية الكافية وحساسية القياس. إضافةً إلى ذلك، زُوّد القمر الصناعي بعدة هوائيات للاتصالات، أبرزها هوائي ياغي قابل للتعديل . قد تحتوي التجارب العلمية على هوائيات خاصة بها، مثل الهوائي الموضح في الرسم التخطيطي الممتد 9 أمتار من تجربة SOEP-1 على اللوحة الشمسية. يحتوي القمر الصناعي عادةً على اثني عشر ملحقًا تُنشر في مداره على مرحلتين لتجنب أي تداخل. [ 6 ]

يعتمد نظام التحكم في الوضع على مستشعرات الأفق، ومحركات الدفع بالغاز البارد ، وعجلات رد الفعل . يسمح هذا النظام بتثبيت القمر الصناعي على ثلاثة محاور بدقة 2 درجة بالنسبة للمحور الرأسي المحلي، و5 درجات بالنسبة لاتجاه الشمس، و5 درجات بالنسبة لمحور الحركة الأمامية. يستخدم نظام التحكم الحراري فتحات تهوية تُفتح وتُغلق للحفاظ على درجة حرارة تتراوح بين 10 و24 درجة مئوية داخل جسم القمر الصناعي، بالإضافة إلى مقاومات حرارية للتجارب العلمية المثبتة في الخارج. يتم توفير الطاقة الكهربائية بواسطة ألواح شمسية تُنتج 550 واط، منها 50 واط متاحة للتجارب العلمية. تُخزن الطاقة في بطاريتين من النيكل والكادميوم بجهد 28 فولت . يضمن نظام الاتصالات نقل البيانات بمعدل يتراوح بين 1 و64 كيلوبت في الثانية . يمكن نقل البيانات العلمية في الوقت الفعلي أو تخزينها مؤقتًا على أحد مسجلي الشريط المغناطيسي بسرعة تسجيل تتراوح من 1 إلى 4 كيلوبت في الثانية وسرعة قراءة تتراوح من 64 إلى 128 كيلوبت في الثانية. [ 7 ]

كانت OGO 1 وOGO 3 وOGO 5 في مدارات استوائية ؛ كانت OGO 2 وOGO 4 وOGO 6 في مدارات قطبية أقل . [ 8 ]

القمر الصناعيتاريخ الإطلاقصاروخكوسبارقيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (نوراد)كتلةمدارنهاية المهمةالعودة إلى الداخل
OGO 1 (A)4 سبتمبر 1964أطلس-LV3 أجينا ب1964-054A00879487 كجم282 كم × 149 385 كم 37.10°1 نوفمبر 197129 أغسطس 2020
OGO 2 (C)14 أكتوبر 1965ثور-إل في 3 أجينا دي1965-081A01620520 كجم415 كم × 1517 كم ، 87.43 درجة1 نوفمبر 197117 سبتمبر 1981
OGO 3 (B)7 يونيو 1966أطلس-أجينا ب1966-049A02195515 كجم319 كم × 122173 كم , 31.39°29 فبراير 197214 سبتمبر 1981
OGO 4 (D)28 يوليو 1967ثور-أجينا د1967-073A02895562 كجم411 كم × 903 كم ، 86.03 درجة27 سبتمبر 197116 أغسطس 1972
OGO 5 (E)4 مارس 1968أطلس-أجينا د1968-014A03138611 كجم232 كم × 148228 كم , 31.13°14 يوليو 19722 يوليو 2011
OGO 6 (F)5 يونيو 1969ثوراد-أجينا د1969-051A03986632 كجم397 كم × 1089 كم ، 82.00 درجة14 يوليو 197212 أكتوبر 1979

OGO 1

أطلس-LV3 أجينا ب (195D) مع OGO 1

تم إطلاق OGO 1 (OGO-A) بنجاح من محطة كيب كانافيرال الجوية في 5 سبتمبر 1964 [ 9 ] ووضع في مدار أولي يبلغ 281 × 149385   كم بميل قدره 31.2 درجة.

