2. المدار

تُحلِّق أقمار الاستطلاع بالتصوير في مدارات بيضوية، يراوح بُعدها عن الأرض بين 150 كم و450 كم، وقد يصل إلى حوالي 1000 كم في الأنواع الحديثة. ويُفضَّل أن توضع هذه الأقمار على ارتفاعات منخفضة، نسبياً، حتى توفر رؤية أقرب إلى سطح الأرض. ويمكن، (نظرياً)، أن تتخذ مداراً على ارتفاع 115كم. ولكن هناك مشكلة في الانخفاض إلى هذا الحدّ، إذ يدخل القمر في الطبقة الخـارجية للغلاف الجوي، ومن ثَم تتباطأ حركته، مما يؤدي إلى سقوطه من مداره. وهذا أحد الأسباب الدافعة إلى استخدام المدار البيضوي، حيث تقترب الأقمار، أحياناً، من الأرض، وتبتعد عنها، في أحيان أخرى.

ويُحلّق القمر بسرعة حوالي 30 ألف كم/ ساعة. ويتم (16) دورة حول الأرض، يومياً، في المتوسط. ولكن هذا لا يعني أنه سوف يمرّ فوق المنطقة عينه في كل دورة. فالواقع، أن مدار القمر يكون ثابتاً، ولكن الأرض هي التي تدور، تحته، حول محورها، دورة كاملة، يومياً، من الشرق إلى الغرب، بمعدل (515) في الساعة. ومن ثم، فإن القمر ينحرف غرباً، نسبياً، بالمعدل نفسه. وبذلك، يمرّ على بقاع مختلفة، في كل دورة، ويمسح شريطاً جديداً من سطح الأرض، مجاوراً للشريط السابق.

ويختلف عرض هذا الشريط، تبعاً لزاوية مَيل المدار. وهي الزاوية المحصورة بين مستوى المدار ومستوى خط الاستواء. فإذا كانت زاوية مَيل المدار صفراً، فهذا يعني أن القمر، يُحلّق بصفة مستمرة، في مستوى خط الاستواء عينه، ويغطي، في هذه الحالة، المنطقة المحيطة به فقط. وعلى العكس، إذا كانت زاوية مَيل المدار (90ْ)، فإن مستوى المدار يكون عمودياً على مستوى خط الاستواء. ويدور القمر حول الأرض، من الشمال إلى الجنوب، وبالعكس. وإذ إن الأرض تدور حول محورها، من الشرق إلى الغرب، فإن القمر يمسح سطح الكرة الأرضية كله، خلال يوم واحد، ولكن المسافات، في هذه الحالة، تكون متباعدة بين مسقط مساراته. ولهذا، فعندما يتطلب الأمر الحصول على تفاصيل أكثر، لمنطقة معيّنة، فإن زاوية المَيل الصغيرة، تكون أفضل، لأنها تجعل مساقط مسارات القمر على الأرض(Ground Tracks) أكثر تقارباً بعضها من بعض، (اُنظر خريطة المسقط الرأسي لبيج بيرد) و(خريطة المسقط الرأسي لكوزموس 653)، أُطلقا في عام 1974، للمرور فوق الهند، بغرض اكتشاف موقع الاختبار النووي. أحدهما بيج بيرد الأمريكي، الذي أُطلق في10 أبريل، بزاوية مَيل (94.25°). والثاني كوزموس ـ 653 السوفيتي، الذي أُطلق في 15 مايو، بزاوية ميل (62.81°). ويتضح من هذه المساقط، أنه كلما ازدادت زاوية المَيل، كانت الفواصل بين  المدارات أكبر.

ومن الممكن تغيير مدار القمر، إما لكي يغطي منطقة جديدة، كما حدث في حرب تحرير الكويت، أو للحصول على بيانات تفصيلية دقيقة، عن أهداف ذات أهمية خاصة، من طريق تقارب مساقط المسارات على الأرض، أو لعمل توافق بين مدارات الأقمار الموجودة في شبكة واحدة، عند إطلاق قمر جديد، كما حدَث بالنسبة إلى أحد أقمار شبكة الاستطلاع بالتصوير الأمريكية KH-11، الذي صدرت إليه الأوامر، في ربيع 1996، لكي يغيّر مداره بمقدار درجتين، كل شهر، ليتوافق مع زميليه اللذين أُطلق آخرهما في 20 ديسمبر 1996. كما تشير الإحصائيات إلى أن الاتحاد السوفيتي، كان يجري المناورة بكثرة لأقمار الاستطلاع، لتغيير مداراتها. ففي عام 1972، أجري المناورة لـ (23) قمراً. وفي عام 1973، ناور بـ (27) قمرا ً، علاوة على مناورات أخرى، أجراها أثناء الحروب المحلية في آسيا وفي الشرق الأوسط.

ولهذا تُجَهَّزْ أقمار الاستطلاع بصواريخ للتحكم، يُجرى إطلاقها من القمر بناءً على أوامر من محطات السيطرة الأرضية طبقا لحسابات دقيقة.