كيف يعمل القمر الصناعي

الكاتب: المدير -
كيف يعمل القمر الصناعي
"محتويات
تعريف القمر الصناعي
طريقة عمل الأقمار الصناعية
استخدامات القمر الصناعي
مجال الاتصالات 
التصوير الفوتوغرافي والتصوير والمسح العلمي
التنقل
مراحل إطلاق القمر الصناعي 
تعريف القمر الصناعي

القمر الصناعي هو جسم يدور حول جسم آخر وقمرنا هو قمر صناعي والأرض نفسها هي قمر صناعي للشمس ، ثم هناك الأقمار الصناعية التي وضعها في مدار حول الأرض ، تشير التقديرات إلى وجود أكثر من 3600 قمر صناعي في المدار ، يعمل حوالي 1000 منها، والأقمار الصناعية  تسهل الاتصالات ، مثل الإرسال الإذاعي والتليفزيوني والهاتف ، عن طريق الانعكاس أو تضخيم وإعادة إرسال الإشارات بين المحطات على الأرض أو في الفضاء حيث تأتي الإشارات على شكل موجات كهرومغناطيسية وأهتمت العديد من الدول بأطلاق الاقمار الصناعية مثل الاقمار الصناعية السعودية واهميتها الكبيرة للمملكة.

طريقة عمل الأقمار الصناعية

أقمار الاتصالات هي مرايا فضائية يمكن أن تساعدنا في بث الراديو والتلفزيون وبيانات الإنترنت وأنواع أخرى من المعلومات من أحد جانبي الأرض إلى الجانب الآخر ، ويتم إرسال الإشارات من الأقمار الصناعية حسب مواقع الاقمار الصناعية  عن طريق هناك ثلاث مراحل متضمنة:

أولاً: هناك الوصلة الصاعدة ، حيث يتم إرسال البيانات إلى القمر الصناعي من محطة أرضية على الأرض.
ثانيا: يقوم القمر الصناعي بمعالجة البيانات باستخدام عدد من أجهزة الإرسال والاستقبال الموجودة على متن الطائرة أجهزة استقبال الراديو ومكبرات الصوت وأجهزة الإرسال ، تعمل هذه على تعزيز الإشارات الواردة وتغيير ترددها ، بحيث لا يتم الخلط بين الإشارات الواردة والإشارات الصادرة ، تُستخدم أجهزة إرسال واستقبال مختلفة في نفس القمر الصناعي للتعامل مع محطات تلفزيون مختلفة محمولة على ترددات مختلفة.
أخيرًا هناك الوصلة الهابطة، حيث يتم إرسال البيانات مرة أخرى إلى محطة أرضية أخرى في مكان آخر على الأرض ، وعلى الرغم من وجود رابط واحد فقط ، فقد يكون هناك الملايين من الوصلات الهابطة ، على سبيل المثال ، إذا كان العديد من الأشخاص يتلقون نفس إشارة التليفزيون الفضائي في وقت واحد ، بينما قد يقوم قمر صناعي للاتصالات بنقل إشارة بين مرسل ومستقبل واحد يتم إطلاقه في الفضاء والعكس مرة أخرى ، مع ارتباط واحد ووصلة هابطة واحدة ، فإن البث عبر الأقمار الصناعية يشتمل عادةً على رابط واحد أو أكثر لقناة تلفزيونية واحدة أو أكثر ووصلات هابطة متعددة للمحطات الأرضية أو لمشتركي القنوات الفضائية الفردية.

الأقمار الصناعية مثل أي مركبة أخرى من حيث أنها تتكون من جزأين رئيسيين:ط ، المركبة العامة نفسها والشيء المحدد الذي تحمله (الحمولة) للقيام بعملها الفريد ،  يُطلق على جزء “المركبة” من القمر الصناعي اسم الحافلة ، ويشمل الغلاف الخارجي والألواح الشمسية والبطاريات التي توفر الطاقة والقياس عن بُعد ، نظام يتم التحكم فيه عن بُعد يرسل بيانات المراقبة من القمر الصناعي إلى الأرض وأوامر التشغيل مرة أخرى في الاتجاه الآخر ، ودوافع الصواريخ لإبقائها في مكانها ، والمواد العاكسة أو الأنظمة الأخرى مثل الأنابيب الحرارية لحمايتها من الإشعاع الشمسي وتبديد الحرارة ، قد تشمل الحمولة النافعة أجهزة إرسال واستقبال لقمر صناعي للاتصالات وأجهزة كمبيوتر وساعات ذرية لتوليد إشارات زمنية لقمر صناعي للملاحة.

استخدامات القمر الصناعي

عند عمل بحث عن الاقمار الصناعية نجد أن لها العديد من الاستخدامات الهامة ومن أهمها:

