[الصاعدي9]

قرات موضوع أذهلني عن الاقمار الصناعية قبل فترة وحبيت أن تشاركوني في الاستفادة من مثل هذة المواضيع وأتمنى أن ينال الموضوع أعجابكم

منذ قديم الازل والقمر هو رموز الحب و الرومانسية... و لا عجب فهو يضيء الليالي المظلمشة السوداء بنوره الفضي اللامع فيضفي عليها سحرا وجمالا... وإذا كان القمر يدور حول الأرض باستمرار فكذلك تفعل الأقمار الصناعية... لكن الفارق هائل و كبير فالأقمار لا تضيء الليل و تثير شجن العشاق... و لكنها تدور لأسباب أخرى...

الغرض من الأقمار الصناعية
1- جمع المعلومات عن الأرض والشمس ونقلها إلي الأرض
2- دراسة حالة الطقس
3- الاتصالات السلكية واللاسلكية
4- للأغراض العسكرية وتصوير مواقع العدو

نشأة الأقمار الصناعية:
تم إطلاق أول قمر صناعى فى عام 1957. وهو القمر الروسى (Sputnik) والذى معه تم افتتاح عصر الاتصالات الفضائية للأرض. بعد ذلك بعام تم إطلاق القمر الصناعى الأمريكى (Score) ثم تلاه بعد ذلك العديد من الأقمار.. لكن التاريخ الذى لا ينسى هو عام 1962 حيث تم إطلاق القمر الصناعى (Telstar 1) والذى استخدم فى نقل البث التليفزيونى بين أمريكا وأوروبا. بعد ذلك تم إطلاق العديد من الأقمار ذات الأغراض المختلفة.

مكونات القمر الصناعي

مكونات أي قمر صناعي هي مجموعه الأجزاء والمعدات المختلفة التي يحتاجها لأداء المهمة المكلف بها وهناك مكونات أساسية توجد في جميع الأقمار مثل

1. أجنحة الخلايا الشمسية التي تمد القمر بالطاقة اللازمة لتشغيله.
2. بطارية احتياطية من الهيدروجين أو النيكل أو الكاديوم لتشغيل القمر في حالات الطوارئ او في حالات كسوف الشمس .
3. الهوائيات اللازمة لاتصال القمر بمحطات التحكم الأرضية وبث الصور والبيانات إليها واستقبال الأوامر منها .
4. الكاميرات الرقمية الدقيقة جدا خاصة في أقمار التجسس وأقمار الطقس وأقمار الأبحاث العلمية وتصل دقة هذه الكاميرات إلي تصوير سيارة متحركة علي الأرض بكل تفاصيلها.
5. النواقل كما في أقمار البث الفضائي والاتصالات وهي التي يتم تحميل القنوات الفضائية والتليفونية عليها وتتميز أقمار الاتصالات والبث التليفزيوني عن جميع الأقمار الصناعية بالهوائيات العملاقة الموجودة فيها والتي تتيح لها نقل الصور والبيانات والاتصالات من مكان إلي آخر علي سطح الكرة الأرضية.

وتوجد كل هذه المحتويات في وعاء خارجي يحمل اسم BUS وهو الغلاف الخارجي للقمر الصناعي أو الهيكل الأساسي له والذي يضم بدورة مجموعه كبيرة من الدوائر والرقائق الالكترونية وأجهزة الكومبيوتر الدقيقة ومولد للطاقة ومعدات الاتصال.