مكونات OGO 1

كان الغرض من المركبة الفضائية OGO 1، وهي الأولى من سلسلة تضم ستة مراصد جيوفيزيائية مدارية، إجراء تجارب جيوفيزيائية متنوعة لفهم الأرض ككوكب بشكل أفضل، وتطوير وتشغيل قمر صناعي معياري من نوع المرصد. تألفت OGO 1 من جسم رئيسي متوازي المستطيلات، ولوحين شمسيين، يحمل كل منهما حزمة تجارب موجهة نحو الشمس (SOEP)، وحزمتي تجارب في المستوى المداري (OPEP)، وستة ملحقات من EP-1 إلى EP-6 تدعم حزم التجارب. صُمم أحد أوجه الجسم الرئيسي ليشير نحو الأرض (المحور +Z)، وكان من المفترض أن يكون الخط الواصل بين اللوحين الشمسيين (المحور X) عموديًا على مستوى الأرض-الشمس-المركبة الفضائية. كان بإمكان اللوحين الشمسيين الدوران حول المحور X. أما حزم التجارب في المستوى المداري (OPEP) فكانت مثبتة على محور موازٍ للمحور Z ومتصلة بالجسم الرئيسي، وكان بإمكانها الدوران حوله.

تصور الفنان لـ OGO 1

نتيجةً لعطل في ذراع الإطلاق بعد فترة وجيزة من دخول المركبة الفضائية إلى المدار، دخلت المركبة في وضع دوران دائم بسرعة 5 دورات في الدقيقة حول المحور Z. وظل محور الدوران ثابتًا عند الإطلاق بانحراف يبلغ حوالي -10 درجات وارتفاع مستقيم يبلغ حوالي 40 درجة. وكان التوقيت المحلي الأولي لأوج المركبة 21:00. أجرت المركبة OGO 1 عشرين تجربة، اثنتا عشرة منها دراسات جسيمية، واثنتان دراسات للمجال المغناطيسي. إضافةً إلى ذلك، أُجريت تجربة واحدة لكل نوع من أنواع الدراسات التالية: الغبار بين الكواكب، والترددات المنخفضة جدًا، وخط لايمان ألفا، والضوء المضاد، وكتلة الغلاف الجوي، وعلم الفلك الراديوي . تم بث البيانات في الوقت الفعلي بمعدلات 1 أو 8 أو 64 كيلوبت في الثانية، وذلك تبعًا لبُعد المركبة عن الأرض. أما بيانات التشغيل، فتم تسجيلها على شريط بمعدل 1 كيلوبت في الثانية، ثم بثها بمعدل 64 كيلوبت في الثانية. استُخدم جهازا إرسال واسعا النطاق، أحدهما موصول بهوائي متعدد الاتجاهات، والآخر موصول بهوائي اتجاهي، لنقل البيانات. استُخدم نظام قياس عن بُعد مُخصّص، يُغذّي أيًّا من الهوائيين، لنقل بيانات النطاق العريض في الوقت الفعلي فقط. وتمّ تتبّع المركبة باستخدام منارات راديوية وجهاز إرسال واستقبال من نوع S لقياس المدى ومعدله. ونظرًا لفشل نشر ذراع الرافعة، كان أفضل وضع تشغيل لنظام معالجة البيانات هو استخدام أحد أجهزة الإرسال ذات النطاق العريض والهوائي الاتجاهي. وكانت جميع البيانات المُستلمة من الهوائي متعدد الاتجاهات مشوّشة. وخلال شهر سبتمبر 1964، تمّ استلام بيانات مقبولة على 70% من المسار المداري. وبحلول يونيو 1969، اقتصر جمع البيانات على 10% من المسار المداري. وتمّ وضع المركبة الفضائية في حالة الاستعداد في 25 نوفمبر 1969، وانتهى الدعم بالكامل في 1 نوفمبر 1971. وبحلول أبريل 1970، ارتفع حضيض المركبة الفضائية إلى 46,000 كيلومتر، وزاد ميلها إلى 58.8 درجة. [ 10 ]

