يمكنك تحديد الأقمار الصناعية 'GEOSat' في مدارات بعيدة ... إذا كنت تعرف بالضبط أين ومتى تبحث.
راقب السماء لوقت كافٍ ، ولا بد أن ترى واحدة.
المراقبون المتمرسون على دراية برؤية الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض ، حيث أن ظهورات السماء الاصطناعية الحديثة هذه مضاءة بأشعة الشمس عند الفجر أو سماء الغسق. من حين لآخر ، قد ترى توهجًا من قمر صناعي عابر ، حيث تلتقط لوحة شمسية عاكسة آخر أشعة ضوء الشمس التي تمر فوقك تمامًا ...
لكن انظر عن كثب على جانبي خط الاستواء السماوي (الخط الخيالي الذي يتتبعه خط الاستواء الأرضي في السماء) في أوقات معينة من العام ، وقد ترى التوهج الشبحي لقمر صناعي بعيد (GEOSat) (قمر صناعي متزامن مع الأرض) ، لأنه لفترة وجيزة يضيء في الرؤية ويتلاشى.
حول الاعتدال الربيعي في مارس أو سبتمبر هو الوقت المناسب لمحاولة التجسس على الأقمار الصناعية في المدار الأرضي التزامني حيث تصل إلى ما يقرب من 100٪ من الإضاءة المعاكسة للشمس ، قبل الدخول في ظل الأرض والغمز. هذا الحدوث نصف السنوي لا يُعرف أي من الاعتدال في بعض الأحيان باسم 'GEOSat flare & eclipse season.'
مناطق الاشتعال لنصفي الكرة الأرضية في مارس. الائتمان: ديف ديكنسون / ستيلاريوم.
المدار المتزامن مع الأرض هو النقطة الحرجة على بعد 22،236 ميلاً (35،786 كيلومترًا) من سطح الأرض والتي ، عندما تضع قمرًا صناعيًا هناك ، يدور حول الأرض مرة كل 24 ساعة ويظل ثابتًا فوق نقطة معينة وخط طول على سطح الأرض. ضع قمرًا صناعيًا متزامنًا مع الأرض في مدار بميل درجة الصفر ، وأيضًاثابت بالنسبة للأرض. كتب المستقبلي وكاتب الخيال العلمي وعالم الفلك الهواة آرثر سي كلارك لأول مرة عن الأهمية القادمة للمدار الثابت بالنسبة للأرض في عام 1945 (أكثر من عقد قبل بداية عصر الفضاء) ، ويشار إلى المنطقة أحيانًا باسمكلارك بيلتتكريما له.
أنواع مدارات الأقمار الصناعية. الائتمان: ديف ديكنسون.
أول قمر صناعي تم وضعه بنجاح في GEO كان Syncom 2 في عام 1963. واعتبارًا من عام 2020 ، تم وضع 554 قمراً صناعياً في GEO. العديد من هذه الأقمار الصناعية للطقس أو الاتصالات ، وجزء كبير منها مصنفة أقمار تجسس. وُضِع بعضها لاحقًا في 'مدارات مقبرة' فائقة التزامن خارج المدار الأرضي التزامني في نهاية عمرها الإنتاجي. يتم ذلك عندما يكون الاتصال ما زال ممكنًا ، ودوافعها لا تزال تعمل وتحتوي على الوقود.
فتحات مدارية غير مصنفة في مدار متزامن مع الأرض (مفتوحة للتكبير). الائتمان: بوينغ.
تبين أننا في الواقع لا نعرف سوى القليل عن عدد الأقمار الصناعية في المدارات الأرضية المرتفعة (HEO) أكثر مما كنا نظن. استخدمت دراسة حديثة من جامعة وارويك مشروعًا يعرف باسم DebrisWatch أنا لإجراء إحصاء إحصائي للأجسام الاصطناعية البعيدة ، مما يشير إلى أننا نلتقط حوالي 25٪ فقط مما هو موجود من حيث الكائنات التي يبلغ عرضها 10 سنتيمترات (4 بوصات) أو أكبر. على الرغم من أن حزام كلارك أكبر من المدار الأرضي المنخفض (LEO) من حيث الحجم والمساحة الهائلين ، إلا أنه يزدحم أيضًا. على سبيل المثال أ تصادم الحطام مع Telkom-1 حدث في عام 2017 ، مما أدى إلى تعطيل القمر الصناعي. قد يصبح هذا النوع من الأحداث أكثر شيوعًا حيث يتشوش المدار الأرضي المنخفض (مثل المدار الأرضي المنخفض) بالحطام.
