بحث عن الاقمار الصناعية

القمر الاصطناعي هو كائن فضائي يدور حول جسم أكبر منه في الفضاء، وتعتبر الأقمار الاصطناعية واحدة من أهم الاكتشافات في القرن العشرين، إن لم تكن الأهم، بسبب الفوائد العديدة التي توفرها في التواصل مع الكون ومعرفة أخباره، وبالتالي أصبحت جميع مؤسسات الاتصال ووسائل الإعلام السمعية والبصرية يعتمدون على الأقمار الاصطناعية التي تدور في الفضاء، وعلى الرغم من أن هذه الفكرة في يوم من الأيام كانت تبدو وكأنها خيالية ولا يمكن تصديقها.

أول قمر صناعي

أول من فكر في هذه الفكرة كان ايفرت هيل، وقد توصل لها من خلال قصة قصيرة كتبها في عام 1869م. وظلت الفكرة مجرد حلم في خيال الكاتب حتى عام 1903م، عندما نشر العالم الروسي قسطنطين تشياكوفسكي خبرا عن توصله لطريقة يمكن من خلالها دفع الأجهزة في الفضاء، واستمرت الأبحاث في هذا المجال.

في الرابع من شهر أكتوبر عام 1957م، أطلق الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي يسمى سبوتنك، ونجح هذا القمر الصناعي في قياس كثافة الطبقات الغلاف الجوي العليا عن طريق قياس التغير المداري. وفي عام 1957م، تم إطلاق القمر الصناعي سبوتنك 2 الذي كان يحتوي على الكلبة الشهيرة لايكا، واستمرت الأبحاث العلمية في اكتشاف الكون المحيط باستخدام الأقمار الصناعية في تقدم مستمر حتى يومنا هذا، وما زال العلم يفاجئنا بالمزيد.

أنواع ومجالات استخدام الأقمار الصناعية

ظهرت الحاجة الشديدة إلى استخدام الأقمار الصناعية في مجالات متعددة، لذا ظهرت أنواع متعددة من الأقمار الصناعية، منها الأقمار الصناعية الحيوية، وأقمار رصد الأرض، الأقمار الفلكية، وأقمار الاتصالات، وأقمار الطقس، والأقمار الصناعية العسكرية، والأقمار الخاصة بالملاحة، والأقمار القاتلة.

الأقمار الصناعية الحيوية: أطلقت وكالة ناسا الأمريكية للأبحاث الفضائية ثلاثة أقمار صناعية من هذا النوع بين عامي 1966م و 1969م، وتم تصميم هذه الأقمار الصناعية لنقل الحياة إلى الفضاء، ولذلك تم وضع مجموعة من الضفادع والقردة والذباب وبذور القمح والبيض داخل تلك الأقمار الثلاثة لاختبار الحياة في الفضاء.

أقمار الطقس: مهمة هذه الأقمار الصناعية هي جمع المعلومات حول الغلاف الجوي والتنبؤ بالأحوال الجوية على المدى القريب والبعيد.

الأقمار العسكرية: تجمع تلك الأقمار جميع الاتصالات المشفرة وتساعد في مراقبة حركات العدو والكشف النووي، وأهميتها تكمن في إعطاء إنذار مبكر قبل إطلاق الصواريخ من الجهة المعادية.

أقمار الاتصالات: يستخدم هذا القمر في التطبيقات العسكرية، وكذلك في التطبيقات التلفزيونية والإذاعية والاتصالات، ويقوم بهذا استخدامه منظمات حكومية وخاصة.

أقمار رصد الأرض: يتم استخدام البيانات التي تصدر من تلك الأقمار في تطبيقات الموارد المائية والغابات والزراعة وإدارة الكوارث والتنقيب عن المعادن والتخطيط الحضري وغيرها.

الأقمار الخاصة بالملاحة: يساعد هذا القمر في الملاحة الجوية، حيث يساعد السفينة في تحديد خطوط طولها وعرضها بدقة عالية.

الأقمار القاتلة: تم تصميم هذه الأقمار لتدمير الرؤوس الحربية التي تتم إطلاقها من الدول المعادية، وتعمل أيضا على تدمير الأجسام الفضائية والأقمار الصناعية التي تشكل تهديدا للحياة على كوكب الأرض.

الأقمار الفلكية: تستخدم الأقمار الصناعية في رصد الأجسام الفضائية والكواكب البعيدة والمجرات، وتعرف هذه الأقمار بمصطلح التلسكوبات الفضائية.

مما تتكون الأقمار الصناعية

تحتوي أي قمر صناعي على مكونات أساسية، بغض النظر عن نوعه، مع وجود اختلاف في بعض الأجزاء والمعدات حسب المهمة التي سيؤديها القمر الصناعي. وفيما يلي سنناقش الأجزاء الرئيسية الموجودة في أي نوع من الأقمار الصناعية، وهي:

تعمل أجنحة الخلايا الشمسية على إمداد القمر بالطاقة اللازمة لتشغيله،
2. بطارية احتياطية موجودة في أي قمر صناعي، وتكون مصنوعة من الهيدروجين أو النيكل، لتشغيل القمر في حالة حدوث كسوف شمسي، على سبيل المثال
تتميز الكاميرات الرقمية الدقيقة جدًا بقدرتها على نقل الصورة بأدق تفاصيلها.
يتم وضع محرك صاروخي ضخم في مساره الصحيح.

يتم استخدام كواشف حساسة للضوء لتحديد موقع القمر بالنسبة للأرض والشمس.
6. أجهزة تضمن قيامه بمهامه الخاصة.
هوائي يستخدم لنقل المعلومات بين الأرض والقمر

السرعة المدارية للأقمار الصناعية

هي سرعة تحرك القمر الصناعي والتي تكون عالية جداً بحيث يتوافق منحنى سقوطه مع منحنى تجاذب سطح الأرض، إذا زادت سرعة القمر الصناعي عن سرعته المدارية الأصلية فإنه سوف يتحرك للخارج إلى مدار بعيد عن الأرض، حيث يعتمد المدار المختار لدوران القمر الصناعي  حول الأرض على المهمة المطلوبة من القمر الصناعي بحيث يمكن أن يدور فوق خط الاستواء مباشرة أو أن يمر فوق القطبين أو على أية زاوية بينهم.