فوائد الاقمار الصناعية

فوائد الاقمار الصناعية، أبحرَ الإنسانُ في العلمِ والفلسفة لفهمِ ذروة الوجود، ومجرى الكون، وطبيعة الحركة، فتوصلَ إلى مفهومِ الجاذبية الذي فسّر تحرّك كل الأشياءِ في الأرضِ والفضاء، وفي البحثِ في مجموعةِ الاتصالات السلكيةِ واللاسلكية تمّ إطلاق الأقمار الصناعية، لتأمينِ الاتصالات بشكل ثابت إلى الأرض، ومن خلالِ موقع المرجع سنتعرفُ تفصيلاً على الأقمار الصناعية.

مفهوم الأقمار الصناعية

تٌعرّف الأقمار الصناعية (بالإنجليزية: satellites) بأنّه أجسام صغيرة من صنعِ الإنسانْ تُرسلُ إلى الفضاءِ الخارجي، لتدورَ حول كوكب أو نجم أو غيّره من الأجسام الفضائية، بحيثُ تقوم بمهامٍ عدّة، من التقاطِ الصور للمجراتِ البعيدة والثقوب، لتساعدُ العلماء في فهم النظامِ الكوني بشكل أفضل، والتقاط الصور الجوية للأرض، فتساعدُ خبراء الطقس بالتنبؤ بالطقسِ بشكل أفضل، كما وتستخدمُ بشكل أساسي للاتصالات في جميعِ أنحاء العالم، ومن الجدير بالذكر أنّ الأقمار الصناعية وجدت مع بدايةِ النصف الثاني من القرنِ العشرين، إذ أرسلَ الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي إلى الفضاءِ عام 1957م، وقد أطلقَ عليّه اسم سبوتنك1، وشكل هذا الحدث صدمة كُبرى للعالمِ . [1]

فوائد الاقمار الصناعية

تتميزُ الأقمار الصناعية بالأهميةِ الكُبرى في مجال الاتصالاتِ والتكنولوجيا، فبإمكانِ القمر الصناعي تجاوزُ طبقات الغلاف الجوي والسحب العالية، والإبحار في مساحات لا متناهية من الفضاء الخارجي، وهذا جعلَ له عدّة من الفوائدِ ومنّها:

• تُساعد الأقمار الصناعية في إجراء المكالماتِ الهاتفية بعيدةَ المسافة بكلِ وضوح وسهولة.
• تُساعد خُبراء الطقس في التنبؤ بحالةِ الطقس بشكلٍ أفضل.
• تُستخدم بغرضِ التجسس على دولٍ أُخرى.
• تُساعد في إرسال الإشارات التلفزيونية وإشارات الراديو لمسافاتِ بعيدة.
• تُستخدم في الاتصالاتِ السلكية واللاسلكية بالغرضِ الأول.
• تُساهمُ في اكتشاف الفضاء والكواكب والمجرات.
• تساهمُ في تحديد المواقع والأماكن العسكرية.
• تُساعد الأقمار الصناعية العُلماء في إجراء الأبحاث الفضائية المُختلفة، كمراقبةِ الشمس، والعاصفةِ الشمسية، واكتشافِ الكواكبِ الجديدة، وغيّرها من الأمورِ الكونية.

أنواع الأقمار الصناعية

تتعددُ أنواع الأقمارِ الصناعية المُستخدمة في العالمِ تبعًا لوظيفتها، كالآتي: [2]

أقمار الاتصالات

ترتبطُ أقمار الاتصالات بإشارات الهاتفِ والتلفاز، حيثُ ترسلُ الإشارات من الأرض فتستقبلها المعدات الإلكترونية على القمرِ الصناعي، ثمّ تنقلها إلى نقطةٍ أخرى على كوكبِ الأرض، وتستعملُ هذه الأقمار في كلاً من التطبيقاتِ العسكرية، التلفزيونية، والإذاعية.

