شبه قمر صناعي

مخطط مدار شبه قمر صناعي عام

شبه القمر هو جسم في نوع محدد من التكوين المداري المشترك ( رنين مداري 1:1 ) مع كوكب (أو كوكب قزم ) حيث يبقى الجسم قريبًا من ذلك الكوكب على مدى فترات مدارية عديدة.

يدور شبه القمر حول الشمس في نفس الوقت الذي يدور فيه الكوكب، لكن مداره يختلف عنه في الانحراف المركزي (عادةً ما يكون أكبر)، كما هو موضح في الرسم التوضيحي. عند النظر إليه من منظور الكوكب من قبل مراقب يواجه الشمس، سيبدو شبه القمر وكأنه يدور في حلقة بيضاوية رجعية حول الكوكب.

على عكس الأقمار الصناعية الحقيقية ، تقع مدارات شبه الأقمار الصناعية خارج نطاق هيل للكوكب ، وهي غير مستقرة. ومع مرور الوقت، تميل هذه المدارات إلى التطور إلى أنواع أخرى من الحركة الرنانة، حيث لا تعود إلى جوار الكوكب، ثم ربما تعود لاحقًا إلى مدار شبه قمري.

تشمل أنواع المدارات الأخرى التي تتوافق بنسبة 1:1 مع الكوكب مدارات حدوة الحصان ومدارات الشرغوف حول نقاط لاغرانج ، لكن الأجسام في هذه المدارات لا تبقى قريبة من خط طول الكوكب خلال دورات عديدة حول النجم. من المعروف أن الأجسام في مدارات حدوة الحصان تنتقل دوريًا أحيانًا إلى مدار شبه قمري قصير الأجل نسبيًا، [ 1 ] ويتم الخلط بينها أحيانًا. مثال على هذا الجسم هو 2002 AA 29 .

يُشبه شبه القمر جسمًا يدور في مدار رجعي بعيد ، ولكن في سياق مختلف. يُستخدم مصطلح "شبه القمر" عادةً لوصف مسبار فضائي أو قمر صناعي يدور في مدار رجعي حول القمر، وقد تكون دورته أقصر بكثير من دورة القمر، بينما يُشير مصطلح "شبه القمر" عادةً إلى جسم مثل الكويكب الذي تكون دورته مشابهة لدورة الكوكب الذي يُعتبر شبه قمر له. ولكن في كلتا الحالتين، يبدو الجسم (الكويكب، المسبار الفضائي) عند النظر إليه من إطار مرجعي يدور مع الجسمين الرئيسيين (مرة واحدة سنويًا للشمس والأرض، ومرة ​​واحدة شهريًا للأرض والقمر) وكأنه يتحرك حركة رجعية مقارنةً بهذا الدوران، مما يُطيل دورته النجمية. لذا، يميل شبه القمر (ذي الميل المنخفض) إلى البقاء في مجموعات نجمية معينة بدلًا من المرور عبر دائرة البروج بأكملها. يمكن للأقمار الصناعية شبه المدارية ذات الانحراف المداري العالي أن تبتعد كثيراً عن كوكبها، أكثر من وحدة فلكية للأقمار الصناعية شبه المدارية للأرض مثل 2014 OL 339 .

يُستخدم مصطلح "متزامن مع الأرض" أحيانًا لوصف الأقمار الصناعية شبه الأرضية، نظرًا لتزامن حركتها حول الشمس مع حركة الأرض. إلا أن هذا الاستخدام غير شائع ومُضلل. ففي العادة، تدور الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض في اتجاه دورانها، بفترات مدارية متزامنة مع دوران الأرض حول محورها.

أمثلة

الزهرة

يمتلك كوكب الزهرة شبه قمر واحد معروف، وهو الكويكب 524522 زوزف . هذا الكويكب يعبر مدار عطارد والأرض ؛ ويبدو أنه كان "رفيقًا" للزهرة خلال الـ 7000 سنة الماضية فقط، ومن المتوقع أن يُطرد من هذا المدار بعد حوالي 500 سنة من الآن. [ 2 ]

أرض

المسار المتذبذب للكويكب 469219 كامو أواليوا كما يُرى من منظور الأرض أثناء دورانه حول الشمس. يُظهر مسار كامو أواليوا المرسوم أنه رفيق دائم للأرض.

