مــدخـل لمبادئ الدفـع الصــاروخي و الميكـانيكيـا الفضائيـة

[أبو عبدالملك]

موضوع مميز و رائع و مجهود جبار ، بارك الله فيك و نفع بعلمك .

 

[Ibn zyad]

بــارك الله فيــكم اخواني الكــرام جميعا.. شرف لـي ان ينال الموضوع تقديركم ..

بارك الله فيك و جعله في ميزان حسناتك وزادك من علمه و نفع بك الامه و اذال عنك الغمه وانعم عليك بالصحه و رزقك من حيث تحتسب ولا تحتسب

آآآميــــن لنــا و لك اخي الكريم .. كل الشكر و التقديـر

جزاك الله خيرا على الموضوع فهو موضوع أكثر من رائع و يمثل مجال جديد يضاف لمجالات الكتابة فى المنتدى. يعتمد المجال على نشر الوعى و الإدراك لفهم العلوم الأساسية من رياضيات و فيزياء و كيمياء و فلك محيطة بالتكنولوجيا و الصناعات العسكرية. و سأعاود قرأته مرة أخرى بالتفصيل لكنى اليوم مجهد للغاية و مريض بنزلة برد فأسالكم الدعاء لى بتمام الصحة و العافية.

بــارك الله فيــك اخي الكريم .. شافاك الله و عافاك يا غالي

موضوع مميز و رائع و مجهود جبار ، بارك الله فيك و نفع بعلمك .

آآمين الله يبارك فيــك اخي الفاضل ..
الموضوع هو على قدر ما بلغنا الله من استطاعة و معرفة ضئيلة .. شكرا لكم جميعا و بارك الله فيكم

 

[احمد العجيري]

موضوع رائع ودسم ... وبما انني مدرس فيزياء الجوية

سأسأل سوؤال تنشيطي ....

ماهي القوة المؤثرة على القمر ؟؟؟ وماهيية ذلك التأثير عليه ؟؟

وبما انتفعنا من تلك القاعدة الطبيعية...؟؟؟

 

[Kill_Zone]

القوة المؤثرة على القمر هى قوة جذب متبادلة بينه وبين الارض مع قوة طرد مركزية نتيجة دورانه حول محوره كما هنالك بالتاكيد قوة جزب من الشمس له وللارض
عند تساوى مجموعهم يستقر فى مداره ولكنه يحافظ على دوران حول المركز

 

[Ibn zyad]

موضوع رائع ودسم ... وبما انني مدرس فيزياء الجوية

سأسأل سوؤال تنشيطي ....

ماهي القوة المؤثرة على القمر ؟؟؟ وماهيية ذلك التأثير عليه ؟؟

وبما انتفعنا من تلك القاعدة الطبيعية...؟؟؟

القوى الخارجية الفعلية المؤثرة على القمر هي جاذبية الارض بالدرجة الاولى .. مع حظور لتاثير الجاذبية الشمسية كذلـك ، ( يمكن اعتبار قوة الطرد المركزي ايضا قوة مؤثرة ، رغم انها تدخل ضمن خانة Pseudo force و تظهر مع الاجسام المتحركة في معلم غير قصوري non inertiel) ..
امـا بالنسبة لاستفادتنا على الارض من التاثير التجاذبي بين الارض و القمر اذا فهمت جيدا قصدك فهو يتجلـي في عدة ظـواهر .. اكثـرها شهرة طبعـا ظاهـرة المد و الجزر ، لكن الاكثر اهمية هي ان القمر يلعب دور عامل استقرار للارض مانحا اياها قيمة تغير ميل المحور اقل بكثير من المريخ مثلا و الذي لا يملك اقمارا فيتغير ميل محوره على المدى الطويل بشكل اعلى .. شيء اخر لا يعرفه الكثيرون و هو ان للقمر دورا في ابطاء سرعة دوران الارض الى سرعتها الحالية عبر ملايين السنين .. تحيــاتـي لك

 

[Aziz SHammar]

أنواع الـمدارات الأساسيـة

تتعـدد أنواع المدارات و خصائصها باختلاف المهام المنشودة من الاقمار الصناعية و المسابير .. فأقمار التجسس و التصوير الفضائي مثلا تتخذ غالبا مدارات منخفضة شبه قطبية بين 300 كلم و 1000 كلم ، في حين أن أقمار البث الفضائي و بعض أقمار الاتصالات تحتاج للبقاء ثابتة بالنسبة لمحطات الاستقبال الأرضية و منه فهي تلف على مستوى المدار الأرضي الثابت على علو 35786 كلم ، بينمـا أقمار التموقع الفضائي الأمريكية مثلا تسير على مدارات MEO بعلو 20 ألف كلم و بدرجة ميل 55 درجة .. و فيما يلي حديث حول بعض أهم أنواع المدارات بشكل أكثر تفصيلا ..


GEO


مدار GEO Geostationary Equatorial Orbit هو حــالة خاصة من مدارات GSO GeoSynchronized Orbit هذه الأخيرة مدارات لها خاصية أن دورها المداري مكافئ ليوم فلكي أي 23 ساعة 56 دقيقة و 4 ثواني حيث انها بالنسبة لملاحظ ارضي تعود لنفس النقطة في السماء في نفس التوقيت دائما و تخـط ما يشبه رقم 8 فوق سطح الارض تختلف حسب درجة ميل المدار و انزياحه المداري Orbital Eccentricity ..

العديد من أنظمة الاتصالات تشكل شبكة من الاقمار على مدارات GSO ذات الانزياح المداري الكبير و ذلك لضمان بقاء الارسال لفترة طويلة حيث تطلق الأقمار بحيث يكون أوجها فوق البلد المالك للشبكة و بالتالي يبقى القمر فوق المنطقة لفترة طويلة بسبب سرعته الدنيا عند الأوج، و بعدها يعوضه قمر اخر من الشبكة و هو ما يعمل به ضمن برنامج QZSS الياباني للتموقع المحلي و الاتصالات و الأقمار السوفياتية على مدارات Tundra ..


مدار GEO هو مدار دائري استوائي بدور مداري = 1 يوم فلكي ، و هو ما يعني حسب قوانين كيبلر أن علوه 35786 كلم بالضبط و بسرعة 3.074 كلم / ثانية و هو مستعمل لأغلب اقمار الاتصالات و البث الفضائي و حتى لبعض اقمار برنامج التموقع الصيني المحلي 1Beidou .. لتبقى هذه الأقمار في مداراتها ينبغي اجراء تعديلات على مسارها باستعمال محركات دفع صغيرة بالوقود السائل ( لان عليها ان تستخدم مرات عدة) .. فبسبب مدارها العالي تحدث جاذبية الشمس و القمر اختلالات على مدارها بمقدار 1 درجة في السنة ، كما ان مدارها البعيد يجعلها غالبية السنة خارج ظل الأرض لأغلب فترات اليوم ما يعني تزويـد الواحها الشمسية بالطاقة بشكل شبه دائم ..


