فيديو السؤال: فهم المدارات المتزامنة أرضيًّا الفيزياء

‏نسخة الفيديو النصية

ما الفترة المدارية لقمر صناعي متزامن أرضيًّا؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نفهم أولًا ما القمر الصناعي المتزامن أرضيًّا. إذا بدأنا بتخيل أن هذه هي الأرض، وأن لدينا هنا قمرًا صناعيًّا متزامنًا أرضيًّا، فالشيء الذي يجعل هذا القمر متزامنًا أرضيًّا هو أنه يظل عند الموضع نفسه فوق سطح الأرض. بعبارة أخرى: عند دوران الأرض، يظل القمر الصناعي دائمًا فوق النقطة نفسها من سطح الأرض. وهذا ما يجعل القمر الصناعي متزامنًا أرضيًّا.

في الواقع، يتحرك القمر الصناعي بالفعل كما رأينا. لكنه لا يتحرك بالنسبة إلى سطح الأرض. هو يظل دائمًا فوق النقطة نفسها من سطح الأرض. ولكي يحدث ذلك، لا بد أن تكون له فترة مدارية تساوي فترة دوران الأرض. بعبارة أخرى: عندما تكمل الأرض دورة واحدة، يكمل القمر الصناعي المتزامن أرضيًّا دورة واحدة أيضًا. وهذه هي الطريقة الوحيدة التي يظل بها القمر الصناعي متزامنًا أرضيًّا؛ أي يظل فوق النقطة نفسها من سطح الأرض.

يمكننا الآن تذكر أن الزمن الذي تستغرقه الأرض لتكمل دورة واحدة يساوي 24 ساعة؛ لأن الأرض تستغرق يومًا واحدًا لتكمل دورة واحدة. وجدير بالذكر هنا أن المقصود هو الدوران حول محورها. فنحن لا نتحدث عن الزمن الذي تستغرقه الأرض لتكمل دورة واحدة حول الشمس. فهذه الفترة تساوي سنة واحدة. وكما ذكرنا في هذه الحالة تحديدًا، ما يعنينا فقط هو الزمن الذي تستغرقه الأرض لتكمل دورة واحدة حول محورها. وهذه الفترة، كما قلنا سابقًا، هي يوم واحد أو 24 ساعة. ومن ثم، يجب أن يكون للقمر الصناعي الفترة المدارية نفسها. وبذلك نكون قد حصلنا على الإجابة. الفترة المدارية لقمر صناعي متزامن أرضيًّا هي 24 ساعة.