اعتبارًا من عام 2025، كان للأرض ثمانية أقمار شبه صناعية معروفة:

على المدى البعيد، يمكن للكويكبات أن تنتقل بين مدارات شبه قمرية ومدارات حدوة الحصان ، والتي تدور حول نقطتي لاغرانج L4 و L5 . وبحلول عام 2016، أظهرت حسابات المدارات أن جميع الكويكبات الخمسة المعروفة آنذاك بأنها شبه قمرية للأرض تنتقل بشكل متكرر بين مدارات حدوة الحصان والمدارات شبه القمرية. [ 8 ] أما الكويكبات 3753 Cruithne ، [ 9 ] و2002 AA 29 ، [ 1 ] و2003 YN 107 ، و 2015 SO2 ، [ 5 ] و 2020 PP 1 فهي كويكبات صغيرة تدور في مدارات حدوة الحصان، وقد تتطور إلى مدار شبه قمري. ويختلف الوقت الذي تقضيه في مرحلة المدار شبه القمري من كويكب لآخر. من المتوقع أن يبقى شبه القمر الصناعي 469219 كامو أواليوا مستقرًا في هذه الحالة المدارية لعدة مئات من السنين، على عكس 2003 YN 107 الذي كان شبه قمر صناعي من عام 1996 إلى عام 2006، ثم غادر محيط الأرض في مدار على شكل حدوة حصان. [ 8 ] [ 10 ]

يُعتقد أن 469219 كامو أواليوا ( 2016 HO 3 ) هو أحد أكثر الأقمار شبه القمرية استقرارًا التي تم اكتشافها حتى الآن حول الأرض. ويبقى على مسافة تتراوح بين 38 و100 ضعف المسافة القمرية من الأرض. [ 10 ] 

رفاق الأرض المعروفون والمشتبه بهم
اسمالغرابةالقطر ( م )مكتشفتاريخ الاكتشافيكتبالنوع الحالي
قمر0.0553 474 800غير متوفرما قبل التاريخقمر طبيعيقمر طبيعي
موكب الشهب العظيم عام 1913مجهولمجهولمجهول1913-02-09قمر صناعي مؤقت محتملمدمر
3753 كرويثني0.5155000دنكان والدرون10-10-1986شبه قمر صناعيمدار حدوة الحصان
1991 VG0.0535-12سبيس ووتش1991-11-06قمر صناعي مؤقتكويكب أبولو
(85770) 1998 UP 10.345210–470مختبر لينكولن ETS18-10-1998مدار حدوة الحصانمدار حدوة الحصان
54509 YORP0.230124مختبر لينكولن ETS2000-08-03مدار حدوة الحصانمدار حدوة الحصان
2001 GO 20.16835–85مختبر لينكولن ETS13-04-2001مدار محتمل على شكل حدوة حصانمدار محتمل على شكل حدوة حصان
2002 AA 290.01320–100خطي2002-01-09شبه قمر صناعيمدار حدوة الحصان
2003 YN 1070.01410-30خطي2003-12-20شبه قمر صناعيمدار حدوة الحصان
164207 كارديا0.136160–360خطي13-04-2004شبه قمر صناعيشبه قمر صناعي
(277810) 2006 FV 350.377140–320سبيس ووتش29-03-2006شبه قمر صناعيشبه قمر صناعي
2006 JY 260.0836-13مسح كاتالينا سكاي2006-05-06مدار حدوة الحصانمدار حدوة الحصان
2006 RH 1200.0242-3مسح كاتالينا سكاي13-09-2006قمر صناعي مؤقتكويكب أبولو
(419624) 2010 SO 160.075357حكيم2010-09-17مدار حدوة الحصانمدار حدوة الحصان
(706765) 2010 TK 70.191150–500حكيم2010-10-01حصان طروادة أرضيحصان طروادة أرضي
2013 BS 450.08320-40سبيس ووتش2010-01-20مدار حدوة الحصانمدار حدوة الحصان
2013 LX 280.452130–300بان-ستارز2013-06-12قمر صناعي مؤقت شبه فضائيقمر صناعي مؤقت شبه فضائي
2014 OL 3390.46170–160يورونير2014-07-29قمر صناعي مؤقت شبه فضائيقمر صناعي مؤقت شبه فضائي
2015 SO 20.10850–110مرصد تشيرني فْرَه2015-09-21شبه قمر صناعيمدار حدوة الحصان المؤقت
2015 XX 1690.1849-22مسح جبل ليمون2015-12-09مدار حدوة الحصان المؤقتمدار حدوة الحصان المؤقت
2015 YA0.2799-22مسح كاتالينا سكاي2015-12-16مدار حدوة الحصان المؤقتمدار حدوة الحصان المؤقت
2015 YQ 10.4047-16مسح جبل ليمون19-12-2015مدار حدوة الحصان المؤقتمدار حدوة الحصان المؤقت
469219 كامو أواليوا0.10440–100بان-ستارز2016-04-27شبه قمر صناعي مستقرشبه قمر صناعي مستقر
DN160822_03؟؟؟2016-08-22قمر صناعي مؤقت محتملمدمر
2020 CD 30.0171-6مسح جبل ليمون2020-02-15قمر صناعي مؤقتكويكب أبولو
2020 PN 10.12710–50أطلس-إتش كي أو2020-08-12مدار حدوة الحصان المؤقتمدار حدوة الحصان المؤقت
2020 PP 10.07410-20بان-ستارز2020-08-12شبه قمر صناعي مستقرمدار حدوة الحصان مستقر
(614689) 2020 XL 50.3871100–1260بان-ستارز2020-12-12حصان طروادة أرضيحصان طروادة أرضي
2022 NX 10.0255-15مرصد قاعدة القمر الجنوبية2020-07-02قمر صناعي مؤقتكويكب أبولو
2022 واي جي0.19616-30غينادي بوريسوف2022-12-15شبه قمر صناعيشبه قمر صناعي
خريف/ شتاء 20230.17710-20بان-ستارز2023-03-28شبه قمر صناعيشبه قمر صناعي
2024 الجزء 50.0217-13أطلس جنوب أفريقيا، ساذرلاند2024-08-07قمر صناعي مؤقتكويكب أبولو
2025 PN 70.10719-30بان-ستارز2025-08-02شبه قمر صناعيشبه قمر صناعي