أقمار الطقس

ترتبطُ أقمار الطقسِ بتقديم المعلوماتِ والتوقعات فيما يخصُّ الطقسِ والأحوال الجوية، حيثُ تقدمُ التنبؤات حول الظروف الجوية، وطبيعة الطقس، ودرجة الحرارة في الساعاتِ القليلة وعلى المدى البعيد كذلك.

أقمار الملاحة

ترتبطُ أقمار الملاحة بشكلٍ أساسيّ في الغواصات النووية، بحيثُ تساعد في تحديثِ نظام الملاحة بالقصور الذاتي، كما وتُساعدُ في الملاحةِ الجويّة.

أقمار البحث والإنقاذ

ترتبطُ أقمار البحث والإنقاذ في التعرّف على الخصائصِ الأساسية للفضاءِ الخارجيّ، والتي عادةً ما يصعبُ رصدها والتعرف عليّها من كوكبِ الأرض، مثلَ: خصائص الأجرامِ السماوية، والحقولِ المغناطيسية، وغيّرها.

أقمار صناعية تطبيقية

ترتبطُ الأقمار الصناعية التطبيقية باختبارِ الطرق المُختلفة لتحسينِ تكنولوجيا صناعةِ الأقمار الصناعية وخصائِصها، مثلَ إمدادات الطاقة، وتحسين آليةِ التحكم فيّها.

شاهد أيضًا: من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي

مكونات الأقمار الصناعية

تختلفُ الأقمار الصناعية في الوظيفة، والشكل والحجم، إلا أنّها تشتركُ في بعضِ المكونات الأساسية، ومنّها: [3]

• مصدرٌ للطاقةِ ووعاء للتخزين.
• أجنحةِ الخلايا الشمسية لتزويد القمر الصناعي بالطاقة الضرورية لتشغيله.
• كواشف حساسة للضوء، لتعيين موقع القمر الصناعي بالنسبةِ للأرض والشمس.
• ألواح شمسية مُختلفة لتوليدِ الكهرباء.
• نظام اتصالات لاستقبالِ وإرسال الإشارات الفضائية من الأرض.
• نظام كمبيوتر للتحكمِ في آلية عمل القمر الصناعي.
• نظام تحكم في الحرارة، للتحكمِ في درجات الحرارة المُختلفة.
• نظام توجيه بحيثُ يقوم بتوجيهِ القمر الصناعي لمسارهِ الصحيح.
• نظام الدفع والذي هو محرك صاروخي ضخم يساعدُ في وضع القمر الصناعي في مساره الصحيح.
• وعاء خارجي معدني يطلقُ عليّه اسم BUS.
• حاسوب لوحي لمراقبةِ آلية عمل النظم المُختلفة.
• كاميرا رقمية بحيثُ تساعد في نقل الصورة إلى سطح الأرض بوضوح كبير ودقة عالية.
• نظام راديو وهوائي لإبقاء التواصل مُتاحًا ما بينَ الأرضِ والقمر.

شاهد أيضًا: ما انواع النماذج التي تستخدم لنمذجة الطقس وكيف تستخدم لتوقع الطقس

مدارات الأقمار الصناعية

تُعرّف مدارات الأقمار الصناعية على أنّها المسارات التي يسلكها القمر الصناعي أثناءَ حركته فوق الأرض، وللقمرِ الصناعي مداراتٌ مختلفة، منّها:

المدارات الأرضية المنخفضة

هي مداراتٌ الأقمار الصناعية التي تبعد فيها عن سطحِ الأرض بضعةٌ كيلومترات فقط، وتتحركُ هذه الأقمار في مسارات دائرية بسرعة كبيرة جدًا، لمقاومة حركة الجاذبية الأرضية عليّها، ووجبِ التنويه إلى أنّ القمر الصناعي لا يمكنهُ السقوط على الأرض بتاتًا، نظرًا لأنّ سرعة حركتها تعادلُ سرعة دوران الأرض أو أكبر.

