المدار

[Bskowet]

المدار في الفيزياء هو مسار منحني لجسم ما حول نقطة أو جسم آخر تحت تأثير قوة الجاذبية. على سبيل المثال مدار كوكب حول نجم، مثل دوران كواكب المجموعة الشمسية حول الشمس.مدارات الكواكب غالباً ما تكون دائرية أو إهليجية (في شكل القطع الناقص).
الفهم الحالي للحركة المدارية قائم على نظرية النسبية العامة للعالم ألبرت أينشتاين، والتي تنص على أن الجاذبية هي نتيجة لوجود انحناء في الزمكان، مع اتباع المدارات لقوانين علم الجيوديسيا. ولتسهيل الحسابات، تقرب باستخدام قانون الجذب العام لنيوتن وهو قائم على قوانين حركة الكواكب للعالم كبلر، وتنطبق في حالة حركة الأجسام عند سرعات أقل كثيرا عن سرعة الضوء في الفراغ.  أما إذا كانت سرعة الأجسام أو الجسيمات قريبة من سرعة الضوء فلا بد من تطبيق معادلات النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين، وإلا حصلنا على نتائج بعيدة عن الحقيقة.
مدار قمر صناعي
تختلف ارتفاعات مدارات الأقمار الصناعية بحسب الغرض منها، ويوجد منها نوعان:
مدار منخفض
معظم مدارات الأقمار الصناعية حول الأرض تكون غالبا قريبة من الأرض على ارتفاع نحو 500 كيلومتر. في هذا المدار يتم القمر الصناعي أو محطة الفضاء الدولية دورة كاملة كل نحو 90 دقيقة. تلك هي الأقمار الصناعية التي تستخدم في الاستشعار عن بعد والتصوير ومسح الأرض، ورصد حالة الطقس.
مدار متوسط
معظم الأقمار الصناعية المتواجدة في هذا المدار تكون على ارتفاع يقارب 20000 كيلومتر. من بين تلك الأقمار التي ترسل إلى هذا الارتفاع الأقمار الصناعية المستخدمة في نظام التموضع العالمي GPS، حيث تقوم بدورة كاملة حول الأرض في 12 ساعة.
المدار الجغرافي الثابت
هذا المدار يكون مدارا عاليا ويسمى المدار الجغرافي الثابت، يبلغ ارتفاعه نحو 35.8 ألف كيلومتر عن الأرض. ميزته أن القمر الصناعي الموجود فيه يظل ثابتا فوق الموقع الجغرافي الذي تحته على الأرض. فهو يتم دورته في هذا المدار خلال 24 ساعة، وهي نفس سرعة دوران الأرض حول محورها.
مدارات كوكبية
توجد داخل مجموعة كوكبية كواكب، وأقزام كواكب، وكويكبات، ومذنبات، يدور كل منها في مدار (يسمى المدار أحيانا فلك). كما تدور نفايات الفضاء أيضا في مدارات. تدور تلك الأجرام حول الشمس، وبالتمام تدور حول ما يسمى مركز الثقل الذي يتحدد بالنسبة بين الجسم الكبير والجسم الصغير ويقع هذا المركز بينهما. شكل المدار يكون في العادة ليس مستديرا تماما وإنما يكون في شكل قطع ناقص. أما المذنبات فقد يكون شكل أفلاكها قطع زائد أو قطع مكافئ وهي تدور حول مركز الثقل بينها وبين الشمس، لأنها ليست مرتبطة ارتباطا جاذبيا مع الشمس، وتعتبر لا تنتمي إلى المجموعة الشمسية. اكتشفت لنجوم أخرى كواكب وربما يكون لها أيضا كويكبات ومذنبات. الأجسام التي ترتبط بالجاذبية بأحد الكواكب قد تكون توابع (أقمار) طبيعية أو أقمارا صناعية، وهي أيضا تدور حول مركز الثقل بينها وبين الكوكب.
مثال: لدينا في المجموعة الشمسية: تدور الأرض حول مركز الثقل بينها وبين الشمس (يقع مركز الثقل داخل الشمس بسبب الكبر العظيم لكتلة الشمس بالنسبة لكتلة الأرض). ويدور القمر في فلك حول مركز الثقل بينه وبين الأرض. وتدور الأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية حول الأرض، كما يوجد الكثير من المخلفات الفضائية التي يسببها النشاط الإنساني في الفضاء، وهي تدور في مدارات منخفضة حول الأرض.