سيريس

يُعتقد أن الكويكب القزم سيريس 1 له قمر شبه تابع، وهو (76146) 2000 EU 16 الذي لم يُسم بعد .

نبتون

(309239) 2007 RW 10 هو شبه قمر مؤقت لكوكب نبتون . [ 11 ] ظل هذا الجسم شبه قمر لنبتون لمدة 12500 عام تقريبًا، وسيظل في هذه الحالة الديناميكية لمدة 12500 عام أخرى. [ 11 ]

الكواكب الأخرى

استنادًا إلى عمليات المحاكاة، يُعتقد أن أورانوس ونبتون قد يحتفظان بأقمار شبه تابعة لهما لمدة تصل إلى عمر النظام الشمسي (حوالي 4.5 مليار سنة)، [ 12 ] ولكن مدار القمر شبه التابع سيظل مستقرًا لمدة 10 ملايين سنة فقط بالقرب من المشتري و100 ألف سنة بالقرب من زحل . ومن المعروف أن المشتري وزحل يمتلكان أقمارًا شبه تابعة لهما. أما الجرم 2015 OL 106 ، الذي يدور في نفس مدار المشتري، فيتحول بشكل متقطع إلى قمر شبه تابع للكوكب، وسيصبح كذلك مرة أخرى بين عامي 2380 و2480.

أقمار صناعية شبه اصطناعية

في أوائل عام 1989، وُضِعَت المركبة الفضائية السوفيتية فوبوس 2 في مدار شبه قمري حول قمر المريخ فوبوس ، بمتوسط ​​نصف قطر مداري يبلغ حوالي 100 كيلومتر (62 ميلاً) من فوبوس. [ 13 ] ووفقًا للحسابات، كان من الممكن أن تبقى عالقة في محيط فوبوس لعدة أشهر. فُقِدَت المركبة الفضائية بسبب عطل في نظام التحكم الموجود على متنها. 

في عام 2005، اقترح مهندس الفضاء توماس جانجال مدارًا شبه قمري للمركبات الفضائية لتوفير محطات ترحيل الاتصالات بين الأرض والطواقم الموجودة على المريخ عندما يكون المريخ في اقتران شمسي وتكون الاتصالات المباشرة محجوبة بالشمس لعدة أسابيع. [ 14 ]

