كيف تعمل الأقمار الصناعية وما فائدتها - الأقمار الصناعية

 

كيف تعمل الأقمار الصناعية وما فائدتها - الأقمار الصناعية


كيف تعمل الأقمار الصناعية وما فائدتها - الأقمار الصناعية

القمر الصناعي هو جسم ذو قدرات خاصة يتم وضعه عمدًا في مدار الأرض ويدور حول الأرض، ويمكن أن يكون مأهولًا أو غير مأهول. إقرا أسفل للمزيد من المعلومات.


القمر الاصطناعي أو القمر الصناعي الفضائي هو جهاز مصمم ليدور في الفضاء الخارجي حول الأرض أو كوكب آخر ويقوم بمهام متعددة مثل الاتصالات وأبحاث الطقس والملاحة والمراقبة العسكرية وغيرها من الأغراض.


في العصور القديمة، استخدم العرب لأول مرة كلمة "قمر صناعي" في علم الفلك للإشارة إلى الأجسام الفضائية التي تدور خلف غيرها. القمر هو أحد الأقمار الصناعية للأرض، وقد دخلت الكلمة العربية التي تعني "القمر الصناعي" إلى اللغة الإنجليزية عبر اللاتينية والفرنسية.


أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي له، سبوتنيك 1، إلى المدار، كما تم إطلاق العديد من الأقمار الصناعية البحثية في مدار حول القمر والشمس والعديد من الكواكب والأجرام السماوية الأخرى.


كيف تعمل الأقمار الصناعية؟

يتم إطلاق معظم الأقمار الصناعية إلى المدار باستخدام صواريخ متعددة المراحل، كما استخدمت الولايات المتحدة أيضًا المكوك الفضائي لإطلاق الأقمار الصناعية إلى المدار في الماضي. عادةً ما يتم وضع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض على ارتفاع لا يقل عن 100 ميل (160 كيلومترًا) فوق سطح الأرض. يؤدي السحب الجوي إلى إبطاء القمر الصناعي، وعندما يتحرك القمر الصناعي بسرعة كافية على هذا الارتفاع، فإن حركته تخضع لنفس القوانين التي تحكم حركة الأقمار الصناعية الطبيعية، مما يجعلها تدور في دائرة حول الكوكب..

يعتمد الوقت الذي يستغرقه القمر الصناعي لإكمال دورة واحدة حول الأرض على ارتفاع القمر الصناعي. ويسمى هذا المدار بالمدار المتزامن لأنه متزامن مع دوران الأرض. إذا تحرك قمر صناعي في نفس اتجاه دوران الأرض وكان مداره على خط الاستواء، فإنه يبدو للأرض وكأنه في نقطة ثابتة في السماء. ويقال إن القمر الصناعي موجود في مدار ثابت بالنسبة للأرض. غالبًا ما يستخدم المدار الثابت بالنسبة للأرض لأقمار الاتصالات.

وبما أن الأقمار الصناعية تحتاج إلى تعديل مدارها واتجاهها أثناء التشغيل، يتم تركيب الصواريخ عليها لهذا الغرض. عند إطلاق صاروخ، يمكنك زيادة سرعة القمر الصناعي، أو تحريكه إلى مدار أعلى، أو إبطائه، أو تحريك القمر الصناعي إلى أسفل. إذا قمت بإطلاق صاروخ من جانب واحد، فإن اتجاه نقاط القمر الصناعي سوف يتغير.

وتأتي الطاقة اللازمة لتشغيل القمر الصناعي من الألواح الشمسية، وعندما يكون القمر الصناعي في ظل الأرض، توفر بطارية مساعدة الطاقة اللازمة لتشغيل القمر الصناعي.

يتم تخزين المعلومات التي يجمعها القمر الصناعي على شكل إشارات إلكترونية ويتم إرسالها عبر الراديو إلى المحطات الأرضية. تم تجهيز العديد من الأقمار الصناعية بأجهزة كمبيوتر تستقبل المعلومات وتخزنها وتنقلها وتراقب عمليات القمر الصناعي ومداره.

ما هي الأقمار الصناعية وكيف تعمل وما هي استخداماته


الأقمار الصناعية


استخدام الأقمار الصناعية

يتم إطلاق الأقمار الصناعية لأغراض متعددة، بما في ذلك:


الدراسة

تم استخدام الأقمار الصناعية الأولى لدراسة الغلاف الجوي العلوي والداخلي للأرض. تقوم الأقمار الصناعية العلمية اليوم بدراسة مجموعة واسعة من الأجسام الفلكية في الكون، ويمكن للمراصد الفضائية التي تدور حول الأرض مراقبة الأجرام السماوية دون تدخل من الغلاف الجوي للأرض.


تواصل

استخدمت شركات الهاتف ومحطات التلفزيون والصحف والمجلات أقمار الاتصالات لنقل البيانات حول العالم لأن استخدامها الأساسي كان توفير روابط اتصال عبر مسافات طويلة. نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. ويمكن لهذه الأنظمة توفير اتصالات دولية، مثل نظام إنتل سات، الذي يضم ما يقرب من 400 محطة أرضية في 150 دولة، أو اتصالات محلية فقط، مثل نظام تل سات الكندي. بحلول نهاية القرن العشرين، زاد عدد الأقمار الصناعية التي تعالج إشارات الاتصالات بشكل كبير، وتم تطوير الشبكات الرقمية ذات الخدمات المتكاملة، مما أدى إلى إنشاء نظام عالمي للصوت والبيانات والنصوص والفيديو.


