أو الساتل
الفضائي أو الساتل هو جهاز من صنع بشري يدور
في فلك في الفضاء الخارجي حول الأرض أو
حول كوكب آخر، ويقوم بأعمال عديدة مثل الاتصالات والفحص والكشف.
أول ساتل هو سبوتنك-1 الذي
أرسله الإتحاد السوفياتي سنة 1957. ومنذ ذلك الوقت حتى
سنة 2007 وضع أكثر من 5500 ساتل على مدرات فضائية حول الأرض، حسب جاك
فيلان (المهندس الدارس لتاريخ الأقمار الصناعية) بقي 700 في حالة نشاط. للسواتل
دور هام في عدة ميادين كالاقتصاد (الاتصالات وتنبؤات الجوية وتحديد
الأماكن..) والأمن (الاستخبارات العسكرية) والبحث العلمي (دراسة الفضاء ومراقبة
الأرض وتحولاتها...).
يتكون الساتل من جزئين الجزء الوظيفي والجزء الحاضن. الجزء الوظيفي هو الذي يقوم بالأعمال المنتظر من
الساتل حسب تخصصه والمهمة التي أرسل من أجلها. الجزء الحاضن هو جزء الذي يوفر
المحيط المناسب لعمل الجزء الوظيفي، من حيث توفير الطاقة والحماية والدفع
والتوجيه. ويتم التحكم في الساتل من محطة أرضية في الغالب من أجل تأدية المهام أو
اجراء تغييرات للموقع.
أصل تسمية ساتل
كان العرب أول من استخدم كلمة الساتل في علم الفلك دلالة على
الأجسام الفضائية التي تتبع أخرى وتدور في فلكها، فالقمر ساتل للأرض، وجمعها سواتل وأصلها سَتَلَ القومُ
سَتْلاً، أي خرجوا متتابعين واحداً إثر واحد. وستل الدمع أي تقاطر و تعني تابع . وكلمة ساتل العربية دخلت اللغة الإنجليزية من خلال اللغتين اللاتينية
والفرنسية لتصبح (بالإنجليزية: Satellite).
الإطلاق
لإطلاق ساتل يجري الاتفاق والتعاقد مع إحدى
الشركات الفضائية المتخصصة في ذلك. ولأغراض التأمين يصنع ساتلين متطابقين تماما،
حتى إذا تاه الساتل في الفضاء لأخطاء فنية ولم يبقى في مداره، يقوموا بإطلاق
النسخة الثانية. ويستخدم لهذا الغرض مركبات فضائية خاصة تحمل هذه السواتل معها
وتطلقها في مدارها الخاص. ثم باستخدام وسائل التحكم عن بعد يقوم فريق أرضي بضبط
هذا الساتل للقيام بمهامه.
وضع على المدار
يرسم الجسم المقذوف من سطح الأرض مسارا
إهليجيا ينتهي بعودة الجسم إلى الأرض بفعل جاذبيتها (الحالة A). تزايد السرعة الابتدائية
يبعد نقطة السقوط (الحالة B). ابتداءا من سرعة معينة ونظرا
لكروية الأرض، يتمكن الجسم من الانفصال التام عن الأرض على الرغم من بقائه في حالة
سقوط (الحالة C). وحتى يستمر هذا الانفصال
يتوجب وصول الجسم إلى الفضاء خارج الغلاف الجوي ليتفادى تأثير هذا الأخير
(كالاحتكاك). في هذه الحالة لا يتطلب تواجد الجسم في هذا المدار جهدا للبقاء.
لكي يتمكن جسم من البقاء على مدار معين حول
الأرض، يجب أن تكون سرعته الأفقية بالنسبة لمركز الأرض حوالي 7700 متر/ثانية في مدار دائري على بعد 200 كلم من الأرض.