للوصول الى المدار GEO البعيد يكون حتما علينا اللجوء الى مناورة Hohmann على مدار شديد الانزياح المداري يسمى مدار GTO حيث يقع حضيضه على 200 كلم بينما أوجه يصل الى 35786 كلم .. و هو بالشكل التالي بالنسبة لاطلاق من موقع قريب من الاستواء :


يتم الانفصال عن الصاروخ على علو 200 كلم بسرعة 10.2 كلم / ثانية ، هذه السـرعة و باعتبارها أعلى من سرعة الاستقمار الدنيا على علو 200 كلم و هي 7.9 كلم / ثانية تجعل من القمر يتخذ مدارا بانزياح مداري كبير حيث يبتعد فاقدا سرعته حتى الوصول الى الاوج عند 35786 كلم بسرعة 1.6 كلم / ثانية و هي سرعة اقل من سرعة الاستقمار على نفس العلو ما يجعله يشعل محركا خاصا بـ GTO يعمل على الوقود الصلب ليزيد سرعته الى 3.074 كلم / ثانية و يعدل مداره ليصير دائريا و بالتالي يصبح القمر في مدار GEO .. في حالة الاطلاق من موقع بعيد عن الاستواء يكون على القمر الدخول في مناورة لي مداري لتغيير ميله المداري الى ما يقارب 0 درجة .. يحتفظ القمر بالوقود السائل في انظمة محركات تعديل المسار لديه حيث يبقى غالبا في المدار بين 10 – 15 سنة و بعدها يستعمل آخر كمية وقود لتقليص سرعته و السقوط نحو الارض حيث يحترق في الطبقات العليا غالبا بغية عدم المساهمة في ازدحام المدارات و ترك المخلفات الفضائية الشاردة ..


SSO


مــدارات SSO Sun Synchronized Orbits هو نوع مميز من المدارات الدائرية المنخفضة الارتفاع تعمل فيه معظـم أقمار الرصـد و التجسس لخاصياته الفريـدة و ما يتيـحه من ظروف ملائمة لمهام شديدة الدقة و التطلب ..


المدارات حـول الأرض ليست تابثة أبدا و انما هي دائما تحت تاثير الاختلالات المدارية النـاجمة عن تجاذب الأجرام الأخرى في المدارات العالية او عدم تجانس مجال الثقالة للأرض بالنسبة للمدارات المنخفضة ، و هو ما سنتوقف عنده، كما أن درجة ميل المدار و ارتفاعه تلعب دورا مهما في درجة تاثيرها..


الاختلالات المدارية تجعل تموقع الاقمار في المدارات متغيرا ، لكن أحيانا تكمن العبقرية في استنباط الحل من المشكل نفسه .. و هو ما يقع مع المدارات الشمسية المتزامنة SSO فهي مدارات تحافظ طيلة السنة على نفس الزاوية مع الشمس و تمر على نفس خط العرض في نفس التوقيت الفلكي دائما .. ما يعني درجة إنارة تابثة طيلة السنة و ملاحظة للمواقع في نفس الظروف ما يسهل عملية مقارنة المعطيات و تحليل التغيرات و يجعل عمليات الرصد منتظمة .. و هذا كله و لسخرية القدر بفضل مشكل عدم تجانس المجال الثقالي


مدارات SSO تتواجد غالبا على علو 500-1500 كلم و هو مجال يتيح :


- الحصول على نظام تصوير او تجسس الأقرب للأرض ما يعني معطيات عالية الدقة و أجهزة باقل كلفة ممكنة


- العمل على مدارات بعلو كاف لتجنب اخماد حركة الاقمار بجزيئات الهواء في الطبقات العليا للأرض


- العمل على مدارات بقرب كاف ليبقى تاثير الاختلالات الثقالية فعالا ليتم الاستفادة منه


عدم تجانس المجال الثقالي راجع بالاساس الى تسطح الارض عند القطبين الناجم بدوره عن دوران الارض حول محورها .. فالفرق بين محيطها عند الاستواء و محيطها عند القطبين يناهز 70 كلم بفعل هذه الظاهـرة و هو فرق كاف ليؤثر على حركية الاجسام اللافة حول الأرض عند الارتفاعات الدنيا .. فالقمر على مدارات عالية الميل يتعرض لتاثير ثقالة مختلف ، إذ انه يمر من مناطق بتاثير كبير عند الاستواء نحو مناطق أقل تاثيراقرب القطبين ..

ما يتم ملاحظته على تصرف الاقمار هو انها تحافظ على نفس ميلها المداري لكن عقدها تنزاح نحو الشرق بالنسبة لمدارات بميل بين 0 و 90 درجة ، و نحو الغرب بالنسبة للمدارات بين 90 و 180 درجة و هو ما يسمى بالمداورة العقديـة Nodale Precession .. بينما المدارات على درجة 90 لا تشهد هذه الظاهرة ..لكنها درجة مثالية و صعبة التحقيق

ما نلاحظه في الصورة اعلاه انـه بدون المداورة العقدية ( افتراضا) يبقى المدار محافظا على عقده الصاعدة و النازلة .. أي ان مستوى خط الاستواء يقطع مستوى المدار عند نفس النقط دائما .. نـرى ان الارض تدور حول الشمس و منه فان زاوية المدار مع الشمس ستتغير طوال السنة ما يعني اننا لن نحصل على تزامن شمسي هنا ..

ما يحدث في مدارات SSO هو اختيار الميل و الارتفاع المناسبين اللذان يمكنان القمر في المدار من الانزياح بمقدار زاوي مكافئ لتغير موقع الارض حول الشمس و بالتالي جعل المدار دائما مواجها للشمس بالزاوية نفسها و هو ما يلاحـظ في الصورة أعلاه ..


ليبقى المدار في مواجهة الشمس بنفس الزاوية طيلة السنة يجب على العقد ان تنزاح نحو الغرب 360 درجة في 365.24 يوما ، مايعني ان ينزاح المدار يوميا بقيمة 0.985 درجة .. بارامترين أساسيين يؤثران على قيمة المداورة العقدية و هما : الميل المداري و ارتفاع المدار حسب العلاقة التاليـة

للإشارة فالعلاقة أعلاه تمثل طرفا واحدا فقط من طرفي تغير موضع العقد المدارية ففي الحقيقة ينضاف بشكل عام تغير متجهة الانزياح المداري e كما هو مبين في العلاقة الثانية لـΔω1 ، لكن دائرية هاته المدارات تجعل من التغير الاجمالي يقتصر على المداورة العقدية ..


تاثير المداورة يتناقص مع الارتفاع فعلى مدارات فوق 1500 كلم يكون مفعولها شبه مهمـل على المدى القصير ، كما ان ارتفاع المدار يحدد دور المدار T و منه تحديد عدد اللفات في اليوم ،لأنـه للحصـول على قيمة 0.985 درجة يوميا اللازمة للحصول على تزامن شمسي ينبغي توزيع الانزياح على كل لفة يقوم بها القمر ..


و مثالا على ذلك نأخذ قمـر Spot 5 الفرنسي ، هذا القمر يدور على علو 800 كلم و بالتالي فإنه ينفـذ 14.3 لفة في اليوم


هذا يعني أن عليه الانزياح 0.069 درجة في كل لفة و هو ما يفسر قيمة ميلـه المداري المكافئ لـ 98.7 درجـة ..


