في ظل الموجة التكنولوجية الحالية، أصبح تشغيل الأقمار الصناعية جزءًا لا غنى عنه من الحياة اليومية. لفهم كيف يحافظ القمر الصناعي المستقر بالنسبة إلى الأرض على موقفه الثابت في السماء، نحتاج أولاً إلى فهم المبادئ الأساسية لحركته، وخاصة حساب السرعة الزاوية. هذه ليست مجرد مسألة حسابية رياضية، ولكنها مفهوم مهم في الفيزياء. ص>
عندما نتحدث عن السرعة الزاوية للأقمار الصناعية، فإننا عادة ما نفكر في نوع خاص من الأقمار الصناعية، وهي الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض، وتقع هذه الأقمار عادة على ارتفاع حوالي 35,786 كيلومترًا فوق خط الاستواء وتدور بنفس سرعة دوران الأرض يسمح لهم بالبقاء ثابتين بالنسبة لسطح الأرض. ص>
يُمكّن هذا الإعداد الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض من توفير اتصالات مستقرة ومراقبة الطقس، مما يوفر راحة كبيرة لحياتنا. ص>
لحساب السرعة الزاوية لهذه الأقمار الصناعية، نحتاج أولاً إلى فهم ظروف تشغيلها. وفقا لقانون نيوتن للجاذبية العامة، تتأثر الأقمار الصناعية بجاذبية الأرض. في المدار الثابت بالنسبة للأرض، تكون جاذبية القمر الصناعي مساوية لقوة الجذب المركزي. وهذا يعني أن القمر الصناعي لا يتعين عليه التغلب على جاذبية الأرض فحسب، بل يدور أيضًا حول الأرض بسرعة ثابتة، لذا تصبح سرعته الزاوية أحد الاعتبارات المهمة. ص>
يتم عادةً قياس السرعة الزاوية لقمر صناعي مستقر بالنسبة إلى الأرض، والتي يتم التعبير عنها عادة بـ ω، بالدرجات في الساعة أو بالراديان في الثانية. في الواقع، تبلغ فترة دوران الأرض حوالي 24 ساعة، وهو ما يتوافق مع سرعة زاوية تبلغ حوالي 15 درجة في الساعة، أو بشكل أكثر دقة 360 درجة في 24 ساعة. ص>
المفتاح هنا هو أن القمر الصناعي يجب أن يدور بنفس سرعة الأرض حتى يظل ثابتًا في موضع معين. ص>
لمزيد من فهم حركة الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض، نحن