عودة OGO-1 إلى الغلاف الجوي

رصد مشروع مسح كاتالينا السماوي (CSS) التابع لجامعة أريزونا ، والممول من مكتب تنسيق الدفاع الكوكبي التابع لناسا (PDCO)، جسمًا في وقت متأخر من مساء 25 أغسطس/آب 2020، بدا وكأنه في مسار اصطدام بالأرض. [ 11 ] كما رصد طالبان من مدرسة ماوي المتوسطة هذا الجسم الذي يزن 110 كيلوغرامات (250 رطلاً ) . استخدم هولدن سوزوكي وويلسون تشاو، وهما طالبان في الصف الثامن بمدرسة ماوي واينا المتوسطة، برفقة عالم الفلك جيه دي أرمسترونغ من معهد علم الفلك بجامعة هاواي (IfA)، بيانات من تلسكوب فولكس الشمالي التابع لمرصد لاس كومبريس (LCO) في هالياكالا لتتبع OGO-1. [ 12 ] ورصد نظام الإنذار الأخير لاصطدام الكويكبات بالأرض (ATLAS) التابع لجامعة هاواي ، والممول أيضًا من مكتب تنسيق الدفاع الكوكبي، الجسم بشكل مستقل. وأجرى مشروع مسح كاتالينا السماوي (CSS) مزيدًا من عمليات الرصد لتأكيد مسار الجسم. أجرى مركز دراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS) التابع لمختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا حسابات دقيقة للمدار ، وقارنها ببيانات من مركز تنسيق الأجسام القريبة من الأرض التابع لوكالة الفضاء الأوروبية . وتأكد أن الجسم ليس كويكبًا ، بل هو في الواقع المرصد الجيوفيزيائي المداري-1 (OGO-1). دخل OGO-1 الغلاف الجوي للأرض وتفكك مساء السبت 29 أغسطس/آب 2020 فوق جنوب بولينيزيا الفرنسية . [ 11 ] [ 13 ] 

OGO 2

ثور-SLV2A أجينا-دي (رقم التسلسل 435) مع OGO 2. فاندنبرغ، 14.10.1965

أجرى القمر الصناعي OGO 2 (OGO-C) نحو عشرين تجربة علمية بهدف رصد الشفق القطبي، والتألق الجوي، والجسيمات النشطة، والتغيرات التي تؤثر على المجال المغناطيسي، وخصائص طبقة الأيونوسفير . وكان من المقرر إجراء هذه الرصدات تحديدًا في المناطق المطلة على القطبين. وُضع القمر الصناعي في مدار قطبي منخفض (414 × 1510   كم بميل 87.4 درجة) في 14 أكتوبر 1965 بواسطة صاروخ الإطلاق Thor-Agena D من قاعدة فاندنبرغ الجوية.

بعد الإطلاق بفترة وجيزة، نفد الغاز المتاح لنظام التحكم في وضعية القمر الصناعي، فدخل القمر في دوران بطيء. لم يعد بالإمكان تشغيل خمس تجارب في ظل هذه الظروف، بينما قدمت ست تجارب أخرى نتائج متدهورة. في أبريل 1966، تعطلت كلتا البطاريتين، واقتصرت الملاحظات بالتالي على الأجزاء المضاءة من المدار. بحلول ديسمبر 1966، لم يتبق سوى ثماني تجارب عاملة، منها خمس فقط قدمت نتائج سليمة. في 1 نوفمبر 1967، وُضع القمر الصناعي في وضع الاستعداد. بسبب مشاكل في الطاقة، لم تغطِ البيانات التي جُمعت حتى ذلك الوقت سوى فترة إجمالية قدرها 306 أيام. أُعيد تنشيط أحد الأجهزة لفترة وجيزة لمدة أسبوعين في فبراير 1968، وتوقفت العمليات نهائيًا في 1 نوفمبر 1971. [ 14 ]

OGO 3

اختبارات القمر الصناعي OGO-3

أُطلق القمر الصناعي OGO 3 (OGO-B) في 7 يونيو 1966، ووُضع في مدار على ارتفاع 295   كيلومترًا وميل 31 درجة. وقد أسفرت التجارب الـ 21 التي أُجريت عليه، والتي تُعدّ أكبر مجموعة من الأجهزة العلمية التي وُضعت في المدار على الإطلاق، عن بيانات عالية الجودة. وكانت هذه البيانات مُطابقة في معظمها لتلك التي أُجريت على متن القمر الصناعي OGO 1. وشملت هذه التجارب 4 تجارب لدراسة الإشعاع الكوني، و4 تجارب لدراسة البلازما، وتجربتين لدراسة الإشعاع المحصور، وتجربتين لدراسة المجال المغناطيسي للأرض، وتجربة واحدة لدراسة الغلاف الأيوني، و3 تجارب لدراسة الإشعاع الضوئي والانبعاثات الراديوية، وتجربة واحدة لدراسة النيازك الدقيقة. أما الجهاز المسؤول عن رصد البوزيترونات وانفجارات أشعة غاما، والذي لم يكن يعمل على متن القمر الصناعي OGO 1، فقد حقق نتائج مُرضية في نسخة مُعدّلة منه. وظل القمر الصناعي مُستقرًا على محاوره الثلاثة لمدة 46 يومًا. في نهاية هذه الفترة، وتحديدًا في 23 يوليو 1966، أجبر عطلٌ في أحد أجهزة التحكم في وضعية القمر الصناعي المشغلين على تثبيته عن طريق تدويره (بفترة دوران تتراوح بين 90 و125 ثانية). ابتداءً من يونيو 1969، اقتصر جمع البيانات على 50% من مدار القمر. انتهى جمع البيانات المنتظم في 1 ديسمبر 1969، وانتهت المهمة في 29 فبراير 1972. [ 15 ]

