الأقمار الصناعية
تعتبر الأقمار الصناعية أحد أهم التطورات التي أحدثها الإنسان، حيث جعلت العالم قرية صغيرة، ومكنت البشر من تبادل المعلومات، وإرسال الإشارات، وبث البرامج ومعرفة الطقس ، فكل الأعمال التكنولوجية تأثرت بحركة الأقمار الصناعية وإنطلاقها، وهناك الألاف من الأقمار الصناعية التي اطلقتها الدول والبلدان حول العالم، والتي جعلتها في سباق كبير مع نظائرها من الدول الأخرى.
الأقمار الصناعية كانت مجرد حلم كتبت عنه الأساطير وتخيله العديد من الكتاب والمفكرين، فمن كان يتصور منذ مئتي عام أن هناك أجهزة سترسل إلى الفضاء يمكنها أن تكشف العالم وتطوره، وتجعله منفتح كله على بعضه، ولكن الاتحاد السويفتي عام 1957 أطلق سبوتنيك كأول تجربة لقمر صناعي في العالم، واكنت انطلاقة لا مثيل لها، تحاكت عنها الصحف والمجلات، وأزهلت العالم كله، وإلى الأن تدرس تلك المرحلة من بداية إطلاق الأقمار الصناعية في الجامعات، كونها الإنطلاقة الأولى، ولم يكن القمر الصناعي سبوتنيك بمفردة، بل كان بأصطحاب الكلية لايكا، وتتالت المحاولات من كافة البلدان، فاستطاعت الولايات المتحدة الامريكية، أن تدخل في السباق، وبعدها روسيا والكثير من الدول الاوربية، إلى أن أصبح هناك أربعون بلدة حول العالم يطلقون أقمارهم الصناعية المتطورة.
ووفقا لوكالة ناسا العالمية، تعرف الأقمار الصناعية على أنها جسم يدور حول نجم أو كوكب، مثل الأرض على سبيل المثال. تم إطلاق هذه الآلات في الفضاء الخارجي وتتحرك حول الأرض أو أي جسم فضائي آخر، وتشمل الأقمار الصناعية الطبيعية كوكب الأرض والقمر. ركز العلماء بشكل كبير على حركة وتاريخ اكتمال القمر، وبعد ذلك بدأ الاهتمام بإطلاق الأقمار الصناعية، حيث تساعد في اكتشافات مهمة حول الكون والكواكب والمجرات المحيطة. كما تساعد في فهم حركة القمر حول الأرض ونتائجها، وتلعب دورا كبيرا في دراسة الشمس نظرا لعدم إمكانية الاقتراب منها. تتتبع أيضا مراحل القمر وأطواره، وتساعد في فهم الثقوب السوداء ونظامنا الشمسي وتوفر فهما أفضل وأكثر علمية للكون بشكل عام قبل اكتشافها.
أنواع الأقمار الصناعية
يوجد العديد من أنواع الأقمار الصناعية حول العالم، وتختلف وفقًا للغرض المخصص لها وآلية عملها، وهذه الأنواع هي:
- أقمار صناعية فلكية
- أقمار صناعية خاصة بالاستشعار عن بعد
- أقمار البحث الخاصة بالإنقاذ
- أقمار صناعية لاستكشاف الطقس
- أقمار صناعية للتجسس
- أقمار صناعية للملاحة
- أقمار صناعية للإتصالات
- أقمار صناعية لاستكشاف الفضاء الخارجي
مدة دوران القمر الصناعي حول الأرض
تتباين مدة دوران القمر الاصطناعي حول الأرض وفقا للمسافة بينهما، حيث يستغرق القمر الاصطناعي الأكبر، وهو محطة الفضاء الدولية، حوالي ٢٩ دقيقة ليدور حول الأرض مرة واحدة. بينما يدور القمر الطبيعي حول الأرض مرة واحدة في الشهر، أي أنه يستغرق حوالي ٢٧.٣ يوم ليكمل دورته حول الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يستغرق القمر نفسه حوالي ٢٧ يوما ليدور حول نفسه. تلك الاكتشافات العلمية الثورية جعلت الأقمار الاصطناعية تحقق قفزة علمية مدهشة أذهلت العالم.
وتقع محطة الفضاء الدولية على إرتفاع مئتين وخمسة وخمسون ميل، وربعمئة وعشرة كيلو مترات فوق سطح الارض، ويعتبر هذا المدار منخفض بالنسبة لسطح الأرض، كما أن هناك أقمار صناعية ف مدار ثابت بالنسبة للأرض وتبعد حوالي 36000 ميل في وتوجد أقمار خاصة تستغرق أربعة وعشرون ساعة للدوران حول الأرض مرة واحدة، والسبب في ذلك، أن كلما أبتعد القمر الصناعي عن الأرض بطأت حركة المركبة الفضائية، وعند خط الأستواء ستكون السرعة الخاصة بالقمر الصناعي، مساوية لسرعة دوران الأرض أي ببطئ شديد، وهي السرعة 36000، وهي لفة واحدة يومياً، في حالة افتراض أن القمر الصناعي ثابت بالنسبة للأرض.