بعض من اقمار SSO لها مرور بالعقدة النازلة في 12 من الظهيرة بالتوقيت المحلي عند خط الاستواء حيث تنتقل في حوالي 55-40 دقيقة بين منتصف النهار و منتصف الليل في الجهة الاخرى للكرة الارضية
بينما نجـد العديد منها تندرج ضمن اقمار التجسس الشفقيـة بمعنى انها تمر دائما في فترة الشفق و تبقى بشكل مستمر في مدار بين الليل و النهار .. أقمار كهذه يكون بعضها مخصصا للرصد الراداري حيث انها اقمار شرهة الاستهلاك و التواجد بمقابلة الشمس بشكل مستمر يوفر لها التغذية الطاقية اللازمة للعمل ، اقمار اخرى تعتمد مراقبة و تحليل صور بنمط اضاءة بشدة و زاوية ضئيلة تستفيد من هذه المدارات ، كما ان الاقمار الحاملة للتجهيزات الحساسة مثل اجهزة القياس الفيزيائية المعقدة تعتمد على مثل هذه المدارات كونها تعفي القمر من الانتقال من الجانب المظلم نحو الجانب المشمس و ما ينتج عنه من فارق مهول في درجات الحرارة و بالتالي يؤثر على فاعلية القياسات و عمر اشتغال الاجهزة مع مرور الوقت رغم العزل الحراري للاقمار الصناعية ..


HEO (Ex : Tundra & Molniya)


HEO High Eccentricity Orbits ، هي مـدارات لها ميزة التوفر على انزياح مداري كبير يمكنها من الاستجابة لمتطلبات معينـة لا تتيحها الانواع الأخرى من المدارات حيث تستخدم للاتصالات و حتى للتجسس احيانا لكن بمبدأ و أسباب مختلفة عما سبق، و من اشهرها مدار Molniya

تاريخيا واجـه الاتحاد السوفياتي إشكالية مـع تغطية كامل ترابه بأقمار الاتصالات على المدار الأرضي التابث ، فـنسبة مهمة من اراضيه تقع فوق خط العرض 70 و هي منطقة يصير فيها ارسال اقمار المدار التابث سيئا أو غير متاح أصلا .. إضافة الى هذا فالاتحاد السوفياتي و حاله حال العديد من دول الشمال لا يملك قواعد استوائية للإرسال الى GEO بـأقل كلفة طاقية..


هـذه الإشكالية دفعت مهندسي الفضاء السوفييت إلى ابتكار حـل يعتبر مستعملا لحد الآن من طرف عدة دول شماليـة ، الحل يتجلى في استخدام مدار اهليلجي بانزياح مداري عال ، بـدور T يمثل أحد قواسم اليوم الفلكي و بميل مداري محدد يجعل معدل تغير موضع الأوج صفـرا، فتـم اطلاق القمر, молния 1-01 (البــرق) الأول ضمن سلسلة أقمارMolnya فـي 21 غشت 1965 على مدار سيحـمل دوليا اسمـه فيما بعد ..

المـدار لـه أوج على علـو 39750 كلم و حضـيض بـعلو 600 كلم فقط ، دوره المداري هو بالتحديد نصف يوم فلكي أي 11س 58 د ، و ميلـه يعادل 63.4 درجة .. ما يعني انه يمر من اوجه مرتين في اليوم ..يتم الإطلاق حيث يكون أوجـه البعيد فوق الأراضي الروسية لغايـة مهمة و هي الاستفادة القصوى من سرعته المتدنية عند الأوج ، ما يعني بقاءه لمدة طويلة يوميا في الخدمة ( ما يقارب 8 ساعات ) قبل ان يأفل مجددا و يصل الى الحضيض حيث يمر سريعا (قرابة 10 كلم / ثانية ) ثم يعاود الصعود الى الأوج ، قمر واحد لا يمكنه الخدمة فوق الأراضي الروسية على طول اليوم الشيئ الذي يعني ان 3 أقمار بمدارات متكافئة يفصل بينها 8 ساعات قادرة على ضمان ارسال مستمر .. دوره المقدر بنصف يوم يجعل من الأوج الثاني فوق الأراضي الأمريكيـة و الاسكا مــا جعل السوفييت يستخدمون هذا النوع من المدارات لغرض اضافي آخر هو التجسس و استشعار اطلاق الصواريخ البالستية الامريكية إبان الحرب الباردة ..

ميله ايضا مدروس بشكل دقيق فالاختلالات المدارية تجعل موقع الأوج يتغيــر مع الوقت و هو ما ينبغي تلافيه حتى تبقى الأقمار تصل الى اوجها في مكان معين فوق البلد المالك للقمر ، فحسب معادلة تغير موضع الأوج التالية :

نجد ان قيمة التغير تنعدم عندما يصير 5/4sin^2(i)-1 =0


و منه نجد ان قيمة الميل i اللازمة لمنع التغير هي 63.4 درجة ( 116.6 ايضا حل للمعادلة لكنه ميل غير مناسب ) .. و هي درجة الميل نفسها التي تتخذها مدارات Molniya ..


استخدام هذا النوع من المدارات ليس مقتصرا على السوفييت ، فالامريكيون أيضا يعملون به في تشكيل أقمار الاتصال Sirius و كـذا أقمار التجسس الأمريكية Trumpet


مدارات Tundra أقل استعمالا فهي من نفس فئة المدارات ذات الانزياح المداري الكبير لكنه يبقى اقل من الفئة مولنيا .. بـدور مداري يكافئ 23 س 56 د ما يجعلها مدارات ارضية متزامنة GSO اي انها تنفذ لفة واحدة كل يوم، و تصل الى الأوج مرة واحدة يوميا و فوق نفس المنطقة دائما .. محور الاهليلج الأصغر b لها أكبر من مدارات مولـنيا و تحديدا 24500 كلم بينما مدارات Super Tundra 18000 كلم .. ما ينعكس على اسقاط مسارها على الارض




أقــمار التمـوقـع الفضــائي Global Positionning System GPS (النظام الامريكي كمثال )

نظام التموقع الفضائي الأمريكـيGPS هو نظام مؤلف حاليا من 31 قمر NAVSTAR في الخدمة تدور في 6 مدارات شبه دائرية بميـل 55 درجة و على ارتفاع 20 الف الى 20500 كلم ، دورها المداري يعادل نصف يوم فلكي 11 ساعة و 58 دقيقة ، في كل نقطة من الكوكب تكون 7 الى 9 اقمار دائما قابلة للرصد .. اول قمر تم ايصاله للمدار عبر صاروخ Delta 4 عام 1978 لتتوالى اجيال او بلوكات الأقمار الصناعية كالآتـي :


بلوك 1 : و هي 11 قمرا الاولى التجريبية و تم اطلاقها بين 1978 و 1985 ، من انتاج Rockwell International و عمرها العملي بين 5 و 7 سنوات .. حاليا لا يوجد أي قمر من البلوك 1 في المدار..


بلوك 2 : بلوك 2 و تطويراتها اللاحقة هي الاقمار العملية للنظام ،دفعة اولى من 9 أقمار تم اطلاقها بين 1989 و 1990 لتلتحق بها 19 قمرا من الفئة Block 2 A ما بين 1990 و 1997 تتوفر على 4 ساعات ذرية من الروبيديوم و السيزيوم اكثر دقة و امكانية البقاء فترة طويلة دون تصحيح معطيات التوقيت من المحطات الارضية ..


