فوائد الاقمار الصناعيةأبحر الإنسان في العلم والفلسفة لفهم ذروة الوجود ، ومسار الكون ، وطبيعة الحركة ، لذلك توصل إلى مفهوم الجاذبية الذي شرح حركة كل الأشياء على الأرض والفضاء ، وفي البحث عن مجموعة الاتصالات السلكية واللاسلكية ، تم إطلاق الأقمار الصناعية ، لتأمين الاتصالات بثبات إلى الأرض ، ومن خلال موقعنا على الإنترنت سنتعرف على الأقمار الصناعية بالتفصيل.
مفهوم الأقمار الصناعية
تحديد الأقمار الصناعية بالإنجليزية: satellites أن الأجسام الصغيرة التي من صنع الإنسان يتم إرسالها إلى الفضاء الخارجي ، للدوران حول كوكب أو نجم أو أي جسم فضائي آخر ، بحيث يؤدي العديد من المهام ، من التقاط صور للمجرات والثقوب البعيدة ، لمساعدة العلماء على فهم النظام الكوني بشكل أفضل ، و لالتقاط صور جوية للأرض ، ومساعدة خبراء الطقس من خلال التنبؤ بالطقس بشكل أفضل ، حيث يتم استخدامه بشكل أساسي للاتصالات في جميع أنحاء العالم ، والجدير بالذكر أنه تم العثور على الأقمار الصناعية في بداية النصف الثاني من القرن العشرين. حيث أرسل الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي إلى الفضاء عام 1957 ، وأطلق عليه اسم سبوتنيك 1 ، وشكل هذا الحدث صدمة كبيرة للعالم.
فوائد الاقمار الصناعية
تمتاز الأقمار الصناعية بأهميتها الكبيرة في مجال الاتصالات والتكنولوجيا ، حيث يمكن للقمر الصناعي المرور عبر طبقات الغلاف الجوي والسحب العالية ، والإبحار في فضاءات لا متناهية من الفضاء الخارجي ، وهذا ما أعطاها عددًا من الفوائد ، مشتمل:
- تساعد الأقمار الصناعية في إجراء مكالمات هاتفية بعيدة المدى بوضوح وسهولة.
- مساعدة المتنبئين بالطقس على التنبؤ بالطقس بشكل أفضل.
- تستخدم للتجسس على دول أخرى.
- يساعد في إرسال إشارات التليفزيون وإشارات الراديو عبر مسافات طويلة.
- تستخدم في الاتصالات السلكية واللاسلكية للغرض الأول.
- المساهمة في اكتشاف الفضاء والكواكب والمجرات.
- يساهم في تحديد المواقع والأماكن 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 عدة أنواع من الأقمار الصناعية تستخدم في العالم حسب وظيفتها ، وهي كالآتي:
أقمار الاتصالات
أقمار الاتصالات مرتبطة بإشارات هاتفية وتليفزيونية ، حيث ترسل الإشارات من الأرض وتستقبلها الأجهزة الإلكترونية على القمر الصناعي ، ثم تنقل إلى نقطة أخرى على الكوكب ، وتستخدم هذه الأقمار الصناعية في كل من العسكرية ، والتلفزيونية ، و تطبيقات الراديو.
أقمار الطقس
ترتبط الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس بتوفير المعلومات والتنبؤات المتعلقة بالطقس وأحوال الطقس ، حيث يتم عمل تنبؤات حول أحوال الطقس وطبيعة الطقس ودرجة الحرارة في غضون ساعات قليلة وعلى المدى الطويل أيضًا.
أقمار الملاحة
ترتبط الأقمار الصناعية للملاحة بشكل أساسي بالغواصات النووية ، بحيث تساعد في تحديث نظام الملاحة بالقصور الذاتي ، فضلاً عن المساعدة في الملاحة الجوية.
أقمار البحث والإنقاذ
ترتبط أقمار البحث والإنقاذ بتحديد الخصائص الأساسية للفضاء الخارجي ، والتي يصعب عادة ملاحظتها والتعرف عليها من كوكب الأرض ، مثل: خصائص الأجرام السماوية والمجالات المغناطيسية وغيرها.
أقمار صناعية تطبيقية
ترتبط الأقمار الصناعية المطبقة باختبار الطرق المختلفة لتحسين تكنولوجيا صناعة الأقمار الصناعية وخصائصها ، مثل الإمداد بالطاقة ، وتحسين آلية التحكم.
شاهد أيضًا: من أدوات مراقبة الطقس ومنطاد الطقس والأقمار الصناعية
مكونات الأقمار الصناعية
تختلف الأقمار الصناعية في الوظيفة والشكل والحجم ، لكنها تشترك في بعض المكونات الأساسية ، بما في ذلك:
- مصدر للطاقة وحاوية للتخزين.
- أجنحة 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 آلية عمل القمر الصناعي.
