التقنية الفضائية (٣)

يقوم درس التقنية الفضائية على فكرة تمكن الإنسان من استكشاف الأجرام الفلكية التي تعجز المناظير عنها باستخدام وسائل متطورة. يركز الدرس على تصنيف المركبات الفضائية إلى أقمار صناعية بمدار منخفض أو متوسط أو ثابت أو قطبي، ومحطات الفضاء، والمركبات المأهولة وغير المأهولة. المثال السريعة هو استخدام القمر الصناعي ذي المدار الثابت للبث التلفزيوني حيث يدور بسرعة توافق دوران الأرض ليبقي فوق نفس النقطة.

الفكرة الأساسية

استطاع الإنسان بواسطة التقنيات الفضائية من الوصول إلى أجرام لم تكن المناظير الفلكية كافية لدراستها.

الشرح

يعتمد استكشاف الفضاء على توظيف التكنولوجيا لصنع مركبات وأجهزة تجوب الكون بدلاً من الاكتفاء بالرصد من الأرض. تنقسم هذه التقنيات إلى أقمار صناعية تطوف في مدارات مختلفة (منخفضة، متوسطة، ثابتة، وقطبية) لتأدية مهام الاتصالات والرصد، ومحطات الفضاء التي تتيح للعلماء العيش وإجراء التجارب في بيئة فضائية، بالإضافة إلى المركبات المأهولة التي يقودها رواد فضاء والمركبات غير المأهولة الموجهة عن بعد.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا أردنا إطلاق قمر صناعي ليقوم بالبث التلفزيوني بحيث يتوافق مع حركة الأرض، فما هو مداره المناسب؟ الخطوة الأولى: نحدد طبيعة المهمة وهي تغطية منطقة محددة باستمرار دون انقطاع. الخطوة الثانية: نلجأ إلى أنواع المدارات المتاحة للأقمار الصناعية (منخفض، متوسط، ثابت، قطبي). الخطوة الثالثة: نختار المدار الأرضي الثابت لأنه يجعل القمر يدور بسرعة زاوية مساوية لسرعة دوران الأرض حول محورها، مما يجعله يبقي ثابتاً فوق نفس النقطة على سطح الأرض.

أخطاء شائعة

الاعتقاد بأن جميع الأقمار الصناعية تدور في نفس الارتفاع والسرعة، والصحيح أن ارتفاع المدار يتحدد حسب المهمة المطلوبة كالبث أو التصوير أو الاستشعار.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما هو نوع المركبة الفضائية المناسب لرصد الأنشطة على سطح الكواكب دون إرسال بشري؟ الإجابة: مركبة غير مأهولة. السؤال الثاني: لأي نوع من المدارات ينتمي قمر صناعي صُمم خصيصاً لمراقبة قطبي الأرض بانتظام؟ الإجابة: المدار القطبي.