ساتليت

أنواع الأقمار الصناعية

القمر الصناعي هو جسم يدور حول جسم آخر في الفضاء، والقمر مثال طبيعي على ذلك. ومع ذلك، لدينا أيضًا أقمار صناعية من صنع الإنسان يتم إطلاقها إلى الفضاء للدوران حول الأرض أو الكواكب الأخرى. عادةً ما تكون هذه الأدوات تُستخدم لجمع البيانات أو الصور أو المعلومات لأغراض الاتصال. ونصنّف الأقمار الصناعية بشكل عام إلى نوعين رئيسيين، وهما:

• الأقمار الصناعية الطبيعية: هي الأجرام السماوية التي توجد بشكل طبيعي في الفضاء. وهي بشكل عام أكبر بكثير من الأقمار الصناعية الاصطناعية وتشمل أشياء مثل الكواكب والأقمار. على سبيل المثال، الأرض لديها قمر صناعي طبيعي واحد معروف باسم القمر، بينما المريخ لديه قمران صناعيان طبيعيان يُعرفان باسم فوبوس وديموس.
• الأقمار الصناعية من صنع الإنسان (الاصطناعية): هي أقمار صناعية مصممة هندسيًا يتم بناؤها وتصميمها خصيصًا للدوران حول الأرض أو الأجرام السماوية الأخرى. وهي بشكل عام أصغر بكثير من الأقمار الصناعية الطبيعية. على سبيل المثال، تلسكوب هابل الفضائي هو مثال على قمر صناعي من صنع الإنسان يدور حول الأرض. يُستخدم لالتقاط صور غير عادية للنجوم البعيدة والمجرات في الفضاء. تعد أقمار الاتصالات أيضًا أمثلة على الأقمار الصناعية من صنع الإنسان التي تُستخدم لإرسال إشارات التلفزيون والمكالمات الهاتفية وبيانات الإنترنت حول العالم. تُراقب أقمار الطقس مناخ الأرض وتساعد المتنبئين في التنبؤ بالعواصف وتتبع الأعاصير.

الوظائف والميزات

تستقبل هوائيات الأقمار الصناعية إشارات في الوقت الفعلي من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض. لديها نظام عمل مركزي يتكون من طبق القمر الصناعي، LNB (وحدة كتلة الضوضاء المنخفضة)، وجهاز الاستقبال الذي يحول الإشارة إلى محتوى. يكمن الاختلاف الرئيسي في حجم وتصميم طبق القمر الصناعي. بينما تمتلك أقمار الصناعية المباشرة للمنزل (DTH) أطباقًا أصغر يمكن تركيبها في الفناء الخلفي لتقديم قنوات التلفزيون، يتم عادةً تركيب أطباق الأقمار الصناعية الأكبر في شركات الاتصالات لتوجيه خدمات الإنترنت والاتصالات إلى المناطق النائية التي تفتقر إلى أنظمة الكابلات.

• استقبال الإشارة:

  هذه هي الوظيفة الرئيسية للأقمار الصناعية. فهي تُسهّل الاتصال بين المستخدمين أو مقدمي الخدمات من خلال استقبال الإشارات من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض وإرسالها إلى جهاز استقبال، يمكن أن يكون تلفزيونًا أو مودم إنترنت أو هاتفًا. سيعتمد نوع جهاز الاستقبال على بنية النظام والخدمة التي يطلبها المستخدم. إن الإنترنت عبر الأقمار الصناعية هي إحدى التقنيات المستخدمة لتوفير الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق للمناطق النائية حيث تكون أنظمة الكابلات الأرضية غير عملية. يمكنها توفير خدمة الإنترنت لما يصل إلى 5 ملايين شخص في أكثر من 20000 موقع ناء. يمكن أن تُعزّز الأقمار الصناعية ذات النطاق الترددي العالي (HTS) السعة ودعم خدمات الإنترنت المتقدمة. تُوفر أقمار الاتصالات خدمات مثل الهاتف والبيانات ونقل التلفزيون. تُستخدم غالبًا في التطبيقات البحرية والطيران والاستجابة للطوارئ والاتصالات الريفية.

• الظروف البيئية:

  يمكن أن تعمل أطباق الأقمار الصناعية بشكل جيد في ظروف الطقس القاسية. فهي قوية بما يكفي لتحمل الظروف البيئية القاسية مثل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة للغاية والثلج والرياح القوية من أجل الحفاظ على عمليات متسقة. ومع ذلك، يمكن أن يؤثر تراكم الجليد والثلج على أداء أطباق الأقمار الصناعية ويجب إزالته. سيؤدي الأداء الموثوق به في ظروف بيئية متنوعة إلى تحسين أنظمة الأقمار الصناعية بشكل كبير مثل الوصول إلى الإنترنت في المواقع النائية أو النقل أثناء التنقل أو التطبيقات التشغيلية حيث تكون الأنظمة الأرضية التقليدية غير عملية. يسلط الضوء على فائدة الأقمار الصناعية في توفير روابط اتصال لمختلف الصناعات والظروف.