بلوك 2 R : نسخة مطورة من السابقة ، تم اطلاقها الى مداراتها ما بين 1997-2009 بعدد 21 قمرا 20 منها في الخدمة حاليا .. يملك كل قمر 3 ساعات ذرية من الروبيديوم و امكانية تواصل مع الاقمار الاخرى في المدارات .. 8 منها تبث ارسالا على الموجة الحاملة الاحدث L2C المدنية و الارسال المشفر العسكري M .. ما يجعلها توفر دقة تصل الى 10 امتار للاستعمال المدني و 4 امتار الى 1 متر احيانا للاستعمالات العسكرية ..


بلوك 2 F : 10 اقمار من صناعة Boeing دخلت الخدمة عامي 2010/2011 ، يمكنها اضافة للموجات السابقة العمل على الموجة L5 المدنية ..


مبــدأ عمل النظــام :


يقوم النظام بالبث أساسا على الموجتين الحاملتين L1 & L2 للاستعمال المدني / العسكري باستعمال الكود المدني C/A Coarse Aquisition و الكود المشفر P(Y) للاستعمال العسكري و لبرامج البحث العلمية الحاملة لتصريح ، كما يوجد الكود المشفر M للاستعمال العسكري على اقمار بلوك 2 R/F و بلوك 3 ..


الكود المدني واسع الاستعمال C/A يتم تضمينه على الموجة L1 بتردد يكافئ 1575 MHz حيث ترسل معطيات التوقيت و تموقع القمر في المدار الى جهاز الاستقبال الأرضي للمستعمل ..


من خلال توصل جهاز الاستقبال بتوقيت الارسال المضمن داخل الرسالة و مقارنته بتوقيت الاستقبال يمكنه عبر ضرب الفرق في سرعة الموجة ( المعادلة تقريبا لسرعة الضوء) معرفة المسافة الفاصلة بين جهاز الاستقبال و القمر الصناعي ، قمر واحد لا يكفي إنما يجب التوفر على معطيات 4 اقمار صناعية مختلفة على الاقل و ذلك لحل معادلة التموقع و تقليص هامش الخطأ في التوقيت الناجم عن تأثير وسط انتشار الموجة الحاملة في طبقات الجو و كذا بقيمة اقل عن معدل الخطا في تعديل توقيت ساعات الأقمار لاختلاف المجال الثقالي اتفاقا مع نظرية النسبية العامة ..

معادلة التموقع تحل رياضيا عبر معادلة برانكفورت في التحليل العددي و التوفر على معطيات اقمار عدة ( عادة 8 اقمار ) تزيد من دقة النتائج كما ان التوزيع المتجانس للاقمار في سماء جهاز الاستقبال تعطي دقة افضل من حالة تواجدها في مخروط ضيق الزاوية من السماء فوق الجهاز ..


نــحو القمر :

جيمس ايروين فوق القمر ، الرحلة ابولو 15

القمر أقرب جرم فلكي للأرض و يبعد عنها ما بين 363 الف و 405 الف كلم ، يدور حولها في مدار شبه دائري ، اهليلجي خفيف الانزياح و بدور يصل الى 27.25 يوما و بسرعة تصل الى 1 كلم / الثانية .. كل حيثيات مداره و اطواره معروفة جيدا منذ مئات السنين ، لذلك فالعوامل المؤطرة لارسال مسبار او مركبة نحوه تكون معروفة جيدا و منها عاملان اساسيان :

- السرعة النهائية الواجب اعطاءها للمسبار للدخول في مدار اهليلجي شديد الانزياح يصل أوجـه الى مدار القمر و يقطع مساره ( وهي الطريقة الابسط و الاقل تكلفة طاقيا)

- نافذة الاطلاق و الوقت المستغرق للرحلة و التي ينبغي الارسال فيها و ذلك للتاكد ان القمر سيكون هناك عندما يصل المسبار الى اوج مداره الاهليلجي ..

بسرعة 10.96 كلم / ثانية يكون لنا مدار اهليلجي له اوج على بعد 380 الف كلم و رحلة تستغرق بضعا و ستين ساعة ، اما عند سرعة الافلات الارضية 11.11 كلم / ثانية فالوقت يتقلص الى 36 ساعة فقط ، في حين يصل وقت الرحلة الى 12 ساعة عند سرعة نهائية تقارب 12.61 كلم / ثانية .. فكما نرى تغير صغير في السرعة الممنوحة للمسبار يمكنه من تقليص مدة السفر بشكل ملحـوظ .

من المهمات الاولى نحو القمر هي اطلاق مسابير لـونـا السوفياتية .. لونـا 3 السوفياتية مثلا و هي اول جسم يصور لنا الوجه المخفي للقمر أطلقت نحو القمر في 4 اكتوبر 1959 بسرعة نهائية تصل الى 11.05 كلم/ثانية ، هذا يعني ان مسارها كان اهليلجيا بـأوج على بعد 450 الف كلم ، يوم الـ 5 من اكتوبر تبدأ الجاذبية القمرية بتغيير خصائص مدارها لتصل يوم 6 من اكتوبر بجوار القمر متخذة مدارا في مستوى مغاير و بأوج أبعد 468 الف كلم ، لكنها تنجح في اخذ 29 صورة في 40 دقيقة ، بعثت منها 17 صورة فقط لتكون اول مهمة تصوير ناجحة لوجه القمر المخفي و الذي لا يرى من الارض بفعل ان القمر يدور حول نفسه في 27.25 يوم أي في المدة نفسها التي يكمل فيها دورة حول الأرض ..

كــل جسم آت من اللانهاية يقع في سقوط حر على سطح القمر بسرعة 2.37 كلم / ثانية و هي سرعة الافلات للقمر ، بين المسافة أرض- قمر هناك نقطة حيث تكون جاذبية القمر هي المهيمنة او بالاحرى تبتدئ عندها فقاعة التاثير الثقالية للقمر و التي يمكن اعتبارها لا نهاية بالنسبة لــه و هي تتواجد على 9 أعشار المسافة من الارض نحو القمر ، كل جسم على حافة فقاعة التاثير القمري و بدون سرعة بدئية سيصطدم بالسطح بسرعة تقارب 2.37 كلم / ثانية ، إلا أن المسابير عند دخولها لفقاعة التاثير القمرية يكون لها سرعة بدئية تنضاف الى السرعة الممنوحة من قبل الجاذبية القمرية ..لهـذا نجد مثلا ان لونـا 2 و التي انسحقت على السطح وصلت اليه بسرعة 3.3 كلم / ثانية ..

للاستقمار على القمر وجب الوصول الى سرعة 1.67 كلم / الثانية على سطحه ، 1 كلم / ثانية على علو 1055 كلم ، و 0.75 كلم / ثانية على مدار 7 آلاف كلم ، ما يعني ان المسبار القادم من الارض سيكون عليه تقليص سرعته بدلالة ارتفاعه مع هامش خطا صغير جدا .. الاستقمار هناك يكون صعبا و يتطلب تعديلا اوتوماتيكيا للسرعة عبر التوفر على رادار لحساب البعد و نظام حاسوبي متطور و جايروسكوبات و محركات دفع عكسي موصولة بالحاسوب لتعديل السرعة و الاتجاه ، فجاذبية الشمس و الارض تبقى قوية حتى داخل فقاعة التاثير القمرية و هذا ما يجعل الاستقمار لا يدوم لاكثر من بضعة دورات .. هذه كانت من اسباب فشل المسابير الأولى من طراز Pionier الامريكية و سلسلة Luna .. الى غاية العام 1966 حيث تمكن Luna 10 من احراز السبق و دخول مدار الاستقمار في 3 ابريل 1966 ، ليكون بذلك اول مسبار بشري يستقمر على القمر و يأخذ معطيات تغير المجال الثقالي القمري اضافة الى معطيات المجال المغناطيسي و النشاط الاشعاعي للسطح ..