المدارات الأرضية المتوسطة

هي مداراتٌ الأقمار الصناعية التي تبعد فيها عن سطحِ الأرض مئات الكيلومترات، وتتحركُ هذه الأقمار في مسارات دائرية صغيرة، بسرعة كبيرة جدًا، لمقاومةِ حركة الجاذبية الأرضية الواقعة عليّها.

المدارات الأرضية المرتفعة

هي مداراتٌ الأقمار الصناعية التي تبعد فيها عن سطحِ الأرض بما يزيدُ عن 36.000 كم، وتتحركُ هذه الأقمار بطريقة متزامنة مع دورانِ الأرض، بحيثُ تستغرقُ يومًا كاملاً في الدوران حول الأرض والعودة إلى مسارها.

مجالات استخدام الأقمار الصناعية

تدخلُ الأقمار الصناعية في العديد من الاستخداماتِ، والتي تتجلى بشكل واضح في الحياة اليومية، ومن أبرزِ استخداماتِها:

• تستخدمُ في الهواتف: بحيثُ توفر الأقمارِ الصناعية الاتصالاتِ الهاتفية المُختلفة في كافةِ المناطق البعيدة، والمناطق التي حدثت فيّها كارثة، وفي الطيرانِ، وغيّرُ ذلكَ.
• تستخدمُ في التلفاز: بحيثُ ترسل الأقمار الصناعية الإشارات إلى المحطات الأرضية، والتي بدورها ترسلها إلى محطات أصغر، لبثِ الصورة بوضوح عالي.
• تستخدمُ في الطقس: بحيثُ تُمكّن خبراء الطقس من جمع المعلومات والتبؤات المُختلفة حولّ حالة الطقس، كما تُساعد في التنبؤ بحدوث الكوارث.
• تستخدمُ في تمويل الأعمال التجارية: بحيثُ تُوفر الأقمار الصناعية الاتصالات المُختلفة والبعيدة بين الشركات، لإدارة الأعمال التجاريةِ المُختلفة.
• تستخدمُ في مراقبة المناخ والبيئة: بحيثُ تساعدُ الأقمار الصناعية في معرفةِ المناخ العام، ورصدَ درجات الحرارة المُتفاوتة.
• تستخدمُ في التنقل: بحيثُ تُستخدمُ الأقمار الصناعية في تحديدِ المواقع المُختلفة، وفي تشغيلِ خدمة المواقع في السياراتِ.

أسباب عدم سقوط الأقمار الصناعية على الأرض

تتعددُ أسباب عدم سقوط الأقمار الصناعية على سطحِ الأرض، ومنّها: [4]

• سرعة الدوران: فسرعةُ دوران القمر الصناعي كبيرة جدًا تعادل سرعة دورانِ الأرض وتفوقها في بعضِ الأحيان، حيثُ تصلُ سرعة دوران القمر الصناعي إلى 8 كيلومترات في الثانية الواحدة.
• الدوران في نطاقات معتمدة: فالمداراتِ الفضائية تتعددُ حول الأرض، ومداراتِ الأقمار الصناعية تدورُ في النطاقِ الأرضي المنخفض، كما وتختلفُ المداراتِ ما بينَ المدارات المُنخفضة التي تدورُ فيها ضمن نطاقات قريبة جدًا من سطح الأرض، ومداراتٍ متوسطة على بعدِ مئات كيلومترات فقط، ومدارات مُرتفعة يدور فيها القمر الصناعي ضمن نطاقات بعيدة جدًا عن كوكب الأرض.
• الدوران في مدارات بعيدة: بحيثُ ترسل الأقمار الصناعية لمدارات بعيدة جدًا عن الغلاف الجوي، لمنع سقوطها.

إلى هُنا نكون قد وصلنا إلى نهايةِ مقالنا فوائد الاقمار الصناعية، حيثُ سلطنا الضوء على أنواعِ الأقمار الصناعية، ومكوناته، وفوائده، ومداراته، واستخداماتِه، إضافةً إلى توضيحِ سبب عدم سقوطِها إلى الأرض.