• الأمان:

  تحتوي أطباق الأقمار الصناعية على أحكام للحفاظ على أمان وصلة الاتصال وحماية البنية التحتية المادية. تُستخدم أقمار الاتصالات التشفير وغيرها من التقنيات لحماية نفسها من الوصول غير المصرح به أو الاعتراض. يمكن أن تُوفر تدابير الأمن المادية مثل اكتشاف التلاعب الحماية لمحطات الأقمار الصناعية الأرضية والمرافق المرتبطة بها. يساعد تأمين الأقمار الصناعية والبنية التحتية الأرضية على ضمان سلامة الأنظمة التي تدعم الوظائف الحيوية مثل الاتصالات العالمية والبث والملاحة.

• التغطية العالمية:

  يمكن للأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض توفير تغطية لمناطق شاسعة، بما في ذلك القارات بأكملها، مما يضمن إمكانية الوصول إلى المناطق النائية. بعضها، مثل نظام الأقمار الصناعية إيريديوم، مصمم لتوفير تغطية عالمية بحيث يمكن الوصول إلى كل نقطة على الكوكب من خلال إشارة قمر صناعي. لقد حولت أنظمة الأقمار الصناعية العالمية الاتصالات من خلال ربط المواقع النائية حيث لا يمكن الوصول إلى شبكات الكابلات الليفية التقليدية. يمكن للتجار الآن استخدام أنظمة الشحن لشركات التجارة الإلكترونية للوصول إلى جميع أنحاء العالم.

استخدامات الأقمار الصناعية

قد يتساءل المرء عن استخدامات الأقمار الصناعية. يتمتع القمر الصناعي بالعديد من التطبيقات في تكنولوجيا الفضاء ويُستخدم في مختلف الصناعات. كما ذكرنا سابقًا، هناك العديد من أنواع الأقمار الصناعية، وتطبيقاتها الرئيسية هي كما يلي:

• الاتصال: كانت أقمار الاتصالات أول الأقمار الصناعية الرئيسية ومهدت الطريق لتحقيق تقدم تقني كبير. تُستخدم بشكل أساسي للبث الإذاعي والإنترنت والتلفزيون. تعتمد العديد من أنظمة الاتصالات على أقمار الاتصالات لنقل الإشارات عبر مسافات طويلة تساعد في إبقاء الناس على اتصال عالميًا. تُمكّن هذه الأقمار الصناعية أيضًا شركات مثل علي بابا دوت كوم من التواصل بسلاسة وكفاءة. فهي تلعب دورًا أساسيًا في الاتصالات الحديثة حيث تُقدم خدمات لملايين العملاء في جميع أنحاء العالم.
• مراقبة الطقس: تُراقب أقمار الطقس عن كثب الظروف البيئية وتساعد في دراسة وتوقع أنماط الطقس والكوارث الطبيعية وتغيرات المناخ والظواهر الجوية المختلفة. تُقدم بيانات الطقس الأساسية للتنبؤ بالعواصف الشديدة أو الأعاصير لاتخاذ الاحتياطات اللازمة وتقليل الأضرار. تساعد صور الأقمار الصناعية على مراقبة التيارات المحيطية وحالات الجفاف ودرجات حرارة الأرض، مما يساهم بشكل كبير في فهم سيناريوهات الاحتباس الحراري.
• نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): تُوفر أقمار الملاحة معلومات تحديد المواقع الحيوية لصناعات النقل مثل الطيران والشحن والنقل، من بين أمور أخرى. فهي تساعد في تتبع المواقع بدقة من خلال الأجهزة المحمولة لتحسين عمليات الخدمات اللوجستية أو بعثات البحث والإنقاذ، إلخ، والتي تتطلب إشارات من هذه الأقمار الصناعية الملاحية. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم أقمار الملاحة أيضًا في تطبيقات الخرائط، حيث يمكن الحصول على بيانات حول شبكات الطرق ومشاريع تطوير البنية التحتية ومبادرات التخطيط الحضري، إلخ، والتي تتطلب جميعها قدرات تحديد المواقع الدقيقة التي تُوفرها.
• البحث العلمي والاستكشاف: تُجري أقمار البحث التجارب المختلفة في مجالات مختلفة، مثل علم الفلك وعلم الأحياء والفيزياء وعلم المواد، إلخ، خارج الغلاف الجوي للأرض. لقد ساهمت بشكل كبير في اكتساب المعرفة حول الظروف الفضائية مثل مستويات الإشعاع وتأثيرات انعدام الوزن، إلخ، وهي ضرورية لبرامج مهمات الفضاء المأهولة المستقبلية، بما في ذلك مشاريع استكشاف المريخ أو القمر، إلخ. أيضًا، تساعدنا أقمار البحث على فهم المزيد عن كوكبنا من خلال الدراسات الجيولوجية بحيث يمكننا حماية بيئته بشكل أفضل.
• المراقبة والاستطلاع: تلعب أقمار التجسس دورًا مهمًا في تدابير الأمن القومي من خلال مراقبة الحدود، والتحقق من الأنشطة غير القانونية والتهريب، إلخ، وتأمين الأراضي ومراقبة مواقع تخزين الأسلحة وجمع بيانات الاستخبارات أثناء النزاعات، إلخ، باستخدام تقنيات التصوير عالية الدقة المتاحة اليوم.