OGO 4

أُطلق القمر الصناعي OGO 4 (OGO-D) في 28 يوليو 1967 بواسطة صاروخ ثور-أجينا D من قاعدة فاندنبرغ الجوية، ووُضع في مدار قطبي على ارتفاع 900 كيلومتر (416 × 900   كم) وميل 86 درجة. كانت أهدافه مماثلة لأهداف OGO 2. واجه القمر الصناعي مشاكل في نظام التحكم في الوضع بعد الإطلاق بفترة وجيزة، لكنه تمكن من تصحيحها، وظل مستقرًا على ثلاثة محاور لمدة 18 شهرًا. بحلول منتصف يناير 1969، تعطل نظام التسجيل المغناطيسي، ولم يعد بإمكان المشغلين الحفاظ على اتجاه القمر الصناعي. تم تدوير القمر لتثبيته حول محوره الرأسي بترنح طفيف وفترة أولية قدرها 202 ثانية. في هذا التكوين الجديد، توقفت 7 تجارب لعدم قدرتها على تقديم نتائج قابلة للتطبيق. في 27 أكتوبر 1969، وُضع القمر الصناعي في وضع الاستعداد. تمت إعادة تنشيط تجربة استقبال الموجات منخفضة التردد عدة مرات بين عامي 1970 و 1971، ولكن تم إيقاف العمليات بشكل نهائي في 27 سبتمبر 1971. [ 16 ]

OGO 5

Atlas-SLV3A Agena-D يطلق OGO 5
قطعة غيار طيران لنظام استشعار موجات البلازما المحمول على متن القمر الصناعي OGO-5

أُطلق القمر الصناعي OGO 5 (OGO-E) في 4 مارس 1969. وكان مخصصًا في المقام الأول لرصد الأرض، بمدار ابتدائي يبلغ قطره 272 × 148,228   كيلومترًا وميله 31.1 درجة. تعطل نظام التحكم في وضعية القمر في 6 أغسطس 1971، ووُضع في وضع الاستعداد في 8 أكتوبر 1971. أُعيد تنشيط ثلاث تجارب بين 1 يونيو و13 يوليو 1972، وتوقفت العمليات في 14 يوليو 1972. [ 15 ]

عمليات رصد من خارج الأرض

في عام 1970، استخدم OGO-5 مقياس الضوء فوق البنفسجي لمراقبة المذنبات إنكي وتاغو -ساتو-كوساكا (1969 IX) وبينيت (1970 II) . [ 17 ] [ 18 ]

OGO 6

القمر الصناعي OGO-6

أُطلق القمر الصناعي OGO 6 (OGO-F) في 5 يونيو 1969 بواسطة صاروخ ثور-أجينا دي من قاعدة فاندنبرغ الجوية، ووُضع في مدار قطبي على ارتفاع 413 × 1077   كيلومترًا بزاوية ميل 82 درجة. حمل القمر 26 تجربة علمية هدفت إلى رصد العلاقات بين خصائص الغلاف الجوي العلوي خلال فترة نشاط شمسي مرتفع. في 22 يونيو 1969، تسبب عطل في إحدى الألواح الشمسية في توليد جهد سالب قدره 20 فولت عند تعرض الألواح لأشعة الشمس، مما أثر على نتائج سبع تجارب. في أكتوبر 1969، تعطل صف من الخلايا الكهروضوئية دون حدوث أي عواقب ملحوظة. وفي أغسطس 1970، تعطل أحد مسجلي الشريط المغناطيسي. وفي سبتمبر 1970، وبعد تدهور إنتاج الطاقة والمعدات، لم يتبق سوى 14 تجربة علمية تعمل بشكل طبيعي، بينما تعمل 3 تجارب جزئيًا، وتوقفت 9 تجارب. لكن مع نهاية يونيو 1971، تفاقمت مشاكل توليد الطاقة، فتم وضع القمر الصناعي في وضع الاستعداد. وفي الفترة ما بين 10 أكتوبر 1971 ومارس 1972، تم تفعيل تجربة راديوية طورها مختبر ياباني. وتوقفت العمليات تمامًا في 14 يوليو 1972. [ 19 ]

