گروه مهندسی هوافضا

يک ماهواره زماني در مدار خود باقي مي‌ماند که بين شتاب ماهواره ـ سرعتي که ماهواره مي‌تواند در طي يک مسير مستقيم داشته باشد ـ و نيروي گرانش ناشي از جرم آسماني که ماهواره تحت تاثير آن مي‌باشد و دور آن در گردش است تعادل وجود داشته باشد. چنانچه شتاب ماهواره‌اي بيشتر از گرانش زمين باشد ماهواره در يک مسير مستقيم از زمين دور مي‌شود و چنانچه اين شتاب کمتر باشد ماهواره به سمت زمين سقوط مي‌کند. 

براي درک بهتر تعادل بين گرانش و شتاب، جسم کوچکي را در نظر بگيريد که به انتهاي يک رشته طناب متصل و در حال چرخش است. اگر طناب پاره شود جسم متصل به آن در يک مسير صاف به زمين مي‌افتد. طناب در واقع کار گرانش را انجام مي‌دهد تا شي بتواند به چرخش خود ادامه دهد. ضمنا وزن شي و طناب مي‌توانند نشانگر رابطه بين ارتفاع ماهواره و دوره گردش آن باشد. طناب بلند مانند ارتفاع بلند است. هر چه طناب بلندتر باشد زمان بيشتري نياز است تا شي متصل به آن يک دور کامل بچرخد. طناب کوتاه مانند ارتفاع کوتاه است و در زمان کمتري شي مذکور يک دور کامل در مدار خود گردش خواهد کرد.

مدار قطبي 

در جلسه گذشته با مدارهای زمین ثابت، ارتقاع متوسط و ارتفاع پایین آشنا شدیم. مدارهاي قطبي هم یکی از انواع مدارهای ماهواره‌ای به حساب می‌آید. این مدارها، ارتفاع نسبتا کوتاهي دارند. آن‌ها تقريبا از فراز هر دو قطب زمين عبور مي‌کنند. مکان اين مدارها متناسب با حرکت زمين به دور خورشيد در حرکت است به گونه‌ايکه ماهواره‌ي اين مدار همواره در يک ساعت محلي ثابت از استوا عبور مي‌کند. از آنجايي‌که اين ماهواره‌ها از همه عرض‌هاي جغرافي زمين مي‌گذرند، قادرند که اطلاعات را از تمامي سطح زمين دريافت نمايند. بعضي از ماهواره‌هاي هواشناسي، ماهواره‌هاي سنجش از دور و ماهواره‌هاي جاسوسي از اين نوع‌اند.

ماهواره‌هاي تحقيقات علمي 

ماهواره‌هاي تحقيقات علمي، اطلاعات را به منظور بررسي‌هاي کارشناسي جمع‌آوري مي‌کنند. اين ماهواره‌ها اغلب به منظور انجام يکي از سه ماموريت زير طراحي و ساخته مي شوند.

1- جمع آوري اطلاعات مربوط به ساختار، ترکيب و تاثيرات فضاي اطراف کره زمين؛

2- ثبت تغييرات در سطح و جو کره زمين ـ اين ماهواره‌ها اغلب در مدارهاي قطبي در حرکت‌اند؛  

3- مشاهده سيارات، ستاره‌ها و اجرام آسماني در فواصل بسيار دور ـ بيشتر اين ماهواره‌ها در ارتفاع کوتاه در حرکت هستند؛  

ماهواره‌هاي مخصوص تحقيقات علمي حول سيارات ديگر، ماه و خورشيد نيز حضور دارند.