صفحه مرجع مداری
در مکانیک سماوی، صفحه مرجع مداری (انگلیسی: Orbital plane of reference) یا صفحهٔ مرجع مدار، صفحه‌ای است که برای تعریف عناصر مداری و تعیین موقعیت و جهت یک مدار در فضا به کار می‌رود. دو عنصر مداری اصلی که نسبت به این صفحه اندازه‌گیری می‌شوند، میل مداری و طول گره صعودی هستند.
انتخاب صفحهٔ مرجع به نوع جرمی بستگی دارد که مدار آن بررسی می‌شود. در اخترشناسی و مکانیک سماوی معمولاً یکی از چهار صفحهٔ زیر به‌عنوان صفحهٔ مرجع به کار می‌رود:
- برای سیاره‌ها، سیارک‌ها، دنباله‌دارها و دیگر اجرام درون منظومه شمسی، معمولاً دایرةالبروج یا صفحه ناوردا به‌عنوان صفحهٔ مرجع انتخاب می‌شود، زیرا مدار بیشتر این اجرام نسبتاً نزدیک به دایرةالبروج قرار دارد.
- برای ماهواره‌ها یا ماهواره‌های مصنوعی که با نیم‌قطر بزرگ نسبتاً کوچک به گرد جرم مرکزی می‌گردند، صفحه استوایی جرم مرکزی معمولاً صفحهٔ مرجع است.
- برای ماهواره‌هایی با نیم‌قطر بزرگ متوسط یا زیاد، ممکن است صفحه لاپلاس محلی به‌عنوان صفحهٔ مرجع به کار رود.
- برای اجرام بیرون از منظومهٔ شمسی، معمولاً صفحهٔ مماس بر کره سماوی در راستای جرم مورد بررسی، یعنی صفحه آسمان، به‌عنوان صفحهٔ مرجع در نظر گرفته می‌شود.
نقش در تعریف مدار
صفحهٔ مرجع چارچوبی هندسی برای تعیین جهت مدار فراهم می‌کند. صفحه مداری یک جرم ممکن است نسبت به صفحهٔ مرجع زاویه داشته باشد. این زاویه همان میل مداری است.
محل تقاطع صفحهٔ مداری با صفحهٔ مرجع خطی را تشکیل می‌دهد که خط گره‌ها نامیده می‌شود. این خط دو صفحه را در دو نقطه قطع می‌کند که گره‌های مداری نام دارند. یکی از آنها گره صعودی و دیگری گره نزولی است.
طول گره صعودی زاویه‌ای را مشخص می‌کند که از یک جهت مبدأ در صفحهٔ مرجع تا گره صعودی اندازه‌گیری می‌شود. ازاین‌رو، بدون تعریف صفحهٔ مرجع و جهت مبدأ روی آن، تعیین دقیق میل مداری و طول گره صعودی امکان‌پذیر نیست.
مبدأ اندازه‌گیری زاویه‌ها
روی صفحهٔ مرجع باید یک نقطه یا جهت مبدأ نیز تعیین شود تا زاویه‌های طولی نسبت به آن اندازه‌گیری شوند.
در دستگاه‌های مختصاتی مبتنی بر دایرةالبروج یا استوای سماوی، این مبدأ معمولاً نقطه‌ای از کرهٔ سماوی است که صفحهٔ مربوط، دایره ساعتی مبدأ را قطع می‌کند. این جهت به‌طور سنتی با نقطه اول حمل، یعنی یکی از اعتدالین، پیوند دارد.
به این ترتیب، صفحهٔ مرجع جهت «بالا و پایین» مدار را تعیین می‌کند و نقطهٔ مبدأ نیز جهت آغاز اندازه‌گیری زاویه‌ها را درون همان صفحه مشخص می‌سازد.
نمونه‌ها
در بررسی مدار زمین به دور خورشید، اگر دایرةالبروج خود به‌عنوان صفحهٔ مرجع برگزیده شود، میل مدار زمین نسبت به این صفحه صفر است.
برای بیشتر سیاره‌های منظومهٔ شمسی نیز دایرةالبروج زمین مرجع رایجی برای بیان میل مداری است. برای نمونه، میل مدار یک سیاره نشان می‌دهد که صفحهٔ مدار آن چه اندازه نسبت به دایرةالبروج کج شده است.
در بررسی مدار یک ماهواره به گرد زمین، معمولاً صفحهٔ استوای زمین به‌عنوان صفحهٔ مرجع انتخاب می‌شود. در این حالت، میل مداری زاویهٔ میان صفحهٔ مدار ماهواره و صفحهٔ استوایی زمین است.
ارتباط با گره‌های مداری
گره‌های مداری تنها نسبت به یک صفحهٔ مرجع معنا پیدا می‌کنند. اگر صفحهٔ مدار جرم و صفحهٔ مرجع بر یکدیگر منطبق باشند، خط گره‌ها و در نتیجه گره صعودی و گره نزولی به‌صورت یکتا تعریف نمی‌شوند.
اگر دو صفحه نسبت به یکدیگر مایل باشند، تقاطع آنها خط گره‌ها را پدید می‌آورد. جایی که جرم در حال گردش هنگام گذشتن از صفحهٔ مرجع به یک سوی تعریف‌شدهٔ آن حرکت می‌کند، گره صعودی، و نقطهٔ مقابل آن گره نزولی نامیده می‌شود.
جستارهای وابسته
- گره مداری
- صفحه مداری
- عناصر مداری
- میل مداری
- طول گره صعودی
- صفحه ناوردا
- صفحه لاپلاس
- صفحه آسمان
- دایرةالبروج
- صفحه بنیادی (مختصات کروی)
- صفحه (هندسه)
منابع
منابع
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Orbital plane of reference». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳۰ اوت ۲۰۲۶.
- صفحهها (هندسه)
- مدارها (سیاره)
- نجوم کروی