في أي طبقة من الغلاف الجوي للأرض تدور الأقمار الصناعية حول الأرض؟

يمكنك اعتبار معظم الأقمار الصناعية موجودة في الفضاء ، ولكن من حيث الغلاف الجوي للأرض ، فإنها تحتل مناطق تسمى الغلاف الحراري والغلاف الخارجي. تعتمد الطبقة التي يدور من خلالها القمر الصناعي على وظيفة القمر الصناعي ونوع مداره. منذ إطلاق سبوتنيك في الخمسينيات من القرن الماضي ، وضعت البلدان التي ترتاد الفضاء آلاف الأقمار الصناعية في مدار حول الأرض وحتى الكواكب الأخرى. إنها تخدم العديد من الأغراض المختلفة ، من محطات الفضاء المعقدة مثل محطة الفضاء الدولية إلى نظام تحديد المواقع العالمي الذي يساعدك في العثور على طريقك إلى المنزل.

الغلاف الحراري هو منطقة ذات درجة حرارة عالية جدًا تمتد من الجزء العلوي من الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 85 كيلومترًا (53 ميلًا) إلى 640 كيلومترًا (400 ميل) فوق سطح الأرض. يطلق عليه الغلاف الحراري لأن درجات الحرارة يمكن أن تصل إلى 1500 درجة مئوية (2732 درجة فهرنهايت). ومع ذلك ، على الرغم من ارتفاع درجات الحرارة ، فإن الضغط منخفض جدًا ، لذا لا تتعرض الأقمار الصناعية لأضرار حرارية.

يوجد فوق الغلاف الحراري طبقة نهائية تسمى الغلاف الخارجي ، والتي تمتد حتى 10000 كيلومتر (6200 ميل) فوق الأرض ، اعتمادًا على كيفية تعريفها. تتضمن بعض تعريفات الغلاف الخارجي كل الفضاء حتى النقطة التي يتم فيها التخلص من الذرات بفعل الرياح الشمسية. لا توجد حدود عليا مميزة لأن الغلاف الخارجي ليس له ضغط والجزيئات تطفو بحرية هنا. في النهاية ، يفسح الغلاف الخارجي المجال للفضاء خارج تأثير الأرض.

تحتل الأقمار الصناعية ذات المدار الأدنى مدارًا أرضيًا منخفضًا ، أو المدار الأرضي المنخفض ، والذي يتضمن أي مدار يقل عن 2000 كيلومتر (1،243 ميلًا). تدور الأقمار الصناعية على هذا الارتفاع حول الأرض بسرعة كبيرة وتتحلل مداراتها بشكل أسرع ، مما يعني أنها تعود في النهاية إلى الأرض إذا لم يتم مواكبةها بواسطة الدفاعات. تقع محطة الفضاء الدولية في المدار الأرضي المنخفض ومعظم الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض تطير عبر الغلاف الحراري ، على الرغم من أن تلك الموجودة في الحد الأعلى من المدار الأرضي المنخفض تصل إلى الغلاف الخارجي. عادةً ما يتم وضع أقمار البحث العلمي في المدار الأرضي المنخفض حتى يتمكنوا من مراقبة الأنشطة على الأرض عن كثب.

تدور جميع الأقمار الصناعية فوق المدار الأرضي المنخفض عبر الغلاف الخارجي ويمكنها الحفاظ على مداراتها لعقود دون تعديل. تحتل الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس والاتصالات مدارات أعلى لأنها تحتاج إلى مناظر أطول لمنطقة معينة من الكوكب إما لنقل الإرسال أو تسجيل البيانات. في الجزء العلوي من المدار الأرضي العالي يوجد مدار متزامن مع الأرض. أي قمر صناعي هنا سيكون له نفس الفترة المدارية مثل الأرض. نوع خاص من المدار المتزامن مع الأرض هو المدار الثابت بالنسبة للأرض ، والذي يمتد على طول خط الاستواء. هذا يبقي القمر الصناعي في نفس النقطة في السماء طوال المدار بأكمله.