مجال الاتصالات 

تُستخدم أقمار الاتصالات بشكل أساسي لنقل موجات الراديو من مكان على الأرض إلى مكان آخر ، والتقاط الإشارات التي تنطلق إليها من محطة أرضية طبق قمر صناعي أرضي ، مما يؤدي إلى تضخيمها بحيث يكون لديها قوة كافية للاستمرار وتعديلها بطرق أخرى ، ثم إعادتهم إلى محطة أرضية ثانية في مكان آخر ، ويمكن لتلك الإشارات تحمل أي شيء إشارات الراديو يمكن أن تحمل على أرض الواقع، من المكالمات الهاتفية و الإنترنت البيانات إلى البث الإذاعي والتلفزيوني ، تتغلب أقمار الاتصالات بشكل أساسي على مشكلة إرسال موجات الراديو ، والتي تنطلق في خطوط مستقيمة ، حول كوكبنا المنحني بمعنى آخر ، إشارات عابرة للقارات   كما أنها مفيدة للاتصال من وإلى المناطق النائية حيث لا يمكن الوصول إلى الاتصالات السلكية واللاسلكية العادية ، عند الاتصال بخط أرضي تقليدي هاتف سلكي ، تحتاج إلى شبكة معقدة للغاية من الأسلاك والمبادلات لإنشاء دائرة فعلية كاملة على طول الطريق من المرسل إلى المستقبل مع الهاتف المحمول ، يمكنك التواصل في أي مكان يمكنك فيه الحصول على إشارة ، ولكن لا تزال أنت وجهاز الاستقبال في حاجة إلى أن تكون ضمن نطاق أبراج الهاتف المحمول ومع ذلك ، باستخدام هاتف يعمل بالأقمار الصناعية ، يمكنك أن تكون على قمة جبل إيفرست أو في أعماق غابات الأمازون ، وهذا أهم فوائد القمر الصناعي.

التصوير الفوتوغرافي والتصوير والمسح العلمي

قبل سنوات قليلة ، كانت الصحف تنشر قصصًا مرعبة عن أقمار التجسس الصناعية في الفضاء والتي يمكن أن تقرأ الصحف على كتفك. في هذه الأيام ، لدينا جميعًا إمكانية الوصول إلى صور الأقمار الصناعية ، وإن لم تكن مفصلة تمامًا ، فهي مدمجة في محركات البحث مثل Google و Bing ، ويتم عرضها بشكل روتيني في الأخبار مما يمنحنا انطباعًا مرئيًا فوريًا عن أشياء مثل اختفاء الغابات المطيرة أو تسونامي الدمار والتنبؤات الجوية ، تعمل الأقمار الصناعية العلمية بطريقة مشابهة لتلك المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي ، ولكن بدلاً من التقاط الصور المرئية البسيطة ، تجمع بشكل منهجي أنواعًا أخرى من البيانات عبر مناطق شاسعة من الكرة الأرضية.

كان هناك العديد من مهمات الأقمار الصناعية العلمية المثيرة للاهتمام على مدى العقود القليلة الماضية ، على سبيل المثال ، قامت الأقمار الصناعية TOPEX / Poseidon و Jason التابعة لناسا بقياس مستويات سطح البحر بشكل روتيني منذ أوائل التسعينيات  و قام القمر الصناعي SeaWiFS بمسح لون المحيط لقياس العوالق والنشاط الغذائي في البحر ، كما يوحي اسمها ، قام قمر صناعي خاص بالطقس يسمى TRMM بمراقبة المطر بالقرب من خط الاستواء من عام 1997 حتى عام 2015 ، اعتبارًا من عام 2016 ، أدرجت وكالة ناسا 25 مهمة ساتلية جارية على موقعها على الويب ، بما في ذلك CALIPSO التي تدرس كيفية تفاعل السحب والهباء الجوي.

التنقل

معظمنا ممن يمتلكون هواتف محمولة مزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) واجهزة الملاحة عبر الأقمار الصناعية في سياراتنا على دراية بالطريقة التي تعمل بها الأقمار الصناعية مثل بوصلات السماء ، ستجد GPS و Glonass والأنظمة المماثلة وهناك أيضا العديد من عيوب ومميزات الاقمار الصناعية التي يمكنا دراستها .

مراحل إطلاق القمر الصناعي 

هناك  الكثير من الدول التي اهتمت بصناعة وإطلاق الاقمار الصناعية مثل السعودية التي تعتبر من اشهر الدول العربية التي تمتلك أقمار صناعية ، وتعرف عملية وضع القمر الصناعي في مدار مناسب بعملية الإطلاق ، خلال هذه العملية من المحطات الأرضية يمكننا التحكم في تشغيل القمر الصناعي ، بشكل أساسي ، هناك أربع مراحل في إطلاق القمر الصناعي وهي:

المرحلة الأولى: تحتوي المرحلة الأولى من مركبة الإطلاق على صواريخ ووقود لرفع القمر الصناعي مع مركبة الإطلاق من الأرض.
المرحلة الثانية: تحتوي المرحلة الثانية من مركبة الإطلاق على صواريخ أصغر ، يتم إشعالها بعد الانتهاء من المرحلة الأولى ، لديهم خزانات الوقود الخاصة بهم من أجل إرسال القمر الصناعي إلى الفضاء.
المرحلة الثالثة: المرحلة الثالثة (العلوية) من مركبة الإطلاق متصلة بفتحة القمر الصناعي ، وهي عبارة عن درع معدني يحتوي على القمر الصناعي ويحمي القمر الصناعي.
المرحلة الرابعة: يتم فصل القمر الصناعي عن المرحلة العليا من مركبة الإطلاق ، عندما يتم الوصول إليه من الغلاف الجوي للأرض ، ثم يذهب القمر الصناعي إلى مدار النقل ، هذا المدار يرسل القمر الصناعي أعلى إلى الفضاء، وهذا أيضا ما يحدث في أقمار صناعية عسكرية. 
المراجع
الوسوم
الاقمار الصناعية"
شارك المقالة:
2 مشاهدة
هل أعجبك المقال
0
0

مواضيع ذات محتوي مطابق

التصنيفات تصفح المواضيع دليل شركات العالم
youtubbe twitter linkden facebook