مقدمة الى اﻻقمار الصناعية 1

 السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


هانبدأ نتكلم عن اﻻقمار الصناعية فى أكثر من درس وهانعرف تاريخها وانواعها وكيفية عملها ان شاء الله .


اعتمدت الاتصالات الالكترونية البعيدة المدى حتى الستينات من هذا القرن ، اما على الكابلات او على انعكاسات الاشارة الراديوية من على الغلاف الجوي، ومن المعروف ان هذه الكابلات تحوى على عدد محدود من الاسلاك، اما الاشارات المنعكسة فكانت تتخامد بسرعة مما يجعل الاتصال ذو نوعية سيئة.

في عام 1945 اقترح العلماء فكرة استخدام الاقمار الصناعية التي تطير فوق الكرة الارضية ، لزيادة فعالية الاتصالات الالكترونية، حيث يمكن رؤية القمر الصناعي من منطقة شاسعة من الارض.

ونظرا لارتفاعه العالي ، يستطيع ان يحقق الاتصال ما بين عدة محطات بطرق متعددة خلافا للكابل الذي يستطيع ان يصل بين محطتين فقط.

انواع الاقمار الصناعية:

اول قمر صناعي للاتصالات كان القمر Echo 1 الذي اطلق عام 1960، وكان هذا القمر من النوع غير الفعال Passive اي لم يكن يحوي اي دوائر الكترونية، وانما كان عبارة عن عاكس للاشارات الالكترونية.

لقد قام هذا القمر والقمر Echo 2 الذي اطلق في عام 1964 عبارة عن بالون كبير بقطر 32 متر، مغطى برقائق الالمنيوم ، وكان يدور حول الارض بارتفاع 1610 كم. ومثل اي كرة زجاجية او فولاذية التي تعطي زاوية انعكاس واسعة للمناظر حولها، فان هذه الاقمار كانت تعيد عكس الاشارة الموجهة اليها ، ولكن بقوة اخفض.
ونظرا لمساوئها ومشاكلها الكثيرة ، لم تعد تستخدم الاقمار غير الفعالة في ايامنا هذه. 

 وتنقسم الأقمار الصناعية حسب استخداماتها إلى:
1- أقمار الاتصالات والتى تستخدم فى نقل المعلومات.
2- أقمار البث الفضائى والتى تستخدم فى بث القنوات التليفزيونية والإذاعية.
3- أقمار الأرصاد والتى تقوم بجمع المعلومات عن الغلاف الجوى وتنبؤات الجو.
4- الأقمار العسكرية وأقمار التجسس والتى تستخدم فى أغراض أمنية دفاعية.
5- الأقمار العلمية والتى تستخدم فى التجارب العلمية المختلفة.

الاقمار الصناعية الفعالة: Active Satellites

وهذه القمار عبارة عن محطات تقوية ، تقوم باستقبال اشارة من محطات ارضية معينة وتكبرها ثم تعيد ارسالها باتجاه محطات أرضية اخري وفي هذه الايام تستخدم هذه الاقمار لنقل الاشارات التلفزيونية بين دول العالم.

مدارات الاقمار الصناعية:

تخضع حركة القمار الصناعية حول الكرة الارضية الى قوانين كيبلر التي تحدد حركة الكواكب. وهذه القوانين تنص انه كلما كان القمر واقعا في مدار أعلى ، كلما تحرك بسرعة أبطأ.

وهكذا فان القمر Echo 1 الذي كان في مدار منخفض نوعا ما ، فقد كان يسير بسرعة عالية حيث كان يدور حول الكرة الارضية خلال مدة ساعتين وهكذا كان على هوائيات المحطات الارضية ان تتابع حركة القمر الصناعي بسرعة والا فانها تفقد أثره.
مام القمار التي تطير على ارتفاع 36000 كم فانها تدور حول الكرة الارضية خلال 23 ساعة و 56 دقيقة.

واذا كان القمر الصناعي فوق خط الاستواء فانه يتم دورة كاملة خلال فترة 24 ساعة ولهذا فهو يبدو الى المراقب على سطح الارض وكانه ثابتا في الفضاء لانه يدور متوامنا بنفس سرعة دوران الارض حول نفسها. 

 معلومات اخرى :

تم إطلاق أول قمر صناعى فى عام 1957. وهو القمر الروسى (Sputnik) والذى معه تم افتتاح عصر الاتصالات الفضائية للأرض. بعد ذلك بعام تم إطلاق القمر الصناعى الأمريكى (Score) ثم تلاه بعد ذلك العديد من الأقمار.. لكن التاريخ الذى لا ينسى هو عام 1962 حيث تم إطلاق القمر الصناعى (Telstar 1) والذى استخدم فى نقل البث التليفزيونى بين أمريكا وأوروبا. بعد ذلك تم إطلاق العديد من الأقمار ذات الأغراض المختلفة.

كانت الأقمار الصناعية سابقاً تطلق قوة قدرها 10 وات والآن تطلق قوة قدرها 150 وات.. ومن المعروف أنه كلما زادت القوة الكهربية التى يطلقها القمر كلما أمكن استقبال إرسال القمر بأطباق ذات قطر أصغر.والأقمار الصناعية المستخدمة فى البث الإذاعى، والتليفزيونى يتم وضعها فى المدار الجغرافى للأرض حتى يأخذ نفس سرعة الأرض حيث أنه إذا تم وضعها على ارتفاع أقل فإنها تدور حول الأرض بسرعة أعلى من سرعة دوران الأرض، وإذا تم وضعها على ارتفاع أعلى فإن سرعتها ستكون أقل من دوران الأرض. وتدور الأقمار حول الأرض فوق خط الاستواء مباشرة على ارتفاع 36 ألف كيلومتر، وهو مايسمى بالمدار الجغرافى للأرض وهذا يعنى أن القمر الصناعى سيدور بنفس سرعة الأرض ويكون دائماً فى نفس الموقع طالما هو على نفس الارتفاع.. فالعلامة والرقم المكتوب إلى جوار اسم القمر يدل على موقع القمر بالنسبة لموقع الصفر الجنوبى، فمثلاً القمر استرا 19.2 شرقاً يعنى أن هذا القمر يقع بالضبط عند الدرجة 19.2 شرق الصفر الجنوبى.

والقمر نايل سات 7 درجة غرباً تعنى أنه يقع عند الدرجة 7 إلى الغرب من الصفر الجنوبى. أما إذا كان هناك أكثر من قمر فى نفس الموقع فإنه يسمى موقع مشترك للأقمار (coopositioning) كما هو الحال فى أقمار استرا 19.2 درجة شرقاً وأيضاً أقمار هوت بيد 13 درجة شرقاً.. من المعروف أن الأقمار تقع فى مكعب وهمى طول ضلعه 100كيلومتر لكل قمر.