مراجع

  1. ^ جاكسون، جي إي وفيت، جي (1975) ملخص برنامج OGO ، ناسا SP-7601
  2. ↑ "قمر صناعي علمي جاهز للإطلاق" . كنتاكي نيو إيرا . هوبكنزفيل، كنتاكي . أسوشيتد برس . 4 سبتمبر 1964. ص  7. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2010 .
  3. ↑ "كان ينبغي أن يكون معي: قصة ويلفريد سكال (طيارو الشحن في الحرب العالمية الثانية)" . 2 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 25 أكتوبر 2025 .
  4. ↑ "وكالة ناسا تُبرم عقدًا لإنشاء قمر صناعي يُشبه الترام" . واشنطن العاصمة: إيفنينج ستار. 22 ديسمبر 1960. ص 14. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2025 – عبر موقع newspapers.com. 
  5. ↑ "عربة الفضاء"" . صحيفة موديستو بي . 26 ديسمبر 1960. ص.  أ13 . تم الاطلاع عليه في 12 أكتوبر 2025 – عبر موقع newspapers.com.
  6. ↑ جاكسون، جيه إي؛ فيت، جيه آي (1975-01-01). "ملخص برنامج OGO" . منشور خاص : III-2 إلى 5.
  7. ↑ جاكسون، جيه إي؛ فيت، جيه آي (1975-01-01). "ملخص برنامج OGO" . منشور خاص : III-5 إلى 6.
  8. ↑ "سلسلة أقمار المرصد الجيوفيزيائي المداري" . ناسا HEASARC.
  9. ↑ "مرصد أوجو يدور بشكل مثالي لكن تجربتين تفشلان" . أكرون، أوهايو: صحيفة أكرون بيكون جورنال. 5 سبتمبر 1964. ص 2. تم الاطلاع عليه في 25 أكتوبر 2025 – عبر موقع newspapers.com. 
  10. ^ "OGO-1 NSSDCA/معرف COSPAR: 1964-054A" . NSSDCA.
  11. 1 2 تالبيرت، تريشيا (27 أغسطس 2020). "مركبة ناسا الفضائية OGO-1 ستعود إلى الأرض خلال عطلة نهاية الأسبوع" . NASA.gov . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2020 .
  12. ↑ غال، روي (29 أغسطس 2020). "مراهقون من ماوي يتتبعون قمرًا صناعيًا فضائيًا يهوي نحو الأرض" . SpaceRef.com . ريستون، فيرجينيا: SpaceRef Interactive Inc. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2020 .
  13. ↑ بارتلز، ميغان (31 أغسطس 2020). "سقوط قمر صناعي قديم تابع لناسا على الأرض، ومواجهته مصيراً مأساوياً بعد 56 عاماً في الفضاء" . Space.com . تاريخ الاسترجاع: 31 أغسطس 2020 .
  14. ^ جاكسون، جي. فيت، جي (1976). ملخص برنامج OGO 1976 . ص. الرابع-9. 
  15. 1 2 "سلسلة أقمار المرصد الجيوفيزيائي المداري" . heasarc.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-06-2025 .
  16. ^ جاكسون، جي. فيت، جي (1976). ملخص برنامج OGO . ص. الرابع-24. 
  17. ↑ سيكانينا، ز. (ديسمبر 1991). "إنكي، المذنب" . مجلة الجمعية الفلكية الملكية الكندية . 85 (6): 324-376 . رمز Bibcode : 1991JRASC..85..324S . تاريخ الاسترجاع: 25 يوليو 2020 .
  18. ↑ فرينش، بي إم؛ ماران، إس بي (يناير 1981). "لقاء مع الكون" . NASA.gov . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2020 .
  19. ^ جاكسون، جي. فيت، جي (1976). ملخص برنامج OGO . ص. الرابع-42.