للهبوط على القمر بسلام ينبغي ملامسة سطحه بسرعة منعدمة او مقاربة للصفر حتى لا ينسحق او يتضرر المسبار الفضائي ، عدم وجود غلاف جوي للقمـر يجعل من الضروري إنقاص سرعة المكوك عبر استعمال محركات عكسية ، و لأن معامل الكتل البدئية / النهائية يكون منخفضا في هذه الحالة فتلك المحركات عليها ان تكون اقوى ، فبالنسبة للونـا 9 اول مسبار يحط بنعومة على سطح القمر في 3 فبراير 1963 كان على محركاته العكسية انقاص سرعته من ما يزيد عن 3 كلم / الثانية الى 0 .. و اذا افترضنا سرعة نفث تصل الى 2.5 كلم / ثانية فسنجد عبر معادلة تسيولكوفسكي معامل كتل = 4 ..

بالنسبة لرحلات مأهولة كأبولو 11 و 14 و غيرها ستنضاف الى الكتلة الصامدة معدات دعم الحياة و الاوكسجين و الغذاء ، اضافة الى وقود العودة و الذي سيبقى ككتلة صامدة طوال رحلة الذهاب ، دون نسيان وجوب انتظار انفتاح نوافذ اطلاق للعودة و مناورات لتصحيح المسار و زاوية الدخول في الغلاف الجوي الارضي .. كل هذا يجعل رحلات كهذه اكثر تعقيدا و تطلبا و فيما يلي جرد لأبرز محطات الرحلات نحو القمـر :

5 اكتوبر 1959 ، لونا 3 السوفياتي يلتقط اول صور للوجه الخفي من القمر

3 فبراير 1963 ، لونا 9 يتمكن من الهبوط بسلاسة على السطح

3 ابريل 1966 ، لونا 10 أول مسبار يقـوم بالاستقمار في مدار حول القمر

20 يوليوز 1969 ، المهمة ابولو 11 و أول رائد فضاء فوق القمر ( نيل ارمسترونغ و باز الدرين)

19 نوفمبر 1969 ، المهمة ابولو 12 تحط على القمر مع الرائدين ( تشارلز كونراد و ألان بيـن)

5 فبراير 1971 ، المهمة ابولو 14 ، ثالث مهمة ماهولة ناجحة على سطح القمر ( ألان شيبارد و ايدغار ميتشيل)

7 غشت 1971 ، المهمة ابولو 15 ، المهمة المأهولة الرابعة ( ديفيد سكوت و جيمس ايروين)

21 ابريل 1972 ، المهمة ابولو 16 ، المهمة الماهولة الخامسة ( جون يونغ و تشارلز دوك)

11 ديسمبر 1972 ، المهمة ابولو 17 ، و هي المهمة الماهولة السادسة و الاخيرة نحو القمر ( يوجيـن سيرنان و هاريسون شميت)



المهمات نحو الفضاء الخارجي :


قبـل البـدء في هـذه الفقرة وجب التذكير بمفهوم و معادلة مهمة و هي معادلة الطاقة الميكانيكية لكل وحدة كتلة لجسم في مجال ثقالي و التي يعبر عنها كالآتي :


Є = V^2/2 – μA/r


و هي قيمة تابثة متعلقـة بالجرم المدروس حيث


є الطاقة الميكانيكية الكتلية J/Kg


V سرعة الجسم الموجود في مجال ثقالة الجرم الفلكي و r المسافة بينهما


μA التابثة الثقالية للجـرم


نلاحظ في التعبير أن μA/r و هي طاقة الوضع الثقالية يتم خصمها من الطاقة الحركية لوحدة الكتلة و بالتالي فإن є لا تكون موجبة دائما .. هناك في الواقع 3 حالات مختلفة :


1- є سالبة تعني ان الجسم يبقى مرتبطا بالجرم و منه يبقى مساره اهليلجيا في مدار حول الجرم


2- є =0 تعني ان الجسم في هذه الحالة يتبادل السرعة مع الارتفاع ويكون بمسار شلجمي ( حركة المقذوفات البالستية على الارض تدخل ضمن هذه الحالة)..


3- є موجـبة بما يعني ان الجسم له دائما اضافة من السرعة مهما كان بعده عن الجرم و بالتالي يتمكن من الافلات من جاذبية الجرم بمسـار هذلـولي Hyperbolic Path، و هي الحالة التي سنوليها اهتماما في هذه الفقرة ..


الســفر نحو كواكب المجموعة الشمسية أكثر تعقيدا من حيث قدرات الدفع و المعرفة الفلكية و الحسابات الهندسية فالسفـر عادة يمكن تقسيمه الى 3 او 4 مراحل حسب طبيعة المهام و هو كالتالي :

مرحلـة الإفـلات : و هي مرحلـة داخل فقاعة التاثير الثقالي للأرض، تدوم لأقل من يوم واحد.. يتم فيها الوصول بالمسبار الى سرعة إفلات على علو 200 – 280 كلم تكون اكبر من 11.2 كلم / ثانية ، و ذلك إما بشكل مباشر عبر المرحلة الاخيرة للصاروخ الحامل أو عبر محركات الدفع الخاصة بالمسبار بعد فترة من اللف في مدار انتظار مؤقت ..

من مميزات مرحلة الافلات :

- مسار هذلولي Hyperbola للإفلات
- معلم يتخذ من الارض مرجعا للسرعات و المسافات
- قوة ثقالية واحدة تؤخذ بعين الاعتبار و هي جاذبية كوكب الانطلاق (الارض كمثال)

المرحلة الشمسية المركزية : و هي بعد الخروج من فقاعة التاثير الثقالية للأرض و تعتبر الأطول من حيث المدة إذ يمكن ان تصل الى شهور او سنوات ، من مميزاتها :

- مسارها جزء من اهليلج

- معلم يتخذ من الشمس مرجعا للسرعات و المسافات

- جاذبية الشمس هي القوة الثقالية المسيطرة و المأخوذة بعين الاعتبار

- شعاع فقاعة تاثير الثقالة الكوكبية يكون مهملا بالمقارنة مع المسار الكبير للمرحلة


مرحلـة الدخـول :


المسبار هنا يمكن اعتباره قادما من اللانهاية نحو فقاعة تاثير الكوكب و بالتالي مسار الدخول هـو هذلـول بؤرته مركز الجرم، حيث تعود مميزات المرحلة للوضع الكوكبي ما يعني ان المرجع هنا هو الكوكب و قوة جاذبيته هي القوة المسيطـرة .. عند الاقتراب من حضيض الهذلول يجري المسبار مناورة لتقليص سرعته عبر محركات الدفع العكسية حتى يتمكن من البقاء في مدار حول الكوكب أو لكي يهبط على سطحـه ..


