الأقمار الصناعية,قمر صناعى,بحث عن الاقمار الصناعية,انواع الاقمار الصناعية,اهمية الاقمار الصناعية,الأقمار الاصطناعية,بحث عن الاقمار الصناعيه,بحث عن الاقمار الاصطناعية,انواع الاقمار الصناعيه,صورة الأقمار الصناعية,اسماء الاقمار الاصطناعية,انواع,الاقمار الاصطناعية,اهميه الاقمار الصناعيه,صور أقمار,الاقمار الصناعية الطقس,الاقمار الصناعية للطقس,بحث عن الاقمار الصناعية كامل,تعريف الاقمار الصناعية,طقس الاقمار الصناعية,الاقمار الصناعية العربية,محطة الفضاء الدولية
تاريخ الأقمار الصناعية:
القمر الصناعى أو التابع هو مصطلح يطلق على الأجسام التى صنعها الإنسان وتدور حول الأرض.
صنع أول قمر صناعى على يد الإتحاد السوفيتى وتم إطلاقة فى 14 أكتوبر سنة 1957 وهذا القمر هو القمر الصناعى "Sputink 1"، وكان حجمه تقريبا فى حجم كرة شاطئ وقد قام بالدوران حول الأرض لمدة 21 يوما، ثم فى 3 نوفمبر من نفس العام أطلق الإتحاد السوفيتى النسخة الثانية من هذا القمر وهى "Sputnik 2" وكان يحمل فى داخله أول كائن حى يصعد للفضاء وهى الكلبة "Lakia"، ثم بعدها بعام تحديدا فى 31 يناير 1958 أرسل الأمريكان أول قمر صناعى لهم وهو "Explorer 1"، وفى سنة 1961 سبق الإتحاد السوفيتى الولايات المتحدة مرة أخرى وإستطاعوا إرسال رائد الفضاء "يورى جاجارين" داخل القمر الصناعى "Vostok 1" ليكون أول بشرى يصعد إلى الفضاء، وقام بدورة كاملة حول الأرض، ثم فى عام 1962 إستطاع رائد الفضاء الأمريكى"جون غلين" الدوران حول الأرض ليكون أول أمريكى يدور حول الأرض، وقد أرسل الأمريكان عدد من رواد الفضاء قبل "جون غلين" لكن لم يستطع أحد منهم الدوران حول الأرض.
وكندا هى أول دولة بعد الإتحاد السوفيتى والولايات المتحدة الأمريكية تقوم بإطلاق القمر الصناعى الخاص بها سنة 1962 حيث أطلقت القمر الصناعى "Alouette 1"، وأول دولة عربية تطلق قمر صناعى هى مصر حيث أطلقت القمر الصناعى "ِنايل سات 101" سنة 1998.
الأجزاء الرئيسية للقمر الصناعى:
كل الأقمار الصناعية تتشابه فى أن لديها أربع أجزاء أو أربع أنظمة رئيسية، هذه الأنظمة ضرورية لأى قمر صناعى وهى:
- نظام الطاقة: أى قمر صناعى له نظام للحصول على الطاقة، وفى معظم الأحيان يكون مصدر الطاقة هو الشمس، والأشياء التى تشبه الأجنحة وتخرج من القمر الصناعى هى ألواح شمسية للحصول على الطاقة من الشمس.
- نظام تواصل: ويتكون من أجهزة إستقبال وإرسال تستقبل وترسل الرسائل من وإلى الأرض، وهذا الجزء مهم للغاية لأنه يساعد المحطات الأرضية على معرفة موقع القمر الصناعى بدقة والتحكم فى القمر الصناعى.
- نظام الدفع: يتكون من صواريخ صغيرة تكون مثبته على جسم القمر الصناعى وتستخدم فى دفع القمر الصناعى وتحريكه ومساعدته على البقاء فى المدار الخاص به.
- الحمولة: وهذا هو الجزء الرئيسى فى القمر الصناعى، والحمولة تختلف وفق وظيفة القمر الصناعى، فإذا كانت وظيفته هى تصوير الفضاء فإن الحمولة سوف تتكون من تليسكوب وكاميرات وأجهزة تساعده على رصد الفضاء وحركة النجوم، وإذا كانت وظيفته متعلقة بالأرصاد الجوية فستكون الحمولة مكونة من أجهزة علمية من أجل مراقبة المناخ، إلخ
إطلاق القمر الصناعى وصنع مدار له:
10، 9، 8، 7، 6، 5، 4، 3، 2، 1، 0، تلك العشرة ثوانى تكون الثوانى الأكثر ترقبا وتوترا، لأن بعد الثانية الأخيرة سنعرف هل نجحت العملية أم ضاع مجهود كل تلك الشهور لتصنيع القمر الصناعى عبثا،ولكن لنفترض أن الحمد لله نجحت عملية الإطلاق وإنطلق الصاروخ حاملا على متنه القمر الصناعى، وينطلق الصاروخ بسرعة الهروب (وهى أقل سرعة يحتاجها الجسم للتغلب على الجاذبية الأرضية والخروج من الغلاف الجوى وتساوى 11.2 كيلومتر فى الثانية) وها هو الصاروخ قد بلغ السرعة المطلوبة وبدأت خزانات الوقود الفارغة تنفصل عن جسد الصاروخ واحدة تلو الأخرى من أجل تقليل الوزن، وها هو القمر الصناعى يستعد للإنطلاق من أجل صنع المدار الخاص به.
فلنتوقف للحظات لكى نرى كيف يقوم القمر الصناعى بصنع المدار الخاص به حول الأرض، صنع المدار يعتمد على قوانين فيزيائية بسيطة للغاية.
