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، وبحث في مجموعة الاتصالات أطلقت الأقمار الصناعية.

مفهوم القمر الصناعي

تُعرَّف الأقمار الصناعية بأنها أجسام صغيرة من صنع الإنسان تُرسل إلى الفضاء الخارجي لتدور حول كوكب أو كوكب أو جسم فضائي آخر، وتؤدي عددًا من المهام، بدءًا من المجرات والثقوب البعيدة، لمساعدة العلماء على فهم النظام الكوني بشكل أفضل. ، والتصوير الجوي للأرض، والذي يساعد خبراء الطقس على التنبؤ بشكل أفضل بالطقس، ويستخدم بشكل أساسي للتواصل حول العالم. وتجدر الإشارة إلى أنه تم العثور على أقمار صناعية في أوائل النصف الثاني من القرن العشرين، عندما أرسل الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي إلى الفضاء عام 1957 م. يطلق عليه Sputnik 1، وهي صدمة كبيرة للعالم. [1]

فوائد الأقمار الصناعية

للأقمار الصناعية أهمية كبيرة في الاتصالات والتكنولوجيا، حيث يمكن للقمر الصناعي تجاوز طبقات الغلاف الجوي والسحب العالية، والتنقل في مساحات لا نهاية لها من الفضاء الخارجي، مما منحه عددًا من المزايا، 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 الاتصال للغرض 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 [2]

أقمار الاتصالات

أقمار الاتصالات متصلة بإشارات الهاتف والتلفزيون. يتم إرسال الإشارات من الأرض، ويتم استقبالها بواسطة المعدات الإلكترونية عبر الأقمار الصناعية، ثم يتم نقلها إلى نقطة أخرى على هذا الكوكب. تستخدم هذه الأقمار الصناعية في كل من التطبيقات العسكرية والتلفزيونية والإذاعية.

طقس ضوء القمر

ترتبط الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس بتوفير المعلومات والتنبؤات الخاصة بالطقس وأحوال الطقس، حيث توفر تنبؤات حول أحوال الطقس وطبيعة الطقس ودرجة الحرارة في غضون ساعات قليلة وعلى المدى الطويل.

أقمار الملاحة

ترتبط الأقمار الصناعية للملاحة بشكل أساسي بالغواصات النووية، والتي تساعد في 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 غالبًا ما يصعب تتبعها والتعرف عليها من كوكب، مثل خصائص الأجرام السماوية والمجالات المغناطيسية وغيرها.

يتم تنفيذ الأقمار الصناعية

ترتبط الأقمار الصناعية التطبيقية باستكشاف طرق مختلفة لتحسين التكنولوجيا وميزات صناعة الأقمار الصناعية، مثل إمدادات الطاقة، وتحسين آلية التحكم فيها.

راجع أيضًا بالونات الطقس والأقمار الصناعية من بين أدوات مراقبة الطقس

مكونات القمر الصناعي

تختلف الأقمار الصناعية في الوظيفة والشكل والحجم، لكنها تشترك في بعض المكونات الأساسية، بما في ذلك [3]

  • ..
  • 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 تشغيل القمر الصناعي.
  • نظام ترموستات للتحكم في درجات الحرارة المختلفة.
  • نظام توجيه يوجه القمر الصناعي إلى مساره الصحيح.
  • نظام الدفع، وهو محرك صاروخي ضخم يساعد على وضع القمر الصناعي في مداره الصحيح.
  • حاوية معدنية خارجية تسمى BUS.
  • كمبيوتر لوحي لمراقبة تشغيل الأنظمة المختلفة.
  • كاميرا رقمية تساعد على نقل الصورة إلى الأرض بوضوح كبير ودقة عالية.
  • نظام الراديو والهوائي للحفاظ على توافر الاتصال بين الأرض والقمر.

راجع أيضًا ما هي أنواع النماذج المستخدمة في نمذجة الطقس وكيف يتم استخدامها للتنبؤ بالطقس

مدارات الأقمار الصناعية

تعرف مدارات القمر الصناعي بأنها المدارات التي يقطعها القمر الصناعي أثناء حركته على الأرض، ويكون للقمر الصناعي مدارات مختلفة منها

مدارات الأرض المنخفضة

هي مدارات الأقمار الصناعية التي لا تبعد سوى كيلومترات قليلة عن سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية بسرعات عالية جدًا، لمقاومة حركة الجاذبية عليها، وتجدر الإشارة إلى أن القمر الصناعي لا يمكن أن يسقط. على الأرض على الإطلاق، لأن سرعته تساوي.

مدارات الأرض الوسطى

إنها مدارات الأقمار الصناعية التي تبعد مئات الأميال عن سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية صغيرة، بسرعات عالية جدًا، لمقاومة حركة الجاذبية عليها.

أعلى مدارات الأرض

إنها مدارات أقمار صناعية على بعد أكثر من 36000 كيلومتر من سطح الأرض، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية بشكل متزامن مع دوران الأرض، لذلك يستغرق الأمر يومًا كاملاً للدوران حول الأرض والعودة إلى طريقها.

مجالات استخدام الأقمار الصناعية

للأقمار الصناعية استخدامات عديدة يتضح جلياً في الحياة اليومية، ومن أبرز استعمالاتها

  • في استخدام الهواتف توفر الأقمار الصناعية مجموعة متنوعة من الاتصالات الهاتفية في جميع المناطق النائية، في المناطق 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، لنقل الصورة بدقة عالية.
  • يتم استخدامه في الطقس فهو يسمح لخبراء الطقس بجمع المعلومات والتنبؤات المختلفة حول الطقس، ويساعد على التنبؤ بحدوث الكوارث.
  • تستخدم في تمويل الأعمال توفر الأقمار الصناعية اتصالات مختلفة وبعيدة بين الشركات لإدارة أعمال مختلفة.
  • يتم استخدامه لمراقبة المناخ والبيئة تساعد الأقمار الصناعية في معرفة المناخ العام ومراقبة درجات الحرارة المتغيرة.
  • تُستخدم في الملاحة تُستخدم الأقمار الصناعية لتحديد مواقع مختلفة وتفعيل خدمة تحديد المواقع في السيارات.

أسباب عدم سقوط الأقمار الصناعية على الأرض

هناك العديد من الأسباب لعدم سقوط الأقمار الصناعية على الأرض، منها [4]

  • سرعة الدوران تكون سرعة دوران القمر الصناعي كبيرة جدًا ومكافئة بل وتتجاوز أحيانًا سرعة دوران الأرض، حيث تصل سرعة دوران القمر الصناعي إلى 8 كيلومترات في الثانية.
  • الدوران في نطاقات تقريبية هناك العديد من المدارات حول الأرض، وتدور مدارات الأقمار الصناعية في نطاق الأرض المنخفض، وتتنوع المدارات بين المدارات المنخفضة التي تدور فيها بالقرب جدًا من سطح الأرض، والمدارات المتوسطة على بعد مئات الأميال فقط و مدارات عالية يقع القمر الصناعي على مسافات بعيدة جدًا عن الكوكب.
  • مدارات طويلة يتم إرسال الأقمار الصناعية إلى مدارات بعيدة جدًا عن الغلاف الجوي لمنعها من السقوط.

نصل هنا إلى نهاية مقالتنا حول فوائد الأقمار الصناعية، حيث نلقي الضوء على أنواع الأقمار الصناعية ومكوناتها وفوائدها ومداراتها واستخداماتها، بالإضافة إلى شرح سبب عدم سقوطها على الأرض.