المدارات والأقمار

المدار هو الموقع الذي يتخذه القمر الصناعي في الفضاء الخارجي حول الأرض وبعده عنها وسرعة دورانه حولها بالتزامن مع سرعه دورانها حول نفسها. ويختلف مدار كل قمر عن الآخر وفقا لطبيعة القمر ومهمته المكلف بها وهناك أنواع من المدارات التي تتخذها الأقمار الصناعية حول الأرض ومنها ما يلي:

المدار القطبي – Polar Orbiting
و هو نوع من مدارات LEO. وفيه يتخذ القمر الصناعي موقعا قريبا من الأرض ويكون شكل دورانه من الشمال إلي الجنوب وهكذا حتى يغطي المساحة المطلوبة منه على الأرض

أقمار هذا المدار
يتيح هذا المدار للأقمار الموجودة فيه إمكانية مسح الكرة الأرضية في وقت قياسي وتسجيل الصور والبيانات بكل دقة لذلك تستخدمه أقمار الأبحاث العلمية خاصة العاملة في مجال البيئة والطقس ودراسة الصحاري والمياه الجوفية وكذلك أقمار التعدين والبحث عن النفط.


المدار المنخفض- ليو LEO - Low Earth Orbit

عندما يدور القمر الصناعي في مدار في شكل دائري منخفض وقريب من سطح الأرض يسمي هذا المدار LEO أو المنخفض وهو يبعد حوالي 200 إلي 500 ميل فوق سطح الأرض و لان هذا المدار قريب جدا من سطح الأرض فأن الأقمار الصناعية الموجودة فيه تدور بسرعات كبيرة جدا بفعل الجاذبية الأرضية التي تجذبها إلي غلاف الأرض وتصل سرعة الأقمار هنا إلي أكثر من 27 ألف و 359 كيلو متر في الساعة وتستطيع الأقمار الموجودة في هذا المدار الدوران حول الأرض في 90 دقيقة فقط


أقمار هذا المدار

يتيح المدار القريب من الأرض لهذه الأقمار التقاط الصور المقربة جدا لمساحات شاسعة من سطح الكرة الأرضية يمكن استخدامها في الدراسات الجغرافية والخرائط المساحية والتعدينية ونظم الملاحة الجوية والبحرية ومعظم أقمار هذا المدار تنتمي إلى الأقمار العلمية

المدار المتزامن - Geostationary Orbits
المدار المتزامن يقع علي ارتفاع 22 ألف و 300 ميل في الفضاء الخارجي ويتيح للأقمار الصناعية الموجودة فيه الدوران بسرعة تتزامن مع سرعة دوران الأرض حول نفسها ويقع هذا المدار فوق خط الاستواء لذلك يستغرق القمر الصناعي الموجود في هذا المدار 24 ساعة كاملة للدوران حول كوكب الأرض وهذا يعني أن الأرض والقمر الصناعي يدوران معا في وقت واحد لذلك تبقي جميع الأقمار في هذا المدار فوق المناطق الجغرافية المخصصة لتغطيتها فمثلا القمر الذي يغطي الشرق الأوسط يبقي في موضعه بفضل دورانه بشكل تزامني مع الأرض . و في هذه الحالة تبقى صحون الالتقاط موجهة إلى نفس المكان و لا نحتاج إلى تغيير اتجاهاتها.

وبالمناسبة فإن هذا المدار رغم بعده عن سطح الكرة الأرضية إلا أن هناك مدار رابع يسمى Highly Elliptical Orbits HEO هو الأبعد عن سطح الأرض .


المدار المائل البيضاوي Highly Elliptical Orbits HEO
وهي الأقمار التي تعلو الأقمار المتزامنة مع الأرض ، ومداراتها شديدة الاهليلجية والانحراف مثل أقمار الأرصاد الفلكية

وفيما يلي صورة لهذة المدارات

عملية إطلاق القمر الصناعي:

تنقسم المهمة الفضائية إلى ثلاثة أركان رئيسية هي: القمر الصناعي، وصاروخ الإطلاق، والمحطة الأرضية لاستقبال المعلومات أو الاتصالات من القمر الصناعي. أما عن صاروخ إطلاق القمر الصناعي، فإن أنواعًا معينة من الصواريخ مخصصة لحمل القمر الصناعي داخلها والانطلاق به من الأرض إلى مدار القمر الصناعي حول الأرض، ثم الانفصال عنه وتتركه ليدور حول الأرض، تنطلق هذه الصواريخ من محطات إطلاق معينة موجودة حول العالم يبلغ عددها 19 محطة إطلاق. ومن أشهر الصواريخ التي تستخدم لإطلاق الأقمار الصناعية صاروخ أريان الفرنسي وصاروخ كوزموس الروسي.
ويستطيع المهندسون توجيه هوائيات القمر الصناعي إلي أي نقطة وذلك بواسطة إرسال إشارات تحكم خاصة.

