تم إطلاق المئات من الأقمار الصناعية في الفضاء حول الكرة الأرضية على مدار عشرات السنين. تتنوع وتختلف الأقمار الصناعية في وظائفها، فبعضها يدرس الطقس، وبعضها الآخر يبث الإشارات التلفزيونية، وهناك أقمار أخرى تقوم بعمليات التجسس. سنتعرف على ذلك بالتفصيل في هذا البحث، فنرجو أن تظلوا معنا.
ما هي الأقمار الصناعية
الأقمار الصناعية هي أجسام تدور حول الكرة الأرضية في مدارات بيضاوية أو دائرية. جاءت فكرة الأقمار الصناعية للإنسان عندما نظر إلى القمر الطبيعي الذي يدور حول الأرض. ومع ذلك، تختلف الأقمار الصناعية عن القمر الطبيعي في مدارها، حيث تكون أقرب إلى الأرض.
هناك تفسير يشير إلى سبب دوران القمر الصناعي حول الأرض أو أي جسم يدور حول الأرض في مدار. قال العالم نيوتن إن لكل جسمين قوة جذب تجعلهما يتجاذبان حول مركز الجسم، مما يؤدي إلى استمرار دورانهما في نفس المسار.
أما العالم أينشتاين، فقد أثبت أن الجاذبية هي عبارة عن اتصال بين الأجسام، وافترض أينشتاين أن الجاذبية التي تربط الأجسام تشبه الملاءة التي تكون مثل سطح السرير. حيث يكون الجسم الأكثر كثافة والأكبر في المنتصف، ويؤدي ذلك إلى تشكيل شكل المخروط الذي يدور فيه الأجسام الصغيرة حول الجسم الأكبر، سواء كانت الدورة دائرية كاملة أو بشكل بيضاوي.
شاهد أيضًا: كيف تعمل الأقمار الصناعية في نقل المعلومات
استخدامات الأقمار الصناعية
يتم تصميم كل قمر صناعي ليؤدي وظيفة محددة، ويتم تجهيزه بالمكونات والأدوات اللازمة التي تساعده على تحقيق الغرض الذي تم تصميمه من أجله.
نجد أن هناك ثمانية أنواع متنوعة من الأقمار الصناعية. بعضها يقوم ببث الإشارة، وبعضها يقوم بعملية الاتصالات. وهناك أنواع أخرى تقوم بالتصوير والبحث في الفلك، وأخرى تقوم بمتابعة درجات الحرارة والطقس.
معظم البرامج والتطبيقات التي تستخدم نظام الخرائط والتنقل عن طريق نظام الجي بي إس يتم دعمها بواسطة أقمار صناعية ترسم هذه الخرائط وتحدد المسافات بدقة بينها.
انواع الاقمار الصناعية
سنتعرف الآن على أنواع الأقمار الصناعية الثمانية، حيث تتنوع هذه الأقمار من حيث استخدامها والأغراض المخصصة لها. وفيما يلي سنستعرض أنواع الأقمار الصناعية وهي:
أقمار الاتصالات
يتم عمل الاتصالات الفضائية من خلال استخدام الأقمار الصناعية، حيث يتم إرسال إشارات الإذاعة أو الهاتف من الأرض إلى القمر الصناعي المخصص للاتصالات، ثم يتم إعادة إرسالها من القمر الأول إلى قمر آخر، أو يتم إرسالها مباشرة من القمر الأول إلى الوجهة المطلوبة على الأرض.
في بداية استخدام تقنية نقل الإشارة للاتصال بين نقطتين على الأرض، كان يتم الاعتماد على موجات الراديو التي كانت تواجه مشاكل كبيرة في نقل الإشارة، خصوصا عند المسافات البعيدة. فكان يتعين على الإشارة أن تتجاوز الجبال والعقبات المشابهة، وهو أمر يجعلها مستحيلا في المسافات الطويلة. وقد حلت الأقمار الصناعية هذه المشكلة في مجال الاتصالات.