الأرصاد الجوية

تستخدم أقمار الطقس الصناعية أدوات حساسة لتوليد البيانات المستخدمة في النماذج الحاسوبية للغلاف الجوي والتي تشكل أساس التنبؤ الحديث بالطقس، وتدير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية أسطولاً دولياً من الأقمار الصناعية.


التنقل والنقل

يمكن تحديد الموقع الدقيق للسفينة على الأرض عن طريق حساب الموقع النسبي للسفينة والقمر الصناعي باستخدام إشارات من أقمار صناعية متعددة. يمكن للأنظمة التي تستخدم إشارات شعاع الليزر تحديد الموقع بدقة أقل من 2.5 سم. ويستخدم جهاز استقبال GPS محمول، والذي يمكن استخدامه على متن سفينة أو طائرة أو أرض، لاستقبال الإشارات من ثلاثة على الأقل من الأقمار الصناعية الـ 24 التي تدور حول الأرض ويجمع تلك البيانات لتحديد موقع جهاز الاستقبال.


المسح الجيولوجي

كما تُستخدم التكنولوجيا المستخدمة في الملاحة عبر الأقمار الصناعية لإنشاء خرائط دقيقة للمناطق النائية من الأرض. الحفاظ على التربة والتشجير واستخدام الأراضي.


الاستخدام العسكري

وتستخدم الدول أقمار المراقبة العسكرية والاستطلاع والتجسس لمراقبة أنشطة الدول الأخرى، وتقوم بعض الأقمار الصناعية، مثل القمر الصناعي بيج بيرد التابع للولايات المتحدة، والقمر الصناعي كوزموس التابع للاتحاد السوفيتي، بالتقاط صور لمثل هذه الأنشطة العسكرية.


في النصف الثاني من القرن العشرين، عملت كل من الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي على تطوير أقمار صناعية فتاكة تهدف إلى تدمير المركبات الفضائية والأقمار الصناعية للعدو.


القمر الصناعي الاتجاهي

بدأت الأقمار الصناعية التجريبية مع الاتحاد السوفيتي فوستوك 1، الذي تم إطلاقه عام 1961 كمركبة فضائية لشخص واحد، وبعد ذلك طورت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي محطات فضائية مأهولة مثل سكاي لاب الأمريكية، وسالي الاتحاد السوفيتي، ومحطة WT.. ومير، ومحطة الفضاء الدولية.


حقائق عن الأقمار الصناعية


حقائق عن الأقمار الصناعية

القمر الصناعي هو جسم من صنع الإنسان يتم إرساله عمدًا إلى مدار في الفضاء، عادةً لإرسال أو استقبال أو نقل المعلومات إلى مناطق مختلفة من الأرض.

الأقمار الصناعية هي هياكل من صنع الإنسان تختلف عن الأقمار الصناعية الطبيعية، مثل دوران القمر حول الأرض أو دوران الأرض نفسها حول الشمس.

يتم إطلاق الأقمار الصناعية عادة إلى الفضاء بواسطة الصواريخ وتصل إلى مدارها.

في أكتوبر 1957، أطلق الاتحاد السوفييتي القمر الصناعي سبوتنيك 1، والذي أصبح أول قمر صناعي في العالم يتم إرساله إلى مدار فضائي. كان هذا الحدث بمثابة بداية سباق الفضاء الطويل الأمد بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة.

تم إطلاق سبوتنيك 2 في نوفمبر 1957 وأرسل أول كائن حي، كلبة تدعى لايكا، إلى المدار.

أطلقت الولايات المتحدة أول قمر صناعي لها، إكسبلورر 1، في يناير 1958، بعد ثلاثة أشهر فقط من إطلاق الاتحاد السوفييتي بنجاح أول قمر صناعي له.

منذ إطلاق أول قمر صناعي في عام 1957، تم إرسال أكثر من 6500 قمر صناعي إلى مداره. ولا يزال ما يقدر بنحو 3600 منها في المدار، ولا يزال حوالي 1000 منها قيد التشغيل، ويتم تصنيف الباقي حاليًا على أنه حطام فضائي.

محطة الفضاء الدولية (ISS) هي أكبر قمر صناعي يدور حاليًا حول الأرض.

هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الأقمار الصناعية. تتعامل خدمات الأقمار الصناعية الثابتة مع مليارات عمليات إرسال الصوت والبيانات والفيديو. نظام قمر صناعي متنقل يستخدم للملاحة (GPS) والتواصل مع السفن والطائرات وغيرها البعيدة. أقمار البحث العلمي المستخدمة لبيانات الطقس والصور الطبوغرافية وغيرها من وظائف البحث العلمي.

تدور الأقمار الصناعية حول الأرض من الغرب إلى الشرق فوق خط الاستواء، وتتحرك في نفس اتجاه وسرعة الأرض، لذلك بالنسبة لأولئك الذين يشاهدون من الأرض، لا تبدو هذه الأقمار الصناعية وكأنها تتحرك.

المدار الأرضي المنخفض (LEO) هو تصنيف لارتفاع الأقمار الصناعية التي تدور على ارتفاع أقل من 2000 كيلومتر (1240 ميل) فوق الأرض ويتضمن حوالي 500 قمرًا صناعيًا نشطًا.

تعرف علي أقوي وأضعف ترددات لاستقبال جميع الأقمار الصناعية 2024


تعليقات
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق



    وضع القراءة :
    حجم الخط
    +
    16
    -
    تباعد السطور
    +
    2
    -