إدخال المدار

في مجال الرحلات الفضائية، يُعدّ إدخال المركبة في المدار مناورةً مداريةً تُعدّل مسارها ، مما يسمح لها بالدخول في مدار حول كوكب أو قمر أو جرم سماوي آخر، ^{[ 1 ]} لتصبح قمراً صناعياً . والمركبة المدارية هي مركبة فضائية مصممة خصيصاً لإدخال المركبة في المدار. ^{[ 2 ]} تتضمن مناورة إدخال المركبة في المدار إما التباطؤ من سرعة تتجاوز سرعة الإفلات من المدار ، أو التسارع إليها من سرعة أقل.

عندما تكون النتيجة مدار نقل ، على سبيل المثال إدخال مدار هبوط، فإن المناورة هي حقن مدار .

المدارات هي مسارات دورية أو شبه دورية، عادةً ما تدور حول جرم سماوي مركزي كالأرض أو الشمس. وقد تكون أيضاً مسارات حول نقاط لاغرانج في نظام متعدد الأجرام مثل نظام الأرض والقمر . (على سبيل المثال، استخدمت ناسا مداراً هالياً لمهمة كابستون ).

يُستخدم نوع واحد من أنواع إدخال المدار عند التقاط المركبة الفضائية في مدار حول جسم سماوي.

الدفع الصاروخي

عادةً ما يتم التخلص من السرعة الزائدة في مدار الانتقال بين الكواكب عن طريق إطلاق صاروخ يُعرف باسم مناورة إدخال المدار. في هذه المناورة، يُستخدم محرك المركبة الفضائية لتقليل سرعتها بالنسبة للجسم المستهدف. ^{[ 3 ]} على سبيل المثال، استخدمت كل مهمة هبوط ناجحة على سطح القمر ضمن برنامج أبولو نظام دفع وحدة الخدمة التابعة لأبولو للدخول في مدار قمري منخفض.

إدخال منخفض الدفع

بالنسبة لبعض مسارات الوصول، يكون الدفع المنخفض كافياً لتحقيق دخول المدار. وقد استخدمت المركبة الفضائية هيتن هذا النهج لأول مرة في عام 1991.

تقنيات أخرى

هناك تقنية أخرى تُستخدم عندما يكون للجرم السماوي المستهدف غلاف جوي ملموس، تُسمى الالتقاط الهوائي ، والتي تستغل احتكاك مقاومة الغلاف الجوي لإبطاء المركبة الفضائية بما يكفي للدخول في مدار. إلا أن هذه التقنية محفوفة بالمخاطر، ولم تُجرَّب قط في عملية إدخال المدار. عادةً ما يتم إبطاء المركبة الفضائية للدخول في المدار باستخدام المحرك الرئيسي، بحيث تدخل في مدار بيضاوي الشكل للغاية يُعرف بـ"مدار الالتقاط"، وبعد ذلك فقط يمكن خفض نقطة الأوج من خلال مزيد من الإبطاء، أو حتى باستخدام مقاومة الغلاف الجوي بطريقة مُتحكَّم بها، تُسمى الكبح الهوائي ، لخفض نقطة الأوج وجعل المدار دائريًا مع تقليل استهلاك الوقود على متن المركبة. حتى الآن، لم تُجرِ سوى بضع مهمات تابعة لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية عملية الكبح الهوائي (مثل ماجلان ، ومركبة استطلاع المريخ المدارية ، ومركبة تتبع الغازات المدارية ، ومركبة فينوس إكسبريس ، ...). ^{[ 4 ]}

يُستخدم النوع الثاني من إدخال المدار للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية الأخرى التي أُطلقت حديثًا. لا تستطيع معظم مركبات الإطلاق الفضائية المستخدمة اليوم إطلاق حمولتها إلا في نطاق مداري ضيق جدًا. وتُقيّد زاوية هذه المدارات بالنسبة لخط الاستواء وارتفاعها الأقصى بنوع الصاروخ وموقع الإطلاق . ونظرًا لهذا القيد، تُطلق معظم الحمولات أولًا في مدار انتقالي، حيث يلزم إجراء مناورة دفع إضافية لتحويل المدار الإهليلجي الناتج عن الإطلاق الفضائي الأولي إلى مدار دائري. ويكمن الفرق الرئيسي بين هذا النوع من المناورات وإدخال المدار العابر للكواكب المُزوّد ​​بالطاقة في التغير الأقل بكثير في السرعة اللازمة لرفع مدار كوكبي قائم أو تحويله إلى مدار دائري، مقارنةً بإلغاء السرعة الكبيرة اللازمة للتحليق بين الكواكب.

على الرغم من أن مناورات إدخال المدار الحالية تتطلب احتراقًا دقيق التوقيت للصواريخ الكيميائية التقليدية، فقد أُحرز بعض التقدم نحو استخدام وسائل بديلة لتثبيت المدارات، مثل محركات الدفع الأيوني أو محركات الدفع البلازمي، لتحقيق النتيجة نفسها باستخدام كمية أقل من الوقود على مدى فترة زمنية أطول. إضافةً إلى ذلك، أظهرت الأبحاث في استخدام الحبال الفضائية الموصلة كهربائيًا لصد المجال المغناطيسي للأرض نتائج واعدة، مما قد يُلغي الحاجة إلى الوقود تمامًا.

• باليستيك