مدارهاي ماهواره ها شکل هاي مختلفي دارند. بعضي گرد هستند. در حالي که بقيه خيلي بيضوي شکل (تخم مرغي شکل) هستند. مدارها همچنين از نظر ارتفاع خيلي متفاوتند. به عنوان مثال فقط بالاي جو در ارتفاع حدود 155 مايل (250 کيلومتر) قرار دارند. در حالي که ممکن است بقيه در ارتفاع بيش از 20000 مايل (32200 کيلومتر) بالاي زمين قرار داشته باشند. ارتفاع بيشتر به معني دور مداري (يعني زماني که صرف مي شود تا يک ماهواره يک دور را طي کند) طولاني تر است.
ماهواره به خاطر تعادل بين سرعت ماهواره (سرعت وقتي که در يک خط مستقيم حرکت مي کند) و نيروي جاذبه بين ماهواره و زمين در مدار باقي مي ماند. اگر کشش جاذبه اي نباشد، شتاب ماهواره آن را در خط مستقيم از زمين دور مي کند. اگر شتاب هم نباشد جاذبه يک ماهواره آن را به سمت زمين برمي گرداند.
انواع زيادي از مدارها وجود دارد. اما بيشتر ماهواره هاي مصنوعي در چهار شکل زير به گرد زمين مي گردند:
ارتفاع بالا، ارتفاع متوسط، همسطح قطب و خورشيد و ارتفاع پايين

1- در مدار با ارتفاع بالا:

ماهواره در بالاي استوا و در ارتفاع حدود 22300 مايل (35900 کيلومتر) قرار مي گيرد. يک ماهواره در اين مدار اطراف محور زمين و به طور دقيق در همان زمان و در همان مسير حرکت مي کند (همچنان که زمين دور محورش مي گردد). بنابراين اگر از زمين به اين ماهواره نگاه کنيم، آن را هميشه در همان نقطه در آسمان مي بينيم. براي بالا بردن ماهواره به سوي اين مدار يک وسيله پرتاب کننده قوي بزرگ لازم است.

2- در مدار با ارتفاع متوسط:

ماهواره اي که در يک مدار با ارتفاع متوسط قرار مي گيرد، در ارتفاع حدود 12400 مايلي (20000 کيلومتري) در يک دور مداري 12 ساعته حرکت مي کند.
اين مدار در خارج از جو زمين است و بنابراين خيلي با ثبات است. علايم راديويي از يک ماهواره در ارتفاع متوسط به يک منطقه بزرگ از سطح زمين مي رسد. پوشش وسيع و با ثبات مدار آن را براي ماهواره هاي ناوبري
ايده آل مي کند.

3- يک مدار قطبي، همزمان با خورشيد:

اين مدار همزمان با خورشيد در يک ارتفاع نسبتاً پايين قرار دارد و تقريباً به طور مستقيم از بالاي قطب هاي شمال و جنوب عبور مي کند.
جابجايي آهسته موقعيت مدار مطابق حرکت زمين به دور خورشيد است. به اين ترتيب ماهواره هميشه بر بالاي سطح زمين روي خط استوا به وقت محلي است. به خاطر اين که اين ماهواره در طول روز بالاي همه ارتفاعات پرواز مي کند، ابزار آن مي تواند اطلاعات را از روي تقريباً سطح کامل زمين جمع آوري کند. يک مثال از اين نوع مدار، ماهواره NOA-H سيستم مشاهده گر زمين TERRA است.اين ماهواره مطالعه مي کند که فعاليت هاي بشر روي آب و هواي زمين چه قدر اثر مي گذارد. ارتفاع مدار آن 438 مايل (705 کيلومتر) است و دور مداري آن 99 دقيقه است. موقعي که ماهواره استوا را قطع مي کند، زمان به وقت محلي 30/10 صبح يا 30/10 عصر است.

4- مدار با ارتفاع پايين:

يک مدار با ارتفاع پايين درست بالاي جو زمين است. جايي که تقريباً هيچ هوايي نيست تا موجب ايجاد جاذبه روي فضاپيما شود و سرعت آن را کاهش دهد. نسبت به هر نوع مدار ديگري، انرژي کمتري لازم است تا يک ماهواره به سوي آن پرتاب شود. ماهواره هايي که به سوي فضاي عميق مي روند و اطلاعات علمي تهيه مي کنند، معمولاً در اين نوع مدار کار مي کنند. براي مثال از تلسکوپ فضايي هابل در ارتفاع حدود 380 مايل يا 610 کيلومتري زمين با دور مداري 97 دقيقه اي بهره برداري مي شود.

منبع:www.020.ir