تحليــل المراحــل :


عند الافلات


لنفترض تواجـد المسبار على مدار انتظار و لتـكن Vc سرعتـه الخطية على المدار و لتكن V0 سرعة الخروج من مدار الانتظار نحو المسار الهذلـولي للافلات ، و r0 الشعاع نحو مركز الارض في الصورة اسفله r0=OP

مشاهدة المرفق 61897
للخروج من الجاذبية الارضية وجب الحصول على سرعة V0 اعلى من سرعة الافلات المعبر عنها كالآتي :

و بالتالي القيام بمرحلة دفع تكافئ القيمة ΔV اللازمة :

المسبار يبتعد عن الارض حتى الخروج من فقاعة تاثيرها متخذا مسارا يؤول الى المقارب الهذلولي في ما لا نهاية ، ما يحدث ان سرعته تتناقص منV0 الى خارج فقاعة التاثير لتتبث بعد ذلك على قيمة تسمى السرعة في ما لا نهاية V ∞
و التي تحسب بالعلاقة التالية :

كما أن اتجاهها هو اتجاه المقارب الهذلولي و الذي تحدده الزاوية β كما هو مبين في الشكل حيث cos β = 1/e حيث e =excentricity الانزياح المداري للهذلـول و الذي يمكن اعتباره اهليلجا لانهائيا عندما تكون قيمة e > 1 .. كما راينا فوق في الحديث حول الأقمار فقيمة e تحددها السرعة المكتسبة على المدار عند بداية المناورة و بالتالي فان قيمة و اتجاه V ∞ يتعلق بشكل اساسي بالسرعة V0 في اول مناورة الافلات ..

عند المرحلة الشمسية المركزية :


يتم هنـا اهمال شعاع فقاعة التاثير الارضي بالنسبة للمسافة ارض- شمس ، و بما أن المرجع هنا هو الشمس فالسرعة بالنسبة لهـا Vos هي تجميع متجهي لسرعة الارض ( او الكوكب عموما) حول الشمس مع سرعة اللانهاية للمسبار كالتالـي :

في حالتنا هذه يكون الاقلاع من الارض و منه فـ Vp = Vt سرعة الارض في مدارها و التي تعادل 29.783 km/s ..

لزيارة كواكب أقرب للشمس ( الزهرة ، عطارد) يتم توجيه السرعة V∞ عند مرحلة الافلات عكس اتجاه سرعة دوران الارض حول الشمس ( الجداء السلمي للمتجهتين سالب عموما) و بالتالي فسرعة المسبار/ الارض تخصم من سرعة الارض و يتمكن المسبار من " الهبوط" نحو مدار شمسي اخفض ، أما في حالة "الصعود" فتكون متجهة V∞ بنفس اشارة متجهة دوران الارض و بالتالي فسرعة المسبار تنضاف لسرعة الارض ليتمكن من الوصول لكواكب أعلى ( مريخ ، زحـل ..الخ) .


بالنسبة لزاوية الاطلاق فعموما تتخذ متجهـة V∞ زاوية ᴪ مع متجهة سرعة دوران الارض حول الشمس و التي بدورها تمكن من أعطاءنا قيمة زاوية الاطلاق ᵞos كما هو موضح تاليا :


مشاهدة المرفق 61898

-----------------------


مشاهدة المرفق 61899
الصورة التالية توضح لنـا مسار المسبار باللون الاحمر ، مدار الأرض بالازرق و مدار الكوكب باللون الاسود .. هند وصول المسبار الى الكوكب تكون سرعته Vs1 بينما الزاوية 1s ᵞ هي الزاوية التي يكونها التقاطع بين سرعة الكوكب و سرعة المسبار و هي قيم يمكن حسابها بسهولة كالتالي :

المعادلة 1 هي معادلة انحفاض الطاقة الميكانيكية و تعطينا قيمة Vs

المعادلة 2 هي تابثة المساحات و التي تاتي كترجمة لانحفاض العزم الحركي حسب قانون كيبلير للمساحات

المعادلة 3 تعطينا السرعة V∞1 و هي سرعة الوصول بالنسبة للكوكب و التي تعتبر كسرعة دخول الى فقاعة التاثير الثقالي

بالنسبة للمسار هنا فهو جزء صغير من اهليلج يصل اوجـه الى ابعد من مدار الكوكب و بالتالي فوصول المسبار له يكون قبل بلوغه الاوج ، كما ان متجهة السرعة حول الشمس ليست مستقيمية مع متجهة سرعة دوران الارض.. لـذا فاطلاق بهذه المواصفات يمكن من الوصول الى الكوكب في وقت قصير نسبيا لكنه يستوجب صرف طاقة اكبر مع فرق سرعة ΔV كبير في مرحلة الدفع قرب الارض .. بالنسبـة للاطلاق الاكثر اقتصادية فإن علينا العودة للمدارات من فئـة Hohmann لكن هذه المرة حول الشمس كما هو مبين تاليـا :

مشاهدة المرفق 61900

مدارات Hohmann اقل تطلبا من الناحية الطاقية لكنها في المقابل تستلزم وقتا اطول للرحلات فالمسبار يكون عليه الذهاب لنصف محيط الاهليلج الذي حضيضه الارض و أوجه الكوكب المنشود ( في حالة الصعود نحو الكواكب العليا ) ، كما يستلزم الامر دراسة دقيقة لمسار الكوكب و دوره المداري حول الشمس و تموضعه لحظة الاطلاق ( الامر مشابه لفقرة الموعد المداري الذي سبق شرحه في الموضوع) ما يعطي للمريخ مثلا نافذة اطلاق واحدة كل 2.137 سنة و تكون معطيات الرحلة كالآتي :


سرعة الاطلاق عند علو 422 كلم من الارض V0 = 11.22 km/s


سرعة خروج من مجال تاثير الارض : V∞ = 2.94 km/s


السرعة الشمسية المركزية للخروج : Vos = 32.73 km/s


مدة المسار Hohmann : 259 يوم



عند مرحلـة الدخـول ، المسبار يخترق فقاعة التاثير للكوكب و التي بالمقاييس الكوكبية يمكن اعتبارها امتدادا لا نهائيا و بالتالي فـمسار الدخول يكون عبر فرع هذلولي ، سرعة الدخول لمجال الكوكب الثقالي تكون اكبـر من سرعة الاستقمار حول الكوكب مـا يعني ان المسبار يكون لـه عدة خيارات حسب المهمة الموكلـة لـه :

1- دراسـة طويلة للكوكب : تستوجب دخولا الى مدار اهليلجي او دائري عبر استعمال محرك عكسي لتخفيض سرعة المسبار بالنسبة للكوكب حتى الوصول لسرعة الاستقمار على المدار المقرر ، مناورة انقاص السرعة تتم عادة على مستوى حضيض الهذلول ..

2- دخول للغلاف الجوي : في حال وجوده على الكوكب يستعمل الغلاف الجوي لتخفيض السرعة عبر الاحتكاك بحيث يتم اختيار زاوية دخول توفر حضيضا هذلوليا منخفضا.. و بالتالي يمكن للمسبار الهبوط على الكوكب دون خسارة كبيرة للطاقة من محركاته العكسية ..