كيفية اختيار القمر الصناعي

تختلف شراء طبق قمر صناعي للشركة عن شراء واحد للاستخدام الشخصي. يجب على مشتري الشركات مراعاة العوامل التي ستساعدهم على تحقيق المزيد من الأرباح وإرضاء العملاء. فيما يلي بعض الأمور التي يجب مراعاتها عند شراء معدات الأقمار الصناعية للشركة.

• طلب السوق: فحص السوق المحلي لتحديد نوع نظام القمر الصناعي الأكثر شيوعًا. اكتشف نوع نظام القمر الصناعي المطلوب بشدة، حتى لا يهدر المشترون المال على المعدات غير المطلوبة.
• المُورّد: اختر مُورّدًا موثوقًا به يعمل في هذه الصناعة لسنوات عديدة. تأكد من أن المُورّد يبيع طرز أطباق عالية الجودة. ستُقلل طرز الأطباق ذات العمر الافتراضي الأطول من تكاليف الإصلاحات والاستبدال. تأكد من أن المُورّد يقدم دعمًا ممتازًا للعملاء وتسليمًا سريعًا.
• الضمان: اختر المُورّد الذي يقدم ضمانًا ممتازًا لمنتجاته. يغطي الضمان أطباق الأقمار الصناعية وأجهزة الاستقبال، لذلك سيتم تصحيح أي أضرار مادية ضمن النطاق المحدد. يساعد ذلك المستخدمين على خفض نفقات استبدال الطبق وجهاز الاستقبال.
• تغريد الطبق: اختر أطباقًا ذات تغريد يبلغ مترين. تُقدم الأطباق التي يزيد تغريدها عن متر واحد إشارات أكثر استقرارًا. في حالة وجود تداخلات في الإشارة بسبب الطقس، ستحافظ أطباق الأقمار الصناعية على الإشارات.
• التثبيت: تكون الأطباق المثبتة على السطح أكثر حساسية للتلف المادي. ومع ذلك، إذا كان يجب تثبيت الأطباق على السطح، فتأكد من أنها تحتوي على حوامل سقف قوية جدًا. يمكن للحوامل القوية على السطح مقاومة الرياح القوية ولن تحتاج إلى أي تعديلات بعد التثبيت.
• التوطين: عادةً ما يتم توطين الأطباق وأجهزة الاستقبال من نفس العلامة التجارية للمنطقة المقصودة. هذا يزيد من فرص استقبال إشارات قوية ومحتوى من أجهزة الإرسال عبر القمر الصناعي المحلية. ومع ذلك، إذا كان لدى علامتين تجاريتين مختلفتين أطباق موضعية، فيمكنها العمل معًا.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هي عيوب الإنترنت عبر الأقمار الصناعية؟

ج1: تشمل عيوب الإنترنت عبر الأقمار الصناعية المختلفة زمن الوصول العالي وعرض النطاق الترددي المحدود وقبعات البيانات واعتمادها على الطقس والتكاليف المرتفعة.

س2: ما هو مستقبل الأقمار الصناعية؟

ج2: مستقبل تكنولوجيا الأقمار الصناعية هو مجموعات أكبر وأقمار صناعية مصغرة وصيانة في المدار وأنظمة الدفع المتقدمة.

س3: ما هي المسافة بين القمر الصناعي والأرض؟

ج3: تقع المسافة بين القمر الصناعي والأرض بين 1600 كيلومتر إلى 35786 كيلومتر (1000 إلى 22300 ميل).

س4: ما هي الأقمار الصناعية المصنوعة منها؟

ج4: يتكون القمر الصناعي بشكل أساسي من هيكل ودفع ونظم حرارية ونظم طاقة واتصالات وحمولات.

س5: هل الأقمار الصناعية روبوتية؟

ج5: نعم، تحتوي العديد من الأقمار الصناعية على مكونات روبوتية تؤدي مهامًا آلية مثل الإصلاحات والتجميع والصيانة في الفضاء.