فوائد الأقمار الصناعية، أبحر الإنسان في العلم والفلسفة لفهم ذروة الوجود، ومسار الكون، وطبيعة الحركة، لذلك توصل إلى مفهوم الجاذبية الذي شرح حركة كل الأشياء في الأرض والفضاء وفي البحث في مجموعة الاتصالات تم إطلاق أقمار صناعية لتأمين الاتصالات بشكل ثابت إلى الأرض ومن خلال ذلك سنتعرف بالتفصيل على الأقمار الصناعية.
مفهوم القمر الصناعي
يتم تعريف الأقمار الصناعية على أنها أجسام صغيرة من صنع الإنسان يتم إرسالها إلى الفضاء الخارجي لتدور حول كوكب أو نجم أو أي جسم فضائي آخر، لأداء العديد من المهام، من التقاط صور للمجرات والثقوب البعيدة، لمساعدة العلماء على فهم النظام الكوني بشكل أفضل. ، والتقاط صور جوية للأرض، مما يساعد خبراء الطقس على التنبؤ بشكل أفضل بالطقس، ويستخدم بشكل أساسي للاتصالات حول العالم. وتجدر الإشارة إلى أنه تم العثور على أقمار صناعية في بداية النصف الثاني من القرن العشرين، عندما أرسل الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي إلى الفضاء عام 1957 م. أطلق عليه اسم سبوتنيك 1، وشكل هذا الحدث صدمة كبيرة للعالم.
فوائد الأقمار الصناعية
للأقمار الصناعية أهمية كبيرة في مجال الاتصالات والتكنولوجيا، حيث يمكن للقمر الصناعي تجاوز طبقات الغلاف الجوي والغيوم العالية، والتنقل في مساحات لا نهاية لها من الفضاء الخارجي، وهذا ما جعل له فوائد عديدة منها:
- تساعد الأقمار الصناعية في إجراء مكالمات هاتفية بعيدة المدى بوضوح وسهولة.
- يساعد خبراء الطقس في توقع الطقس بشكل أفضل.
- يتم استخدامه للتجسس على الدول الأخرى.
- يساعد في نقل إشارات الراديو والتلفزيون لمسافات طويلة.
- يتم استخدامه في الاتصالات مع الغرض الأول.
- المساهمة في اكتشاف الفضاء والكواكب والمجرات.
- المساهمة في تحديد المواقع والمواقع العسكرية.
- تساعد الأقمار الصناعية العلماء في إجراء أبحاث فضائية مختلفة، مثل مراقبة الشمس والعاصفة الشمسية واكتشاف كواكب جديدة ومسائل كونية أخرى.
أنواع الأقمار الصناعية
هناك العديد من أنواع الأقمار الصناعية المستخدمة في العالم حسب وظيفتها وهي كالآتي:
أقمار الاتصالات
أقمار الاتصالات متصلة بإشارات الهاتف والتلفزيون. يتم إرسال الإشارات من الأرض، ويتم استقبالها بواسطة الأجهزة الإلكترونية على القمر الصناعي، ثم يتم نقلها إلى نقطة أخرى على هذا الكوكب. تُستخدم هذه الأقمار الصناعية في كل من التطبيقات العسكرية والتلفزيونية والإذاعية.
أقمار الطقس
ترتبط الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس بتوفير المعلومات والتنبؤات المتعلقة بالطقس وأحوال الطقس، حيث أنها توفر تنبؤات حول أحوال الطقس وطبيعة الطقس ودرجة الحرارة في غضون ساعات قليلة وعلى المدى الطويل أيضًا.
الأقمار الصناعية للملاحة
ترتبط الأقمار الصناعية للملاحة بشكل أساسي بالغواصات النووية، مما يساعد على تحديث نظام الملاحة بالقصور الذاتي، فضلاً عن المساعدة في الملاحة الجوية.
البحث عن الأقمار الصناعية وإنقاذها
ترتبط أقمار البحث والإنقاذ بتحديد الخصائص الأساسية للفضاء الخارجي، والتي يصعب عادةً رصدها والتعرف عليها من كوكب الأرض، مثل: خصائص الأجرام السماوية والمجالات المغناطيسية وغيرها.
الأقمار الصناعية التطبيقية
ترتبط الأقمار الصناعية التطبيقية باختبار طرق مختلفة لتحسين تكنولوجيا صناعة الأقمار الصناعية وخصائصها، مثل إمدادات الطاقة، وتحسين آلية التحكم فيها.
:
مكونات القمر الصناعي
تختلف الأقمار الصناعية في الوظيفة والشكل والحجم، ولكنها تشترك في بعض المكونات الأساسية، بما في ذلك:
- ..
- اجنحة من الخلايا الشمسية لتزويد القمر الصناعي بالطاقة اللازمة لتشغيله.
- كاشفات حساسة للضوء، لتحديد موقع القمر الصناعي بالنسبة للأرض والشمس.