3- الترامبولين الثقالي : يتم الدخول نحو مجال تاثير الكوكب دون تنفيذ أي فرملـة و بالتالي يستمر المسبار في مساره نحو حضيض مرتفع الى غاية الخروج من الفرع الهذلولي الآخر نحو النظام الشمسي مجـددا .. ما يحدث من حيث المبدأ هو استعمال جـاذبية الكوكب لإعطاء المسبار فرق سرعة اكبر بالنسبة للشمس و تغيير متعمد لمتجهة سرعته بغيـة التقليص من الوقود المستعمل و كذا استغلال الظاهرة لتمكين المسبار من بلوغ مديات بعيدة جدا لم يكن يستطيع بلوغها بـدفعه الخاص عبر الطريقة التقليدية ..
مشاهدة المرفق 64699

بداية الامر يقترب المسبار من الكوكب حتى يدخل في فقاعة تاثيره بزاوية دخول مدروسـة مسبـقا ، حيث تزداد سرعة المسبار لتصل الى اقصاها عند حضيض الهذلول لكنه يعود ليبتعد و يخسر سرعته وصولا الى حافة الخروج من فقاعة الكوكب لتعود الى قيمتها الاولية عند الدخول ، في الأخير و بالنسبة لملاحظ من الكوكب فإنـه سيرى المسبار يتخذ مسارا هذلوليا و سيـلاحظ ان سرعة دخوله مجال التاثير هي ذاتها سرعة خروجه لكن متجهتها تغيرت ، لكن و للمفارقة فان المسبار اكتسب سرعة اضافية ، نحن نتكلم هنا عن السرعة بالنسبة للشمس عند الخروج Vs2 و التي كما مبين في الصورة اعلاه اصبحت اكبر من Vs1 عند الدخول بالنسبة لهذا المثال الذي يوضح عملية زيادة في السرعة .. هـذا الأمـر لا يستخـدم لزيادة السرعة فحسب عبر مرور المسبار خلف الكوكب ، بل ايضا لتقليصها عبر مروره من أمامه .. بالمجمل فرق السرعة الممنوح من هذه المناورة يحسب عبر العلاقة التاليـة :

ΔV = 2 V∞1.cos β

V∞1 سرعة الدخول الى فقاعة التاثير و هي تساوي سرعة الخروج منها V∞2 ..

β نصف الزاوية بين الفرعين اللانهائيين للمسار الهذلولي ..

المسـاعدة الثقالية او الترامبولين الثقالية مستعملة منذ اول المسابير العابرة للمجموعة الشمسية و اشهرها فويـجر 1 و فويجر 2 .. هذا الأخير و الذي اطلق في 20 غشت 1977 استغل المساعدة الثقالية لكل من المشتري و زحل و ارانوس و نيبتون و هو حاليا خارج الهيليوسفير و هو مجال تاثير الرياح الشمسية منذ 2007 و بالتحديد على بعد حوالي 84 وحدة فلكية ( 84 ضعف المسافة المتوسطة بين الشمس و الارض) .. مسبار كاسيني الامريكي-الاوروبي قام باستغلال المساعدة الثقالية على عدة مراحل فقد اطلق في اكتوبر 1997 و وصل اخيرا الى هدفه و هو مدار كوكب زحـل عام 2004 .. قام المسبار بمرور مدروس نحو الزهرة لترمي به نحو مدار الأرض مجددا التي اعطته دفعا ثقاليا اضافيا ثم الى المشتري و اخيرا نحو زحــل.. هذه المناورة كلفته زيادة في مدة السفر بـ 0.7 سنة مقارنة بمدار هومان مباشر نحو المشتري لكنها وفرت عليه فرق سرعة يصل الى 2 كلم / الثانية .. فلبلوغ زحــل دون مساعدة ثقالية كان على المركبة الوصول الى 15.6 كلم / الثانية عند اخر مرحلة للدفع و هو ما ليس متاحا حتى مع اقوى الصواريخ ..

--------------- انتهـى ---------------

هــذا العمــل مجهود شخصي و موضوع حصري لمنتدى الدفاع و التسليح
الكــاتب : Ibn zyad ​

كل الشكر الجزيل لك أخي إبن زياد
لهذا الموضوع العلمي
الذي يحمل في كل مرحله من طيات الزمن المعرفه والعلم
ويحتاج وقت لقرائته كامل بكل تفاصيله لكي ندرك ما فاتنا من معرفه وعلم وفائده

تحياتي وشكراً

 

[احمد العجيري]

القوة المؤثرة على القمر هى قوة جذب متبادلة بينه وبين الارض مع قوة طرد مركزية نتيجة دورانه حول محوره كما هنالك بالتاكيد قوة جزب من الشمس له وللارض
عند تساوى مجموعهم يستقر فى مداره ولكنه يحافظ على دوران حول المركز

القوى الخارجية الفعلية المؤثرة على القمر هي جاذبية الارض بالدرجة الاولى .. مع حظور لتاثير الجاذبية الشمسية كذلـك ، ( يمكن اعتبار قوة الطرد المركزي ايضا قوة مؤثرة ، رغم انها تدخل ضمن خانة Pseudo force و تظهر مع الاجسام المتحركة في معلم غير قصوري non inertiel) ..
امـا بالنسبة لاستفادتنا على الارض من التاثير التجاذبي بين الارض و القمر اذا فهمت جيدا قصدك فهو يتجلـي في عدة ظـواهر .. اكثـرها شهرة طبعـا ظاهـرة المد و الجزر ، لكن الاكثر اهمية هي ان القمر يلعب دور عامل استقرار للارض مانحا اياها قيمة تغير ميل المحور اقل بكثير من المريخ مثلا و الذي لا يملك اقمارا فيتغير ميل محوره على المدى الطويل بشكل اعلى .. شيء اخر لا يعرفه الكثيرون و هو ان للقمر دورا في ابطاء سرعة دوران الارض الى سرعتها الحالية عبر ملايين السنين .. تحيــاتـي لك

اشكر لكما اخواني سرعة التفاعل للسؤال واثرائه الوافي بالاجابة


إضافة لما تفضلتم بها من روعه هو انه بالطريقة المبسطه

ان القمر واقع عليه عدة قوى أولها هي قوة جذب الأرض

عليه بما ان محصلة قوى الجذب


لصالح الام الكبيرة الأرض.... هذا أولا

ثانيا قوة جذب الكون له بضمنها قوة جذب الشمس

نعم اسمها هكذا قوة الجذب الكوني وهي قوة جذب تؤثر بها النجوم البعيده

بالإضافة الى قوة جذب الكواكب على القمر....المتعارف انها قوى جذب ضعيفة لكنها لها تاثير يذكر

عندما تكون مجتمعة وهي قوة معاكسة لقوة جذب الأرض مم يضعف قوة جذب الارض... هذا ثانيا


ثالثا هنالك قصور ذاتي للقمر والذي يسمى بقانون نيوتن الأول الجسم يبقى على حالته مالم تؤثر عليه

قوى خارجية ويبقى على سرعته مالم تؤثر عليه قوى خارجية ...

أي ان القمر اكتسب سرعة عند اصطدامه بالكره الأرضية في بداية تكوينهما .....

والتي لم يستطع الهروب من جاذبية الأرض فتحولت سرعته من سرعة خطية الى سرعه مدارية

حول الأرض .....

لكن أيضا السرعة منعت انجذاب القمر الى الأرض مرة أخرى لأن السرعة تساعد على النفاذ من الجاذبية

لذلك ترى انك عندما تسرع بالسيارة تشعر بان المركبة تحاول ان تطير ....