الأقمار الصناعية الفلكية
هناك استخدامات عديدة للأقمار الصناعية الفلكية، ومن أبرز استخداماتها هو إنشاء خرائط للنجوم ودراسة بعض مفاهيم علم الفلك مثل الثقوب السوداء، وتستخدم أيضا لالتقاط صور للكواكب التابعة للنظام الشمسي الخاص بنا.
تلسكوب هابل الفضائي هو واحد من أشهر الأقمار الصناعية الفلكية المتواجدة حاليا، حيث يقوم بدراسة كل كوكب ويدور حول الأرض، ويقوم بدراسة الظواهر النجمية المتعلقة بالمجرات المجاورة والثقوب السوداء.
تختلف الأقمار الصناعية الفلكية عن غيرها من الأقمار الصناعية، وذلك يعود إلى عدم وجود مدارات ثابتة للأقمار الصناعية الفلكية.
تعد الأقمار الصناعية الفلكية هي أول أقمار صناعية تم إطلاقها، وكان الهدف منها دراسة الغلاف الجوي المحيط بكوكب الأرض.
الأقمار الخاصة بالتجسس
تعد الأقمار الصناعية الخاصة بالتجسس من أحدث الوسائل العسكرية التكنولوجية التي تستخدمها الدول المتقدمة، حيث تمتلك هذه الأقمار القدرة على التجسس واستقبال موجات الراديو أثناء مرورها فوق الدول المختلفة، وكما يمكنها تحديد مواقع الصواريخ والمنشآت العسكرية، ويمكن أيضا استخدامها لوضع رؤوس صواريخ قصيرة المدى على تلك الأقمار الصناعية واستخدامها في الهجوم المباشر على الدولة المستهدفة.
أقمار المراقبة والاستشعار عن بعد
يمكننا توسيع عملية مراقبة الكرة الأرضية وتحسين وضوحها باستخدام الأقمار الصناعية التي تغطي مساحات واسعة من سطح الأرض.
الهدف من الأقمار الاصطناعية للمراقبة والاستشعار عن بعد هو دراسة بيئتنا على سطح الأرض من بعيد، فهي تستطيع، على سبيل المثال، رصد حالات المحاصيل الزراعية وتغيرات الطقس التي قد تحدث على كوكب الأرض وتسبب أضرارا ناجمة عن التغيرات الجوية.
من مزايا أقمار المراقبة والاستشعار عن بعد، فإنها قادرة على رصد الأحوال الجوية في المناطق التي تكون فيها الظروف المناخية قاسية للغاية، والتي يكون من الصعب على الإنسان التواجد فيها لأداء عمليات المراقبة والرصد. بالإضافة إلى ذلك، يمكننا الوصول إلى أماكن يكون صعبا أو مستحيلا الوصول إليها عبر البر ووسائل النقل التقليدية بسبب التضاريس الصعبة والأحوال الجوية الصعبة في تلك المناطق.
شاهد أيضًا: بحث عن أهمية الأقمار الصناعية
الأقمار الصناعية الخاصة بحركة الملاحة
هناك أنواع مختلفة من الأقمار الصناعية التي تمكن الطائرات والسفن من تحديد الإحداثيات والمواقع، وتم اكتشاف هذه التقنية في الخمسينيات، وتعتمد هذه التقنية على تأثير دوبلر لحساب موقع السفن التي ترسل إشارات لاسلكية.
كانت الجيوش في الدول الكبرى أول من استخدم هذا النوع من الأقمار لرصد مواقع السفن والطائرات.
الأقمار الصناعية الخاصة بالبحث والإنقاذ
تعتبر الأقمار الصناعية الخاصة بالبحث والإنقاذ هي أقمار تعتمد في تقنية عملها على نفس المعطيات التي تعطيها الأقمار الصناعية الخاصة حركة الملاحة، حيث أنها لها القدرة على استقبال إشارات اللاسلكي من الأشخاص الذين يطلبون المساعدة وفي حاجة إلى أن يتم إرسال إليهم طاقم الإنقاذ في المناطق النائية أو المسطحات المائية وأيضا قد يكونوا في بعض المناطق الخطرة قالت لي لا تستطيع أجهزة الراديو المحلية استقبال إشارة الاستغاثة التي يقومون بإرسالها لكن يمكن استقبالها عن طريق الأقمار الصناعية الخاصة بالبحث والإنقاذ.