كذلك يحوي القمر على أجهزة تضخيم الإشارة الملتقطة إلى بضعة عشرات الآلف مليون من المرات من اجل إعادة إرسالها مرة ثانية إلى المحطات الأرضية ورغم أن القمر الصناعي يلتقط عدد كبير من الترددات المختلفة فانه لا يحدث تداخل في ما بينها ، بسبب استخدام الموجات الميكروية Microwave ، والتي لا تتأثر بالطبقات المتأنية في الغلاف الجوي التي تعكس الإشارات الاخري.




سقوط الاقمار الصناعية وتاريخ مخيف




إنه جسم ساخن جداً يسير نحو الارض بسرعة هائلة تفوق سرعة الصوت وسيحتك بالغلاف الجوي ليزداد إحتراقاً ولهيباً ثم سيسقط على البشر ليدمر قرى بكاملها أو اجزاء منها، هذا السيناريو المرعب هو مايتخيله أي شخص يسمع بقرب سقوط إحدى الأقمار الصناعية، ففي عام 1979م إنتهى العمر الافتراضي للمعمل الفضائي الضخم سكاي لاب وفقد طاقته ثم اتجه نحو الأرض،قامت وقتها ناسا بعرض العديد من الافكار نحو إرسال مركبة فضائية مزودة بوقود للمحطة الفضائية التي خرجت عن مدارها ولكن الانهيار الكبير في أنظمة الخلايا الشمسية الضخمة المرتبطة بالمحطة جعلت من المستحيل الحصول على بيانات دقيقة عن حركتها والتحكم فيها فكان السقوط بعد إحدى عشر عاما من العمل المتواصل هو النهاية الحتمية، وفي الحادي عشر من يوليو 1979م توجت المحطة التي تزن 78طناً نحو البشر الذين عاشوا شهوراً من الرعب حتى انها ظهرت في افلام الكرتون والمسلسلات ليسقط بسلام في المحيط الهندي بالقرب من الشواطئ الأسترالية حتى ان اجزاء من المحطة وجدت في مناطق مختلفة في الغرب الأسترالي (منطقة سبارسلي) والتي يوجد بها اعداد كبيرة من البشر ولكن لم يصلب احد، أما الأكثر رعباً بالفعل فهو سقوط القمر الصناعي النووي كوزموس -954 وهو قمر صناعي روسي عسكري تم إطلاقه في 18سبتمر 1977م وكان من المفترض أن يقوم القمر بإطلاق المحرك النووي في مدار حول الارض عند انتهاء عمره الافتراضي ليبقى في مدار حول الأرض لمئات السنين، ولكن ماحدث ان الروس فقدوا التحكم كلياً بالقمر ولم يعد بالإمكان فصل المحرك عن القمر الذي بدأ يتوجه نحو الأرض ليحتك بالغلاف الجوي الكثيف الذي سيقلل من حركته ويجعله ينهار كلياً، وقد تكتم الروس كلياً حول مايجري في فوق رؤوس الناس، ولكن الامريكان كانوا قد اكتشفوا المشكلة ووضعوا مخططات طارئة لمواجهة الكارثة المحتملة ومن ذلك فريق متحرك لملاحقة الحطام ورصد تأثيراته،وفي الرابع والعشرين من يناير 1978م سقط الحطام على الأراضي الكندية في منطقة ثلجية كثيفة، وانطلق الفريق الأمريكي بالتعاون مع الكنديين بحثاً عن وأكتشف مجموعة من المستكشفين أحد قطع الحطام ولمسها بيده وهو يلبس القفازات الكثيفة ولحسن حظه ان هذه القطعة من الحطام لم تكن تحمل كمية تذكر من الوقود النووي وعندما اخبر السلطات وصل فريق كبير ليكتشف الأجزاء الأخرى التي تحتوي وقودا يكفي لقتل الشخص خلال ساعتين