وبما انه مسار تحرك القمر خالي من أي غلاف غازي فهذا ساهم على عدم تباطئ سرعة القمر

حول الأرض مما اكسبه سرعة ابدية تحت تاثير قوتين متعاكستين قوة جذب الأرض

وقوة جذب الكون ....

وهذا قد افاد العلماء بوضع الأقمار الصناعية بمدارات مشابه لمدار القمر ....

شكرا لكم لتسلية المعلومات ......

 

[Ibn zyad]

اشكر لكما اخواني سرعة التفاعل للسؤال واثرائه الوافي بالاجابة


إضافة لما تفضلتم بها من روعه هو انه بالطريقة المبسطه

ان القمر واقع عليه عدة قوى أولها هي قوة جذب الأرض عليه بما ان محصلة قوى الجذب

لصالح الام الكبيرة الأرض.... هذا أولا

ثانيا قوة جذب الكون له بضمنها قوة جذب الشمس

نعم اسمها هكذا قوة الجذب الكوني وهي قوة جذب تؤثر بها النجوم البعيده

بالإضافة الى قوة جذب الكواكب على القمر....المتعارف انها قوى جذب ضعيفة لكنها لها تاثير يذكر

عندما تكون مجتمعة وهي قوة معاكسة لقوة جذب الأرض مم يضعفها ... هذا ثانيا


ثالثا هنالك قصور ذاتي للقمر والذي يسمى بقانون نيوتن الأول الجسم يبقى على حالته مالم تؤثر عليه

قوى خارجية ويبقى على سرعته مالم تؤثر عليه قوى خارجية ...

أي ان القمر اكتسب سرعة عند اصطدامه بالكره الأرضية .....

والتي لم يستطع الهروب من جاذبية الأرض فتحولة سرعته من سرعة خطية الى سرعه مدارية

حول الأرض .....

لكن أيضا السرعة منعت انجذاب القمر الى الأرض مرة أخرى لأن السرعة تساعد على النفاذ من الجاذبية

لذلك ترى انك عندما تسرع بالسيارة تشعر بان المركبة تحاول ان تطير ....

وبما انه مسار تحرك القمر خالي من أي غلاف غازي فهذا ساهم على عدم تباطئ سرعة القمر

حول الأرض مما اكسبه سرعة ابدية تحت تاثير قوتين متعاكستين قوة جذب الأرض

وقوة جذب الكون ....

وهذا قد افاد العلماء بوضع الأقمار الصناعية بمدارات مشابه لمدار القمر ....

شكرا لكم لتسلية المعلومات ......

اهــلا بـك مـرة اخرى اخي الفــاضل .. عنـد جرد القوى المطبقـة على القمر فنحن نجرد عادة القوى الفاعلة ذلت التاثير الوازن على حركتـه .. جاذبية الكواكب الاخرى نعم موجودة لكن تاثيرها محدود ومقتصر على بعض الاختلالات الضئيلة في الزمـن .. اما ما يسبب التوازن الفعلي للقمر و يبقيه في مكانه من حيث المبدأ ( في الواقع القمر يبتعد عنا 4 سم في السنة نتيجة تدخل الاختلالات الثقالية الاخرى) فهو أن المجموع المتجهي للجاذبية الارضية + قوة الطرد المركزي للقمر المكتسبة من سرعة دورانه حول الارض = 0 ..
سيناريو تشكل القمر هو محـل انقسام في الاوساط العلمية طـوال عشرات السنين ، لكن مؤخرا اصبح سيناريو الاصطدام مع جسم فلكي آخر اكثر تقبلا .. فما الذي حدث ؟
العلمـاء يفترضون تواجد كويكب آخر بعيد تشكل المجموعة الشمسية في نقطة من مدار الارض تعد نقطة استقرار ثقالي للمجموعة شمس ارض .. تسمى نقطة Lagrange 4 نسبة الى عالم الرياضيات الفرنسي جوزيف لاغرونج و هي في المجموع 5 نقاط تعد حلا لإشكالية الاجسام الثلاثة الشهيرة .. اندفع الكويكب على نفس المدار الارضي بحركة اهتزازية على مدى ملايين السنين بفعل تاثير جاذبية الزهرة و المشتري مصطدما بالارض و ناثرا شضايا داخل فقاعة التاثير الارضي تجمعت بعد ملايين السنين لتكون القمر المعروف حاليــا .. يعني انه ليس اصطداما لكويكب من خارج المدار كما هو الحال مع النيازك و الكويكبات القاصفة العادية التي نعرف .. تحيــاتـي

 

[MIA1]

موضوع مميز
وشكر خاص لمن وضع رابط الموضوع في التنبيهات
بادرة طيبة من الإدارة

 

[omar.ox]

ّتحّموضوع ممتاز من عضو مبدع

تحياتي لك اخي

 

[TU-95-II]

بارك الله فيك اخوي الغالي ..

موضوع اقل ما يقال عنه انه لا يمكن وصفه و وصف المجهود المبذول لجمعه و تنسيقه و طرحه ابدا ..

معلومات عديدة عرفت عنها للمره الاولى شكراً لك لا تكفي و التثبيت اقل ما يفعل الصراحة تشكر الادارة عليه

زاد الله من علمك و معرفتك و امتعنا بما تعرف بآذنه تعالى

 

[rossi]

موضوع أقل ما يقال عليه انه ممتاز,موضوع ضخم يحتاج أكتر من قرأة , شكراً لك أخي إبن زياد

 

[اقــسى]

موضوع جميل اشكرك اخي على هذا الموضوع

 

[momaiz1]

كيف تم استدعائي لهذا الموضوع بدون منشن او اقتباس.

 

[momaiz1]

موضوع مميز
وشكر خاص لمن وضع رابط الموضوع في التنبيهات
بادرة طيبة من الإدارة

شكرا على التوضيح اخ ثقه.


في الحقيقه موضوع قيم جدا خاصة لمن مجاله له علاقه بشكل مباشر أو غير مباشر لهذا المجال.

استفدت بدوري شكرا لك واستمر واشكر الاداره على تنبيه الجميع والمساهمه في إثراء المحتوى والعقل والفكر العربي.

 

[anti poliz]

موضوع أسطوري لي عودة للاستفادة منه

 

[عبدالرحمن البراك]

ماشاء الله تبارك الله لي عودة بس خلني انهي قراءة بتعمق .

لدي الكثير عن الاقمار العربية .


الله يجعلة في ميزان حسناتك ويبارك فيك

 

[اتش ك]

Abdo : Vu 17:33

 

[red scorpion six]

السلام عليكم..
شكرا أخي ابن زياد على الدعوه الكريمه،بصراحه موضوع فوق الرائع(حتى الان قرأت الخاص بمبادئ عمل الصواريخ والمحركات الصواريخ وانواعها ) وشدي الموضوع كثيرا ، وان شاء الله سأقوم بأنجاز قرأته كاملا لانه من مواضيعي المفضله جدا عن الصواريخ وغزو الفضاء ..

لك جزيل الشكر والامتنان وادعو الله ان يبارك فيك وفي صحتك ،وأنت تستمر بتزويدنا بهكذا مواضيع مفيده ودسمه ..

تقبل تحياتي ...

هذا والله أعلم..

 

[رجل الفضاء]