- ألواح شمسية متنوعة لتوليد الكهرباء.
- نظام اتصالات لاستقبال وإرسال إشارات الأقمار الصناعية من الأرض.
- نظام كمبيوتر للتحكم في كيفية عمل القمر الصناعي.
- نظام ترموستات للتحكم في درجات الحرارة المختلفة.
- نظام توجيه يوجه القمر الصناعي إلى مساره الصحيح.
- يساعد نظام الدفع، وهو محرك صاروخي ضخم، في وضع القمر الصناعي على مساره الصحيح.
- حاوية خارجية معدنية تسمى BUS.
- كمبيوتر لوحي لمراقبة كيفية عمل الأنظمة المختلفة.
- كاميرا رقمية تساعد في نقل الصورة إلى سطح الأرض بوضوح كبير ودقة عالية.
- نظام راديو وهوائي للحفاظ على الاتصال بين الأرض والقمر متاحًا.
:
مدارات الأقمار الصناعية
تعرف مدارات الأقمار الصناعية بأنها المسارات التي يسلكها القمر الصناعي أثناء حركته فوق الأرض، ويكون للقمر الصناعي مدارات مختلفة منها:
مدارات أرضية منخفضة
هي مدارات الأقمار الصناعية التي تبعد بضعة كيلومترات فقط عن سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية بسرعة عالية جدًا، لتقاوم حركة الجاذبية عليها، وتجدر الإشارة إلى أن القمر الصناعي لا يمكن أن يسقط على الأرض إطلاقا، لأن سرعة حركته تعادل سرعة دوران الأرض أو أكبر.
مدارات الأرض الوسطى
إنها مدارات الأقمار الصناعية التي تبعد مئات الكيلومترات عن سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية صغيرة، بسرعة عالية جدًا، لمقاومة حركة الجاذبية عليها.
مدارات الأرض العالية
هي مدارات الأقمار الصناعية التي تبعد أكثر من 36 ألف كيلومتر عن سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار بطريقة متزامنة مع دوران الأرض، بحيث تستغرق يومًا كاملاً للدوران حول الأرض والعودة إلى مسارها. .
مجالات استخدام الأقمار الصناعية
للأقمار الصناعية استخدامات عديدة يتضح جلياً في الحياة اليومية، ومن أبرز استعمالاتها:
- يتم استخدامها في الهواتف: توفر الأقمار الصناعية اتصالات هاتفية متنوعة في جميع المناطق النائية، والمناطق التي حدثت فيها كارثة، وفي مجال الطيران، وما إلى ذلك.
- يتم استخدامه في التلفزيون: ترسل الأقمار الصناعية إشارات إلى المحطات الأرضية، والتي بدورها ترسلها إلى محطات أصغر، لبث الصورة بدقة عالية.
- يتم استخدامه في الطقس: فهو يمكّن خبراء الطقس من جمع معلومات وتنبؤات مختلفة حول الطقس، ويساعد في التنبؤ بحدوث الكوارث.
- تُستخدم لتمويل الأعمال التجارية: توفر الأقمار الصناعية اتصالات مختلفة وبعيدة بين الشركات لإدارة الأعمال المختلفة.
- يتم استخدامه لمراقبة المناخ والبيئة: تساعد الأقمار الصناعية في معرفة المناخ العام ومراقبة درجات الحرارة المتفاوتة.
- تستخدم في الملاحة: الأقمار الصناعية تستخدم لتحديد مواقع مختلفة، ولتشغيل خدمة تحديد المواقع في السيارات.
أسباب عدم سقوط الأقمار الصناعية على الأرض
هناك أسباب عديدة لعدم سقوط الأقمار الصناعية على سطح الأرض، منها:
- سرعة الدوران: سرعة دوران القمر الصناعي كبيرة جدًا، تعادل وتتجاوز أحيانًا سرعة دوران الأرض، حيث تصل سرعة دوران القمر الصناعي إلى 8 كيلومترات في الثانية.
- الدوران في النطاقات المعتمدة: هناك العديد من المدارات الفضائية حول الأرض، وتدور مدارات الأقمار الصناعية في نطاق الأرض المنخفض، وتتنوع المدارات بين المدارات المنخفضة التي تدور ضمن نطاقات قريبة جدًا من سطح الأرض، ومدارات متوسطة فقط على بعد مئات الكيلومترات، والمدارات العالية التي تدور حولها. القمر الصناعي يقع ضمن نطاقات بعيدة جدًا عن كوكب الأرض.
- مدارات طويلة: يتم إرسال الأقمار الصناعية إلى مدارات بعيدة جدًا عن الغلاف الجوي لمنعها من السقوط.
وصلنا هنا إلى نهاية مقالتنا حول فوائد الأقمار الصناعية، حيث سلطنا الضوء على أنواع الأقمار الصناعية ومكوناتها وفوائدها ومداراتها واستخداماتها، بالإضافة إلى شرح سبب عدم سقوطها على الأرض.