أقمار صناعية شبه عرضية

من المعروف أن بعض الأجرام السماوية تُعتبر أقمارًا شبه عرضية، أي أنها لا تتخذ هذا التكوين بفعل جاذبية الجرم الذي تُشكّل جزءًا منه. [ 15 ] ومن المعروف أن الكوكبين القزمين سيريس وبلوتو يمتلكان أقمارًا شبه عرضية. [ 15 ] وفي حالة بلوتو ، فإن القمر شبه العرضي المعروف، 15810 أراون ، هو، مثل بلوتو، بلوتينو ، وقد اتخذ هذا التكوين بفعل جاذبية نبتون. [ 15 ] ويتكرر هذا السلوك الديناميكي، حيث يصبح أراون قمرًا شبه عرضي لبلوتو كل 2.4 مليون سنة، ويبقى على هذا التكوين لما يقرب من 350,000 سنة. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كونورز، مارتن؛ تشوداس، بول؛ ميكولا، سيبو؛ ويجيرت، بول. فيليت، كريستيان؛ اينانين، كيمو (2002). "اكتشاف كويكب وشبه قمر صناعي في مدار يشبه حدوة الحصان للأرض" . النيازك وعلوم الكواكب . 37 (10): 1435–1441 . بيب كود : 2002M & PS...37.1435C . دوى : 10.1111/j.1945-5100.2002.tb01039.x .
  2. ميكولا، س.؛ براسر، ر.؛ ويغيرت، ب.؛ إينانين، ك. (2004). "الكويكب 2002 VE68، شبه قمر لكوكب الزهرة" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 351 (3): L63– L65. Bibcode : 2004MNRAS.351L..63M . doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07994.x .
  3. براسر، ر.؛ وآخرون . (سبتمبر 2004). "الكويكبات العابرة في المدار المشترك". إيكاروس . 171 (1): 102-109 . Bibcode : 2004Icar..171..102B . doi : 10.1016/j.icarus.2004.04.019 . 
  4. ^ واجير ، باويل (أكتوبر 2010). “التطور الديناميكي لشبه الأقمار الصناعية للأرض: 2004 GU9 و 2006 FV35” (PDF) . ايكاروس . 209 (2): 488– 493. بيب كود : 2010Icar..209..488W . دوى : 10.1016/j.icarus.2010.05.012 .  
  5. 1 2 دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس؛ دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (2016). "من شكل حدوة الحصان إلى شبه قمر صناعي والعودة مرة أخرى: الديناميكيات الغريبة للكويكب 2015 SO2 الذي يدور في مدار مشترك مع الأرض". الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء . 361 16. arXiv : 1511.08360 . Bibcode : 2016Ap & SS.361...16D . doi : 10.1007/s10509-015-2597-8 . S2CID 189842725 .      
  6. ^ دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس. دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (2014). "الكويكب 2014 OL339: شبه قمر صناعي آخر للأرض" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 445 (3): 2985– 2994. أرخايف : 1409.5588 . بيب كود : 2014MNRAS.445.2961D . دوى : 10.1093/mnras/stu1978 .     
  7. أغلي، دي سي؛ براون، دواين؛ كانتيلو، لوري (15 يونيو 2016). "كويكب صغير هو رفيق الأرض الدائم" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2016 .
  8. 1 2 3 دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس؛ دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (2016). "الكويكب (469219) 2016 HO3، أصغر وأقرب شبه قمر للأرض" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 462 (4): 3441-3456 . arXiv : 1608.01518 . Bibcode : 2016MNRAS.462.3441D . doi : 10.1093/mnras / stw1972 .     
  9. كريستو، أبوستولوس أ.؛ آشر، ديفيد ج. (2011). "كوكب حدوة حصان طويل الأمد يُرافق الأرض" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 414 (4): 2965-2969 . arXiv : 1104.0036 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2965C . doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18595.x . S2CID 13832179 . 
  10. 1 2 "كويكب صغير هو الرفيق الدائم للأرض" . مختبر الدفع النفاث .
  11. 1 2 دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس؛ دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (سبتمبر 2012). "(309239) 2007 RW10: شبه قمر صناعي كبير مؤقت لنبتون". رسائل علم الفلك والفيزياء الفلكية . 545 : ل9. أرخايف : 1209.1577 . بيب كود : 2012A & A...545L...9D . دوى : 10.1051/0004-6361/201219931 . S2CID 118374080 . 
  12. ويغيرت، ب.؛ إينانين، ك. (2000). "استقرار الأقمار شبه الصناعية في النظام الشمسي الخارجي" . المجلة الفلكية . 119 (4): 1978-1984 . Bibcode : 2000AJ....119.1978W . doi : 10.1086/301291 .
  13. ^ الأخضر، إل إم؛ زاخاروف، أ.ف. بيتشخدزه، كم.ماذا نصنع في فوبوس[ ما نبحث عنه [في] فوبوس ] (باللغة الروسية). مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 يوليو 2009.
  14. جانجال، ت . (2005). "مارس سات: اتصال مضمون مع المريخ". حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 1065 : 296-310 . Bibcode : 2005NYASA1065..296G . doi : 10.1196/annals.1370.007 . PMID 16510416. S2CID 22087209 .  
  15. 1 2 3 4 دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس؛ دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (2012). "بلوتينو 15810 (1994 JR1)، شبه قمر صناعي عرضي لبلوتو" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية: رسائل . 427 (1): ل85. أرخايف : 1209.3116 . بيب كود : 2012MNRAS.427L..85D . دوى : 10.1111/j.1745-3933.2012.01350.x . S2CID 118570875 . 
  16. "قمر بلوتو الزائف" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-09-2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  17. ^ دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس. دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (2016). "معيار الأناليما: أشباه الأقمار الصناعية العرضية هي بالفعل أشباه أقمار صناعية حقيقية" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 462 (3): 3344– 3349. أرخايف : 1607.06686 . بيب كود : 2016MNRAS.462.3344D . دوى : 10.1093/mnras/stw1833 .