أقل من هذا العلو يكون تأثير الغلاف الجوي قويا. أكثر من هذه السرعة يصبح المدار
اهليجيا (الحالة D). أكثر من 11 كلم/ثانية (حالة E) يتحرر الجسم من جاذبية
الأرض. سرعة التحرر هاته تفيد في إطلاق مركبات فضائية هدفها كواكب وأجرام أخرى.
السرعة الدنيا لوضع ساتل تتناسب مع ثقل الجسم
الموضوع (أي كتلته وجاذبية الأرض).
التجهيزات
تجهز السواتل قبل إطلاقها بخلايا ضوئية
لتوليد الطاقة اللازمة من أشعة الشمس لتشغيلها. كما تجهز باللواقط
والمرسلات والكاميرات والرادارات الخاصة تبعا لتخصص هذه السواتل. ويمكن التحكم
فيها عن بعد. وحسب نوع الساتل يتحدد ارتفاع مداره وطريقة واتجاه تحركه ومنطقة
تغطيته.
كيف تعمل الأقمار الاصطناعية..؟
منذ زمن ليس ببعيد كانت الأقمار الاصطناعية تعتبر من الإنجازات العلمية التي تحيطها هالة كبيرة من السرية والغموض حيث انحصر استخدامها في بادئ الأمر على الأغراض العسكرية فقط مثل أعمال الملاحة البحرية والمراقبة الجوية وعمليات التجسس، أما الآن فقد أصبحت تمثل جزءا ضروريا من حياتنا اليومية وتعددت استخداماتها لتشمل مجالات عديدة مثل الإستعانة بها للتنبؤ بالأحوال الجوية والاستقبال التلفزيوني الفضائي فضلا عن الاتصالات الهاتفية التي تتم بين الملايين من الناس بمختلف دول العالم.
وسوف نستعرض معكم وبإيجاز النظرية التي تعتمد عليها الأقمار الاصطناعية والأغراض المستخدمة فيها بالإضافة إلى الإبحار في أعماقها والتعرف على مكوناتها الرئيسية والمدارات المختلفة التي تدور حولها.
القمر الاصطناعي ببساطة شديدة هو جسم يدور حول كوكب فضائي في مسار دائري أو بيضاوي، فالقمر في حقيقة الأمر ما هو إلا قمر طبيعي من خلق الله وهناك أقمار اصطناعية أخرى قريبة من الكرة الأرضية هي من صنع الإنسان، ولقد جرى العرف على أن يتم إطلاق مسمى القمر الاصطناعي على أي شيء يدور حول الأرض ومن هذا المنطلق فإن هناك أقماراً اصطناعية للأرصاد الجوية وأخرى للاتصالات اللاسلكية وبعضها للاستخدام في الأغراض العلمية المختلفة.
أنواع الأقمار
منذ زمن ليس ببعيد كانت الأقمار الاصطناعية تعتبر من الإنجازات العلمية التي تحيطها هالة كبيرة من السرية والغموض حيث انحصر استخدامها في بادئ الأمر على الأغراض العسكرية فقط مثل أعمال الملاحة البحرية والمراقبة الجوية وعمليات التجسس، أما الآن فقد أصبحت تمثل جزءا ضروريا من حياتنا اليومية وتعددت استخداماتها لتشمل مجالات عديدة مثل الإستعانة بها للتنبؤ بالأحوال الجوية والاستقبال التلفزيوني الفضائي فضلا عن الاتصالات الهاتفية التي تتم بين الملايين من الناس بمختلف دول العالم.
وسوف نستعرض معكم وبإيجاز النظرية التي تعتمد عليها الأقمار الاصطناعية والأغراض المستخدمة فيها بالإضافة إلى الإبحار في أعماقها والتعرف على مكوناتها الرئيسية والمدارات المختلفة التي تدور حولها.