الأقمار الصناعية التي ترصد الطقس
هناك نوع من الأقمار الصناعية يعمل على رصد الأحوال الجوية والتنبؤ بالتغيرات التي تحدث فيها، ومن بين الأقمار الصناعية الأكثر شهرة في مجال رصد الطقس هو القمر الصناعي الأمريكي ميتوسات.
سبوتنيك أول قمر صناعي في العالم
أطلق الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي في الرابع من أكتوبر عام 1957 وسمي `سبوتنيك`. وكانت مهمته مراقبة الظواهر البيئية المختلفة حول العالم عن طريق جهاز إرسال إلى الأرض.
كان القمر سبوتنيك يدور في مدار صغير جدا حول الأرض، ومع ذلك، كانت هذه هي الشرارة التي بدأت بها عصر الفضاء والسيطرة من الفضاء.
ما هي مكونات الأقمار الصناعية الأساسية
تتألف القمر الصناعي من مكونات أساسية وملحقات فرعية عديدة، وسنناقش في هذه الفقرة المكونات الأساسية لأي قمر صناعي. تشمل هذه المكونات أجهزة الإرسال والاستقبال وأنظمة الهواء الفرعية ومصادر الطاقة، سواء كانت بطاريات أو طاقة شمسية. سنتعرف على ذلك في الفقرة التالية.
المستجيب
المستجيب هو الدائرة الإلكترونية التي تحتوي على القدرة على تحويل إشارات التردد الصاعدة وتحويلها إلى إشارة تردد هابطة، ويتم ذلك من خلال تضخيم الإشارة المعكوسة قبل إعادة إرسالها إلى الأرض مرة أخرى، ويتم ذلك باستخدام مضخم الطاقة المتواجد على القمر الصناعي الذي يقوم بإرسال الإشارة.
انظمه الهوائي العاكسة
لكي يتمكن القمر الصناعي من إرسال واستقبال الإشارات، يحتاج إلى أنظمة هوائية عاكسة، وهناك أنواع منها، سواء كانت أحادية القطب أو ثنائية القطب عاكسة.
أنواع أنظمة الهوائي الأكثر شيوعا هي تلك التي تحتوي على عاكس واحد وترسل الإشارات إلى مركز رصد واحد على الأرض، وإذا رغبنا في إرسال الإشارات إلى مراكز رصد أكثر، فيجب تركيب أنظمة هوائية عاكسة إضافية على القمر الصناعي.
الطاقة الشمسية والبطاريات الاحتياطية
لا توجد مراكز الطاقة التي يمكن للمركبات الفضائية أو الأقمار الصناعية الحصول على وقود منها، لذا تعتمد الأقمار الصناعية على استخدام الخلايا الشمسية لجمع الطاقة من الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربائية تستخدم ويتم تخزين الطاقة المتبقية في أنظمة البطاريات الاحتياطية واستخدامها عندما تغيب أشعة الشمس.
شاهد أيضًا: كيف تشاهد منزلك من الاقمار الصناعية بوضوح ؟
خاتمة بحث عن الاقمار الصناعية كامل
وفي ختام هذا البحث الشامل عن الأقمار الصناعية، الذي افتتحه الاتحاد السوفيتي في الخمسينات من القرن الماضي وأدى إلى دخول الإنسان في حقبة تاريخية جديدة.
وكما هو معروف، فكل شيء يحمل آثارا إيجابية وسلبية. تتجلى الآثار الإيجابية في قدرتنا على التنبؤ بالتغيرات الجوية وبث إشارات التلفزيون عالميا واستكشاف الفضاء ومراقبة حركة الملاحة وإجراء البحوث والإنقاذ. أما الجانب السلبي، فيتمثل في المخاطر المحتملة للاستخدام العسكري للأقمار الصناعية والدمار الشامل الذي قد ينجم عنه.
نتمنى أن المقال قد نال إعجابكم وندعوكم لمشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي لنعم الفائدة.