فقط بمجرد الاقتراب منه، وتم تجميع جميع الأجزاء في عملية تكلفت أكثر من ستة ملايين دولار دفع السوفيت نصفها بعد ثلاث سنوات من المفاوضات وكذلك حصل مع كوزموس - 1402وهو قمرصناعي نووي أيضاً وتم اطلاقه في نهاية اغسطس 1982م ثم سقط في 23يناير 1983م في المحيط الهندي واختفى كلياً ولكنه في هذه المرة اثار ضجة وخوفاً أكبر لدى البشر على الأرض بالرغم من تأكيدات الروس أنهم يسيطرون تماماً عليه ومع ذلك سقط القمر بالمحرك النووي وبعد ذلك قرر الروس إيقاف الأقمار المزودة بالطاقة النووية، اما القمر الصناعي العلمي LDEF-1 فيحكي قصة نجاح نادرة حيث استطاعت المركبة الفضائية كولومبيا ان تلتقطه من الفضاء ووضعه في خزانتها والعودة به إلى الأرض في 20يناير 1990م، القمر LDEF-1 عمره عشرة شهور فقط واطلق في ابريل 1980م وكانت المركبة الفضائية تشالنجر قوم بشحة بالوقود قبل ان تحصل الكارثة في 28يناير 1986م التي دمر فيها تشالنجر عندما انفجر بعد لحظات من إقلاعه ومقتل جميع طاقمه، وتوقف الدعم لهذا القمر نظراً لتوقف الرحلات وتوقع الجميع سقوط القمر الذي يزن 10اطنان قبل ان ينقذه كولومبو ويعود به غلى الارض سالماً لكي يعاد استخدامه لاحقاً، ونعود للروس مرة اخرى عندما كانت المحطة الفضائية الذتي تزن 20طن والتي كانت مرتبطة بالمحطة الرئيسية مير التي اصبحت محطة دائمة في الفضاء ساليوت -7 وهو أسم المحطة والتي أستهلكت معظم وقودها للانتقال إلى مدار أبعد عن الأرض عام 1989م عاشت نفس مراحل سكاي لاب وفي عام 1991م كانت ساليوت قد فقدت اهم مصادر الطاقة وهي ألواح الطاقة الشمسية ونظراً لابتعاد المحطة في مدار يسمى مدار التخزين فقد كان بالإمكان إرسال مركبة فضائية لتزويدها بالوقود ولكن الروس لم يكونوا قد جربوا القيام بمثل هذه المهام من قبل ولهذا تركت المحطة لتواجه مصيرها وسقطت في السابع من فبراير 1991م على الأراضي الارجنتينية على بعد 400كيلومتر فقط من العاصمة بيونيس ايرس بدون اصابات تذكر بعد ان أضاءت عملية اختراق القمر في المجال الجوي سماء دول امريكا الجنوبية في مشهد مثير ونادر

[أوتار ممزقة]

بالاضافة الى الاستخدامات السابقة
تستخدم فى تصوير طبقات الأرض وكشف المعادن والمياه الجوفية والكثير من غير ذلك من الاستخدامات
موضوع جميل
تسلم على الطرح
تحياتى

[~~راعي الفزعه~~]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته ..

كاآبتن .،

.. الصاعدي9 ..

الله يعطيك العافية .. طرح مميز حقيقةً

فقرات علمية جميلة .. و أكثر الققرات التي اعجبتني هي قرة سقوط الأقمار و تاريخها المخيف بالاضافة الى فقرة كيفية اطلاق القمر ..

طرح علمي راقي احييك عليه ..

:

دمتَ بود ..

[Moon Flower]

ماشاء الله موضوع جميل جدا ومهم واستفدت منه

كل التحية

[yasin2006]

شكرا على المعلومات المفيدة كابتن في انتظار جديدك تقبل مروري