القمر الاصطناعي ببساطة شديدة هو جسم يدور حول كوكب فضائي في مسار دائري أو بيضاوي، فالقمر في حقيقة الأمر ما هو إلا قمر طبيعي من خلق الله وهناك أقمار اصطناعية أخرى قريبة من الكرة الأرضية هي من صنع الإنسان، ولقد جرى العرف على أن يتم إطلاق مسمى القمر الاصطناعي على أي شيء يدور حول الأرض ومن هذا المنطلق فإن هناك أقماراً اصطناعية للأرصاد الجوية وأخرى للاتصالات اللاسلكية وبعضها للاستخدام في الأغراض العلمية المختلفة.
أنواع الأقمار
تتنوع
السواتل بتنوع الأغراض المتطلبة منها. فيتم إنشاء أنواع معينة لكل غرض. من بين هذه
الأنواع على العموم:
·
الأقمار الفلكية.
·
الأقمار المستخدمة للاتصالات والبث التلفزيوني.
·
الأقمار مراقبة الأرض ودراسة الأحوال الجوية
والطقس.
·
الأقمار المستخدمة للملاحة.
·
الأقمار المستكشفة.
·
الأقمار المستخدمة في الطاقة الشمسية.
·
الأقمار الدقيقة.
·
الأقمار العسكرية.
ويمكننا التدقيق فى انواعها على النحو التالى:
تختلف الأقمار الاصطناعية من ناحية الشكل والحجم طبقا للأغراض المستخدمة فيها وهي على النحو التالي:
- أقمار الأرصاد الجوية : يتم إطلاق هذه الأقمار للتنبؤ بالأرصاد الجوية ومن أشهر الأقمار التي تم إطلاقها «تايروس وكوزموس وجويس»، وتحتوي هذه الأقمارعلى كاميرات متخصصة في التقاط الصور وإرسالها للمحطات الأرضية تمهيدا لبثها عبر الأقمار الفضائية إلى مختلف دول العالم.
- أقمار الاتصالات: وتتيح إمكانية الاتصال بين الناس عبر الأقمار الاصطناعية المعروفة مثل «تلستار وإنتلسات»، وتحتوي هذه الأقمار على المئات بل الآلاف من الترددات اللاسلكية المستخدمة في استقبال الترددات وتضخيمها وتحميلها على ترددات أخرى ومن ثم إعادة إرسالها مرة ثانية للمحطات الأرضية التي تبثها عبر الأثير ليستقبلها الملايين من الناس.
- أقمار البث التلفزيوني الفضائي: وتعتمد على نفس نظرية أقمار الاتصالات التي تقوم باستقبال وإرسال الإشارات التلفزيونية من مكان لآخر.
- الأقمار العلمية: وتقوم بالعديد من المهام العلمية المتخصصة مثل تتبع المتغيرات الكونية ومن أشهر تلك الأقمار «التلسكوب الفلكي».
- الأقمار الملاحية: وتستخدم في أغراض الإرشاد الملاحي للطائرات والسفن البحرية ومن بينها أقمار «جي بي إس نافستار».
- أقمار الإنقاذ: تستخدم لاستقبال وإرسال إشارات الإنقاذ في حالات الطوارئ والكوارث البيئية والطبيعية.
- أقمار المراقبة الأرضية: تقوم هذه الأقمار بمراقبة كوكب الأرض والتغيرات المناخية والتضاريس الطبيعية التي تطرأ عليه كل فترة زمنية ومن بينها سلسلة أقمار «لاندسات».
- الأقمار العسكرية: تعمل هذه الأقمار دائما تحت مظلة من السرية والغموض حيث تستخدم في أغراض عسكرية مختلفة ومن بينها:
فك شفرة الإشارات اللاسلكية المرسلة بين القوات العسكرية.
مراقبة الاستخدامات والاختراقات النووية.
مراقبة التحركات العسكرية للأعداء.
الإنذار المبكر لقاذفات الصواريخ.
التنصت على الإشارات اللاسلكية.
متابعة الرادارات الأرضية.
التقاط صور للأهداف الحيوية.
وعلى الرغم من اختلاف الاستخدامات والتطبيقات للأقمار الاصطناعية إلا أنها تشترك جميعها في نفس المكونات الفنية والتصميمات الهندسية الأساسية ومنها على سبيل المثال وليس الحصر ما يلي:
- إطار وجسم معدني.