- نظام التحكم في الحرارة للتحكم في درجات الحرارة المختلفة.
- نظام توجيه يوجه القمر الصناعي إلى مساره الصحيح.
- يساعد نظام الدفع ، وهو محرك صاروخي ضخم ، على إبقاء القمر الصناعي على المسار الصحيح.
- الحاوية المعدنية الخارجية تسمى BUS.
- جهاز كمبيوتر لوحي لمراقبة آلية عمل الأنظمة المختلفة.
- كاميرا رقمية تساعد على نقل الصورة إلى سطح الأرض بوضوح كبير ودقة عالية.
- نظام راديو وجوي للحفاظ على الاتصال بين الأرض والقمر.
شاهد أيضًا: ما هي أنواع النماذج المستخدمة لنمذجة الطقس وكيف يتم استخدامها للتنبؤ بالطقس
مدارات الأقمار الصناعية
تعرف مدارات القمر الصناعي بأنها المسارات التي يسلكها القمر الصناعي أثناء حركته فوق الأرض ، ويكون للقمر الصناعي مدارات مختلفة منها:
المدارات الأرضية المنخفضة
هي مدارات أقمار صناعية لا تبعد عن سطح الأرض سوى بضعة كيلومترات ، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية بسرعة عالية جدًا ، لمقاومة حركة جاذبية الأرض عليها ، ويجب ملاحظة أن لا يمكن للقمر الصناعي أن يسقط على الأرض تمامًا ، لأن سرعة حركته تساوي سرعة دوران الأرض أو أكبر.
المدارات الأرضية المتوسطة
هذه مدارات أقمار صناعية تبعد فيها مئات الكيلومترات عن سطح الأرض ، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية في مسارات دائرية صغيرة ، بسرعة عالية جدًا ، لمقاومة حركة الجاذبية الأرضية عليها.
المدارات الأرضية المرتفعة
هي مدارات أقمار صناعية تبعد أكثر من 36 ألف كيلومتر عن سطح الأرض ، وتتحرك هذه الأقمار الصناعية بطريقة تتزامن مع دوران الأرض ، بحيث تستغرق يومًا كاملاً للدوران حول الأرض والعودة إلى مسارها.
مجالات استخدام الأقمار الصناعية
تداخل الأقمار الصناعية في العديد من الاستخدامات ، والذي يتجلى بوضوح في الحياة اليومية ، ومن أبرز استخداماته:
- تستخدمُ في الهواتف: بحيث توفر الأقمار الصناعية الاتصالات الهاتفية المختلفة في جميع المناطق النائية ، والمناطق التي حدثت فيها الكارثة ، وفي مجال الطيران ، وما إلى ذلك.
- تستخدمُ في التلفاز: بحيث ترسل الأقمار الصناعية الإشارات إلى المحطات الأرضية ، والتي بدورها ترسلها إلى محطات أصغر ، لبث الصورة بوضوح عالٍ.
- تستخدمُ في الطقس: وذلك لتمكين خبراء الطقس من جمع المعلومات والتنبؤات المختلفة حول حالة الطقس ، وكذلك المساعدة في التنبؤ بحدوث الكوارث.
- تستخدمُ في تمويل الأعمال التجارية: بحيث توفر الأقمار الصناعية اتصالات مختلفة وبعيدة بين الشركات لإدارة الأعمال المختلفة.
- تستخدمُ في مراقبة المناخ والبيئة: بحيث تساعد الأقمار الصناعية في معرفة المناخ العام ومراقبة درجات الحرارة المختلفة.
- تستخدمُ في التنقل: بحيث يتم استخدام الأقمار الصناعية في تحديد المواقع المختلفة ، وفي تشغيل خدمة الموقع 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 ، تساوي وتتجاوز أحيانًا سرعة دوران الأرض ، حيث تصل سرعة دوران القمر الصناعي إلى 8 كيلومترات في الثانية.
- الدوران في نطاقات معتمدة: المدارات الفضائية عديدة حول الأرض ، ومدارات الأقمار الصناعية تدور في نطاق الأرض المنخفض ، وتختلف المدارات بين المدارات المنخفضة التي تدور ضمن نطاقات قريبة جدًا من سطح الأرض ، ومدارات متوسطة على بعد مئات الكيلومترات فقط ، ومرتفعة مدارات يدور فيها القمر الصناعي ضمن نطاقات بعيدة جدًا عن كوكب الأرض.
- الدوران في مدارات بعيدة: بحيث يتم إرسال الأقمار الصناعية إلى مدارات بعيدة جدًا عن الغلاف الجوي ، لمنعها من السقوط.
لقد وصلنا إلى نهاية مقالتنا فوائد الاقمار الصناعيةحيث سلطنا الضوء على أنواع الأقمار الصناعية ومكوناتها وفوائدها ومداراتها واستخداماتها بالإضافة إلى شرح سبب عدم سقوطها على الأرض.