تشتهر مناطق معينة على طول خط الاستواء السماوي بـ GEOSats. أثناء عملي في مرصد فلاندراو في حرم جامعة أريزونا منذ سنوات ، كنت أرى GEOSats تومئ ببطء من الشمال إلى الجنوب ثم تعود مرة أخرى خلال أوقات معينة من العام ، بينما كنت أستعرض سديم الجبار (M42) للجمهور.
Fلاريق ، فلاشات وكؤوس
بطبيعة الحال ، ليس كل ما يظهر في حالة الرؤية في المدار الأرضي التزامني. في المدار الأرضي المنخفض ، قدم الجيل الأول من أقمار إيريديوم الصناعية بأمانة عرضًا خلال العقدين الأولين من القرن الحادي والعشرينشارعقرن ، على الرغم من أن الجيل الثاني من أقمار إيريديوم ليس مذهلاً. سلاسل طويلة من أقمار ستارلينك سوف تضيء في بعض الأحيان - على الرغم من الأقنعة التي تهدف إلى تخفيف الرؤية - حيث تتألق اللوحة الفردية الفردية المتصلة بكل قمر صناعي في ضوء الشمس. أي شيء يهبط في المدار سيومض ويشتعل عندما يتحول إلى نهايته. الأمثلة الجيدة هي الفاشلة مرصد هيتومي للأشعة السينية ، قمر تجسس الولايات المتحدة الغامض Lacrosse-5 المتلاشي و (حتى إعادة دخوله مؤخرًا) ، قمر Telkom-3 الإندونيسي الفاشل.
اشتعال الأقمار الصناعية في سماء الربيع. حقوق نشر الصورة وحقوق النشر: Alan Dyer /AmazingSky.com
الفرق الأساسي هو أن سواتل GEO تبدو ثابتة فيما يتعلق بالمراقب ، لكنها تتحرك فيما يتعلق بالسماء الخلفية. يمكنك أن ترى هذا في التعريضات واسعة المجال للسماء خلال الفواصل الزمنية: تصوير مسارات النجوم ، ستظهر أقمار GEO ثابتة ... لكن تتبع السماء أثناء التعريض ، وستظهر GEOSats نفسها كمسارات عبر الصورة. في المتوسط ، تتألق GEOSats بمقياس +10 تقريبًا ، ولكن يمكن أن تندلع في نطاق القدر المرئي قبل أن تصطدم بظل الأرض ، والذي يبلغ عرضه حوالي 13.5 درجة في المدار الأرضي التزامني. تستغرق الأقمار الصناعية في المدار الأرضي التزامني حوالي 54 دقيقة لاجتياز الظل قبل أن تضرب ضوء الشمس مرة أخرى.
الوقت المناسب لالتقاط هذه الظاهرة هو الربيع والخريف بالقرب من نقطة الاعتدال في منتصف الليل المحلي ، حيث يمر ظل الأرض عبر خط الزوال.
ما هو سبت هذا؟
من المفيد أيضًا معرفة ما هو القمر الصناعي الذي تشاهده. لسوء الحظ ، لم يعد CalSKY - الذي كان في يوم من الأيام موردًا رائعًا لربط ما يعرضه GEOSats لموقعك - أكثر من ذلك. مقارنة التيار قائمة GEOSats مقابل فتحات خطوط الطول يمكن أن يساعدك في مهمتك: يسرد برنامج Stellarium المجاني لسطح المكتب القبة السماوية GEOSats غير المصنفة ، ويمكن أن يساعدك في تحديد الهوية.
قمر صناعي EchoStar يستعد للإطلاق. الائتمان: EchoStar / SSL
مع عدم وجود مقاومة في الغلاف الجوي ، فإن أقمار GEO تكون في مدارات مستقرة للغاية بمرور الوقت ، وقد تكون في الواقع بمثابة أطول القطع الأثرية التي أنتجتها حضارتنا على الإطلاق. مع العلم بهذا ، تم وضع الكبسولات الزمنية على متن عدد قليل من GEOSats: في عام 2012 ، وضع Creative Timeآخر الصورقرص أرشيفية على متنها EchoStar السادس عشر . في عام 1976 ، صمم كارل ساجان صفيحة مثبتة الآن على LAGEOS-1 قمر صناعي يوضح المواقع الجيولوجية لقارات الأرض بمرور الوقت.
لوحة LAGEOS-1. الائتمان: NASA / GSFC
إذا كانت السماء صافية ، فلا تفوت فرصة مشاهدة هؤلاء الحراس المداريين البعيدين خلال الأسابيع القادمة.
ائتمان الصورة الرئيسية: توهج من القمر الصناعي IGS 1B في مدار GEO. حقوق نشر الصورة وحقوق النشر: ماركو لانجبروك .