- مصدر للطاقة ويستمد عادة من الطاقة الشمسية بالإضافة إلى بطاريات لتخزين الطاقة.
- حاسب آلي مدمج للتحكم في الأجهزة الإلكترونية.
- جهاز للإرسال والاستقبال اللاسلكي.
- أجهزة إلكترونية للتحكم في الموقع المداري.
تختلف الأقمار الاصطناعية من ناحية الشكل والحجم طبقا للأغراض المستخدمة فيها وهي على النحو التالي:
- أقمار الأرصاد الجوية : يتم إطلاق هذه الأقمار للتنبؤ بالأرصاد الجوية ومن أشهر الأقمار التي تم إطلاقها «تايروس وكوزموس وجويس»، وتحتوي هذه الأقمارعلى كاميرات متخصصة في التقاط الصور وإرسالها للمحطات الأرضية تمهيدا لبثها عبر الأقمار الفضائية إلى مختلف دول العالم.
- أقمار الاتصالات: وتتيح إمكانية الاتصال بين الناس عبر الأقمار الاصطناعية المعروفة مثل «تلستار وإنتلسات»، وتحتوي هذه الأقمار على المئات بل الآلاف من الترددات اللاسلكية المستخدمة في استقبال الترددات وتضخيمها وتحميلها على ترددات أخرى ومن ثم إعادة إرسالها مرة ثانية للمحطات الأرضية التي تبثها عبر الأثير ليستقبلها الملايين من الناس.
- أقمار البث التلفزيوني الفضائي: وتعتمد على نفس نظرية أقمار الاتصالات التي تقوم باستقبال وإرسال الإشارات التلفزيونية من مكان لآخر.
- الأقمار العلمية: وتقوم بالعديد من المهام العلمية المتخصصة مثل تتبع المتغيرات الكونية ومن أشهر تلك الأقمار «التلسكوب الفلكي».
- الأقمار الملاحية: وتستخدم في أغراض الإرشاد الملاحي للطائرات والسفن البحرية ومن بينها أقمار «جي بي إس نافستار».
- أقمار الإنقاذ: تستخدم لاستقبال وإرسال إشارات الإنقاذ في حالات الطوارئ والكوارث البيئية والطبيعية.
- أقمار المراقبة الأرضية: تقوم هذه الأقمار بمراقبة كوكب الأرض والتغيرات المناخية والتضاريس الطبيعية التي تطرأ عليه كل فترة زمنية ومن بينها سلسلة أقمار «لاندسات».
- الأقمار العسكرية: تعمل هذه الأقمار دائما تحت مظلة من السرية والغموض حيث تستخدم في أغراض عسكرية مختلفة ومن بينها:
فك شفرة الإشارات اللاسلكية المرسلة بين القوات العسكرية.
مراقبة الاستخدامات والاختراقات النووية.
مراقبة التحركات العسكرية للأعداء.
الإنذار المبكر لقاذفات الصواريخ.
التنصت على الإشارات اللاسلكية.
متابعة الرادارات الأرضية.
التقاط صور للأهداف الحيوية.
وعلى الرغم من اختلاف الاستخدامات والتطبيقات للأقمار الاصطناعية إلا أنها تشترك جميعها في نفس المكونات الفنية والتصميمات الهندسية الأساسية ومنها على سبيل المثال وليس الحصر ما يلي:
- إطار وجسم معدني.
- مصدر للطاقة ويستمد عادة من الطاقة الشمسية بالإضافة إلى بطاريات لتخزين الطاقة.
- حاسب آلي مدمج للتحكم في الأجهزة الإلكترونية.
- جهاز للإرسال والاستقبال اللاسلكي.
- أجهزة إلكترونية للتحكم في الموقع المداري.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق
ارسل ما تراه مقترحا عبر التعليق .. حتى بمجهول