إذا قمنا بقذف جسم فسوف يأخذ مسار منحنى فى الهواء ثم يسقط على الأرض وإذا صعدنا إلى مكان أعلى وقذفناه بقوة أكبر فسيطير لمسافة أكبر ثم يسقط، وإذا زدنا القوة كل مرة وحيث أن الأرض كروية فسنجد أن هذا الجسم قام بلفة كاملة حول الأرض وعاد لنا مرة أخرى.
فلنعطى مثال أخر ولنتخيل أن هنالك مدفع وقذفنا كرة من هذا المدفع، فى البداية سوف تسقط الكرة فى "A" وإذا زدنا القوة سوف تسقط فى"B" وإذا أخذنا فى زيادة القوة سوف تزداد المسافة حتى تصبح مثل "C"و"D" وتصنع مدار لها حول الأرض، وإذا قمنا بزايدتها بشكل مبالغ فيه سوف تخرج الكرة من مدار الأرض وتذهب بعيدا مثل "E".
الحفاظ على المدار:
والأن وقد عرفنا كيف نصنع مدار للقمر الصناعى، فكيف إذا يتم الحفاظ على هذا المدار؟ لكى نصنع مدار إستخدمنا قوانين المقذوفات، ولكى نحافظ عليه سنستخدم قوانين الحركة الدائرية، بما أن القمر الصناعى أصبح يدور حول الأرض فى حركة دائرية فأصبح هناك قوتان تؤثران عليه قوة تسحبة للداخل فى إتجاه الأرض وهى الجاذبية وقوة تسحبة للخارج بعيدا عن الأرض وهى قوة الطرد المركزى.
وللحفاظ على المدار الخاص بالقمر الصناعى، يجب أن تكون قوة الطرد المركزى مساوية لقوة الجاذبية لكى يكون ناتج القوة المؤثرة على القمر يساوى صفر فيبقى فى مداره، ولأن قوة الجاذبية ثابته وقوة الطرد المركزى تتغير مع تغير السرعة (فهى تزداد مع إزدياد السرعة وتنخفض مع إنخفاض السرعة) لذا فعلى القمر الصناعى أن يدور بسرعة ثابته وهذه السرع تسم السرعة الفلكية وهى السرعة التى إذا زادت سرعة القمر الصناعى عنها تصبح قوة الطرد المركزى أكبر من الجاذبية فيخرج القمر الصناعى عن مداره ويبتعد عن الأرض، وإذا إنخفضت سرعة القمر الصناعى عن السرعة الفلكية أصبحت قوة الطرد المركزى أقل من الجاذبية ويسقط القمر إلى الأرض.
والسرعة الفلكية يتم تحديدها وفق إرتفاع القمر، فكلما زاد الإرتفاع قلت الجاذبية وإحتاج القمر الصناعى إلى قوة طرد مركزى أقل وبالتالى إلى سرعة فلكية أقل، وبالعكس إذا كان المدار منخفضا تصبح الجاذبية أقوى فيحتاج القمر الصناعى إلى قوة طرد مركزى أعلى وبالتالى إلى سرعة فلكية أعلى.
إستخدامات الأقمار الصناعية:
تستخدم الأقمار الصناعية فى العديد من المجالات مثل:
- نظام تحديد المواقع: عندما تستخدم نظام تحديد المواقع فإنك تتعامل مع أربعة أقمار صناعية فى نفس الوقت حيث يقوم الجهاز الخاص بك بإرسال إشارة إلى إحدى تلك الأقمار ويسجل القمر الصناعى الوقت التى إستغرقته الإشارة فى الوصول من جهازك إليه ويستخدم هذ الوقت ليحدد المسافة بينك وبينه ثم يقوم برسم دائره يكون نصف قطرها يساوى تلك المسافة، ويرسل جهازك إشارتين إخرتين إلى قمرين صناعين مختلفين ويقوم كل منهم بتكرار نفس العملية ورسم دائرة والنقطة التى تتقاطع فيها تلك الدوائر الثلاث تكون هى موقعك، أما القمر الرابع فتكون وظيفته هى الإشراف على تلك العملية.
- الأرصاد الجوية: تقوم الأقمار الصناعية بمتابعة التغيرات المناخية وجمع المعلومات عن حالة المناخ وعن طريق تلك المعلومات يمكننا التنبؤ بحالة الطقس وإن كان هنالك أخطار طبيعية مثل الأعاصير والزلازل أم لا.
- التعدين: حيث تستخدم الأقمار الصناعية تقنيات متقدمة لتحديد ما هو موجود فى باطن الأرض، وهذا يساعد على إكتشاف وإستخراج الثروات الطبيعية من باطن الأرض.
الخاتمة:
وفى نهاية المقال أحب أن أقول أنه وبالرغم من كل تلك الإستخدامات المفيدة للأقمار الصناعية، فإن هنالك أيضا مخاطر من الأقمار الصناعية وأكبر هذه المخاطر هى النفايات الفضائية، فهنالك الكثير من الأقمار الصناعية التالفة فى الفضاء حيث هناك حوالى 5428 قمر صناعى خارج الخدمة فى الفضاء ولا يشكلون سوى نفايات تتدور حول الأرض وتلك الأقمار فى بعض الأحيان تعيق الفلكيين عن رؤية الفضاء، وأيضا تشكل خطر على الأقمار الصناعية الأخرى، والمشكلة الأكبر أن كمية النفايات تلك تزداد لأن كل قمر صناعى ينهى المهمة الخاصة به وينهى مدته لا يمكنه العودة إلى الأرض بل يتم إخراجه من الخدمة وتركه فى الفضاء، وحتى الأن لم يظهر حل لتلك المشكلة.
المراجع:
المشاركات
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق