چرا ماهوارهها به زمين نزديک ميشوند؟!
ماهوارهها، يکي از موفقيتهاي عظيم انسان در دوران اخير محسوب ميشوند و امروزه در موضوعات مختلفي همچون سيستمهاي جاسوسي، GPSها، مخابرات، علوم فضايي، آبوهواشناسي و... کاربردهاي ويژهاي دارند. طي مراحل خاصي، يک ماهواره طراحي، ساخته و سپس در مدار مناسبي گرد زمين قرار داده ميشود. اما احتمالا ميدانيد که ماهواره مورد نظر، همواره در اين مدار باقي نميماند و پس از مدتي به مدارهاي پايينتري منتقل ميشود..... حتما سقوط مير را به خاطر ميآوريد و ميدانيد کهايستگاه فضايي مير از مدار مناسبش پايينتر آمده بود و از آن جهت که سازمان فضايي روسيه بودجه لازم براي بازگرداندن اين ايستگاه به مدارش را نداشت، سرانجام تصميم گرفت به مأموريت آن پايان دهد. اما دليل اين کاهش يافتن ارتفاع چيست؟
جالب است بدانيد که بيشتر افراد اين موضوع را مرتبط به جاذبه زمين ميدانند، بدين صورت که معتقدند ماهوارهها به خاطر جاذبه به سمت زمين کشيده ميشوند و به مدارهاي پايينتري منتقل ميگردند!!!
درست برخلاف اين تصور، جاذبه زمين نه تنها موجب انتقال ماهواره به مدارهاي پايينتر نميشود، بلکه دليل اصلي گردش آن در مدارش است. احتمالا با مبحث حرکت دايرهاي در فيزيک آشنا هستيد (اگر هم نيستيد نگران نباشيد!! در دوره پيش دانشگاهي با اين موضوع به اندازه کافي سر و کار خواهيد داشت.) در حرکت با سرعت ثابت بر روي دايره، نيرويي به سمت مرکز دايره بر جسم وارد ميشود و به آن شتابي در همان جهت ميدهد، اما اين نيرو (و شتاب) موجب حرکت جسم به سوي مرکز دايره و همچنين تغيير اندازه سرعت ان نميشود، بلکه سبب گردش آن حول مرکز مورد نظر ميگردد، با توجه بهاين مطلب، جاذبه نيروي لازم براي گردش ماهواره دور زمين را فراهم ميکند و هيچگونه دخالتي در کاهش ارتفاع آن نخواهد داشت.
پس چرا يک ماهواره همواره در مدار خود باقي نميماند؟؟
اصطکاک هوا مهمترين دليل اين افت ارتفاع است. درست است که ماهوارهها در ارتفاع بالايي از سطح زمين قرار ميگيرند، اما در همين سطوح هم اتمسفر بسيار رقيقي وجود دارد که در مقابل حرکت ماهواره حول زمين مقاومت ميکند و در واقع به خاطر اصطکاک با اين جو رقيق، سرعت ماهواره کم و کمتر گشته و از آن جهت که سرعت ماهواره تعيينکننده ارتفاع مدار آن است، ماهواره در مدار پايينتري قرار ميگيرد.
اين کاهش ارتفاع زمينه مناسبي را براي بررسي غلظت جو در ارتفاعات زمين فراهم ميکند. براي مثال ميتوان به پروژه Star Shine اشاره کرد که ديربازي است توسط Nasa در حال انجام است. در اين پروزه ماهوارههاي مخصوصي تحت نام Star Shine ساخته ميشوند و دز مداري گرد زمين قرار ميگيرند. سپس به طور مستمر توسط ستارهشناسان آماتور رصد ميشوند و از طريق اين رصدها ارتفاع آنها بررسي ميشود و مشخص ميگردد که چه ميزان از مدار خود پايينتر آمدهاند. و با مطالعه اين موضوع، غلظت جو در آن ارتفاع مشخص، بررسي ميشود. با توجه به اين موضوع، يکي از فعاليتهاي جالب و هيجان انگيزي که سنارهشناسان به آن ميپردازند، رصد ماهوارهها است.
در طول شب ماهوارههاي مختلفي قابل رؤيتاند که گاه به صورت نقطهاي نوراني در زمينه ستارگان حرکت ميکنند و گاه تنها براي چند لحظه در آسمان ميدرخشند. رصد ماهوارهها خود اهداف متفاوتي دارد که بارزترين آنها به دست آوردن خطاي معادلات رياضي به کار رفته در پيش بيني مدار ماهوارهها و بهبود آنهاست و البته از ديگر موارد همان طور که اشاره شد، ميتوان به بررسي اتمسفر زمين اشاره کرد.
بازتاب نور خورشيد از سطح بدنه ماهوارهها، آنها را براي ما قابل رؤيت ميسازد که البته به دليل اندازه نه چندان بزرگشان و فاصله زيادشان از زمين، به جز معدود مواردي، در آسمان کم فروغ خواهند بود. با اين وجود، ديدن يک ماهواره، به يک بار امتحان کردناش ميارزد!
اگر علاقهمند هستيد در آسمان بالاي سرتان به دنبال ماهوارهها باشيد، سري به سايت www.heavens-above.com بزنيد و با وارد کردن مکان زندگي خود، فهرستي از ماهوارههاي قابل رؤيت دريافت کنيد. زمان و مکان ديده شدن اين ماهوارهها هم توسط اين سابت در اختيار شما قرار خواهد گرفت.
لنا عباسي بروجني