تحتاج الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس والتلفزيون تسعين دقيقة فقط للدوران حول العالم بأكمله، حيث تدور هذه الأقمار حول خط الاستواء.
أهمية الأقمار الصناعية
هناك العديد من الأدوار التي تقوم بها الأقمار الصناعية، وتتمثل أهمية الأقمار الصناعية في:
- تنقل إشارات التلفاز الصناعي إشارات التلفزيون المباشرة إلى المنازل، وتعتبر هذه التقنية اكتشافا هاما في عصر التلفزيون. تقوم الأقمار الصناعية بإرسال إشارات من مركز التوليد إلى محطات صغيرة تقوم بنقل الإشارات عبر الكابلات والموجات الهوائية. كما تنقل البث المباشر من مواقع الأحداث مباشرة، مما يسمح للمشاهدين بمشاهدة الأحداث الجارية في مؤتمرات واكتشافات في دول أخرى.
- يتم إجراء الاتصالات الهاتفية من خلال الأقمار الصناعية الموجودة على متن الطائرات وفي البحر والجو، وتمكن من التواصل مع الأشخاص في جميع الأماكن وإرسال طلبات الإغاثة في حالات الخطر والمشكلات.
- أصبحت أنظمة الملاحة والتنقلات أكثر سهولة بفضل الأقمار الصناعية، حيث تمكنا من تحديد المواقع العالمية بدقة وتسهيل الوصول لأي شخص دون صعوبة، وأصبح بإمكاننا الحصول على خدمات مثل GPS من أي مكان في العالم، وتستخدم هذه الخدمة في تحديد الطرق والخرائط والأماكن.
- ساعدت الأقمار الصناعية على فهم الفضاء الخارجي، وكانت مساعدة كبيرة للتلسكوب في استكشاف أسرار الكون.
عيوب الأقمار الصناعية
توجد العديد من العيوب المصاحبة لاستخدام الأقمار الصناعية، ورغم فوائدها الكبيرة، لا يمكن تجاهل حقيقة أنها ساعدتنا على اكتشاف معلومات جديدة عن القمر وكشف حقائق علمية عنه، كما أسهمت في اكتشاف العديد من الظواهر الكونية المختلفة، ولكن تواجه الوكالات والعلماء العديد من المعوقات والعيوب جراء استخدام الأقمار الصناعية، وتتمثل هذه المعوقات والعيوب في
- تكلفة استخدام الأقمار الصناعية مرتفعة جداً، حيث تحتاج الأقمار الصناعية وإطلاقها إلى ملايين الدولارات، وذلك لتنفيذ مهامها، ويتطلب ذلك دعمًا ماليًا كبيرًا، ويجب أن تكون الدولة التي تطلق القمر الصناعي دولة غنية ولديها الكثير من الأموال لتدعيم إطلاق الأقمار الصناعية.
- إمكانية الفشل، حيث ليس كل قمر صناعي يطلق إلى الفضاء يأتي بمراضه، فهناك العديد من الأقمار الصناعية التي يفشل إرسالها، ولم تأتي بالنتائج المجزية المنتظرة، فالقمر الصناعي جهاز معقد، والكون ليس مضمونة حركته، لذلك فيجب وضع أحتمال كبير للفشل، ويكون وقتها ضاع كل المال والامال المرهونة بوصول القمر الصناعي وآلية عمله.
- ضعف الإشارة الخاصة بالبث، حيث إن في كثير من الأحيان تكون الإشارة الخاصة بالبث ضعيفة جداً، ولا تؤدي بالنتائج المطلوبة، فهناك العديد من العوامل الجوية والكونية، الخاصة بمدارات الأقمار الصناعية، التي تجعل الإشارات ليست على ما يرام، فالطقش والحرارة من شأنهم التأثير على القمر الصناعي.
- عدم التمكن من إصلاح القمر الصناعي، ففي حالة وجود أي عطل في القمر الصناعي تعطل الوكالات الخاصة بإطلاقة عن إصلاحة في كثير من الأحيان، حيث لا يمكن للأشخاص السفر للقمر الصناعي وإصلاحة، لذا يحالوا الأن صنع روبوت ليقوم بإصلاح القمر الصناعي إينما كان، لعدم إهدار التكلفة التي أنفقت من أجل إطلاق القمر الصناعي.