قمر اصطناعي للاتصالات: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
طلا ملخص تعديل وسم: تعديل مصدر 2017 |
ط ←تأريخه |
||
| سطر 7: | سطر 7: | ||
كما هو معروف، يستخدم الاتصال اللاسلكي [[موجة كهرومغناطيسية|الموجات الكهرومغناطيسية]] لنقل الإشارات و لكن هذه الاشارات تتطلب خط رؤية أي عدم اعاقتها بواسطة انحناء الأرض فكان الحل باستخدام الأقمار الصناعية لترحيل الإشارة حول منحنى الأرض ، مما يسمح بالاتصال بين النقاط المنفصلة على نطاق واسع. <ref>{{cite web|url=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |title=Satellites - Communication Satellites |publisher=Satellites.spacesim.org |date= |accessdate=2016-02-10}}</ref> تستخدم أقمار الاتصالات نطاقًا واسعًا من ترددات الراديو والميكروويف. لتجنب تدخل الإشارة ، عملت المنظمات الدولية المتخصصة لوائح لتنظيم استخدام نطاقات التردد. تخصيص النطاقات هذا هو ما يقلل من خطر تداخل الإشارة<ref name="aerospace.org"/> |
كما هو معروف، يستخدم الاتصال اللاسلكي [[موجة كهرومغناطيسية|الموجات الكهرومغناطيسية]] لنقل الإشارات و لكن هذه الاشارات تتطلب خط رؤية أي عدم اعاقتها بواسطة انحناء الأرض فكان الحل باستخدام الأقمار الصناعية لترحيل الإشارة حول منحنى الأرض ، مما يسمح بالاتصال بين النقاط المنفصلة على نطاق واسع. <ref>{{cite web|url=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |title=Satellites - Communication Satellites |publisher=Satellites.spacesim.org |date= |accessdate=2016-02-10}}</ref> تستخدم أقمار الاتصالات نطاقًا واسعًا من ترددات الراديو والميكروويف. لتجنب تدخل الإشارة ، عملت المنظمات الدولية المتخصصة لوائح لتنظيم استخدام نطاقات التردد. تخصيص النطاقات هذا هو ما يقلل من خطر تداخل الإشارة<ref name="aerospace.org"/> |
||
== تأريخه == |
== تأريخه == |
||
اقتُرح مفهوم قمر الاتصالات المستقر بالنسبة إلى الأرض لأول مرة من قِبل [[آرثر سي كلارك|آرثر سي. كلارك]] ، إلى جانب فاهيد ك. ساندي بناء على أعمال [[قسطنطين تسيولكوفسكي|قسطنطين تسيولكوفسكي.]]<nowiki/>و في أكتوبر 1945 ، نشر كلارك مقالا بعنوان "المرحلات خارج الأرض" في المجلة البريطانية "وايرلس وورلد"..<ref name="مولد تلقائيا1" /> ووصفت المقالة العوامل الأساسية وراء نشر |
اقتُرح مفهوم قمر الاتصالات المستقر بالنسبة إلى الأرض لأول مرة من قِبل [[آرثر سي كلارك|آرثر سي. كلارك]] ، إلى جانب فاهيد ك. ساندي بناء على أعمال [[قسطنطين تسيولكوفسكي|قسطنطين تسيولكوفسكي.]]<nowiki/>و في أكتوبر 1945 ، نشر كلارك مقالا بعنوان "المرحلات خارج الأرض" في المجلة البريطانية "وايرلس وورلد"..<ref name="مولد تلقائيا1" /> ووصفت المقالة العوامل الأساسية وراء نشر الأقمار الاصطناعية في المدارات الثابتة بالنسبة إلى الأرض لغرض نقل الإشارات الراديوية. وهكذا ، فإن آرثر سي. كلارك غالباً ما يشار إليه بأنه [[مخترع]] قمر الاتصالات ، ويستخدم مصطلح "حزام كلارك" كوصفة للمدار. <ref>{{cite web|url=https://www.engadget.com/2008/03/18/arthur-c-clarke-inventor-of-satellite-visionary-in-technology/|title=Arthur C. Clarke, inventor of satellite, visionary in technology, dead at 90|publisher=Engadget.com|date=2008-03-18|accessdate=2016-02-10}}</ref> |
||
بعد عقود بدأ مشروع اتصالات أطلق عليه "نقل الاتصالات بالقمر " نفذته البحرية الأمريكية. وكان يهدف إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كعاكس سلبي وقمراتصالات طبيعي. كان أول فمراصطناعي للأرض [[سبوتنك 1|سبوتنيك 1.]] الذي وضعه [[الاتحاد السوفيتي]] في مداره في 4 أكتوبر 1957 ، وقد تم تجهيزه بجهاز إرسال راديوي يعمل على ترددين: 20.005 و 40.002 MHz.تم إطلاق سبوتنيك 1 كخطوة رئيسية في استكشاف تطوير الفضاء والصواريخ.ومع ذلك ، لم يتم وضعه في المدار لغرض إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى على الأرض. |
بعد عقود بدأ مشروع اتصالات أطلق عليه "نقل الاتصالات بالقمر " نفذته البحرية الأمريكية. وكان يهدف إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كعاكس سلبي وقمراتصالات طبيعي. كان أول فمراصطناعي للأرض [[سبوتنك 1|سبوتنيك 1.]] الذي وضعه [[الاتحاد السوفيتي]] في مداره في 4 أكتوبر 1957 ، وقد تم تجهيزه بجهاز إرسال راديوي يعمل على ترددين: 20.005 و 40.002 MHz.تم إطلاق سبوتنيك 1 كخطوة رئيسية في استكشاف تطوير الفضاء والصواريخ.ومع ذلك ، لم يتم وضعه في المدار لغرض إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى على الأرض. |
||
نسخة 20:53، 29 أبريل 2018
القمر الصناعي للاتصالات (يختصر أحيانا إلىٍ ساتكوم - Satcom) وهو قمر صناعي متموقع في الفضاء لأغراض الإتصالات.[1][2][3]
يقوم القمر الاصطناعي للاتصالات بتبديل وتوجيه إشارات الاتصالات اللاسلكية عبر جهاز إرسال-مجيب ؛ حيث ينشئ قناة اتصال بين مرسل المصدر وجهاز استقبال في مواقع مختلفة على الأرض. تستخدم أقمار الاتصالات للتلفزيون والهاتف والراديو والإنترنت والتطبيقات العسكرية. وهناك أكثر من 2000 قمر للاتصالات في مدار الأرض ، وتستخدمها كل من المنظمات الخاصة والحكومية. [4] كما هو معروف، يستخدم الاتصال اللاسلكي الموجات الكهرومغناطيسية لنقل الإشارات و لكن هذه الاشارات تتطلب خط رؤية أي عدم اعاقتها بواسطة انحناء الأرض فكان الحل باستخدام الأقمار الصناعية لترحيل الإشارة حول منحنى الأرض ، مما يسمح بالاتصال بين النقاط المنفصلة على نطاق واسع. [5] تستخدم أقمار الاتصالات نطاقًا واسعًا من ترددات الراديو والميكروويف. لتجنب تدخل الإشارة ، عملت المنظمات الدولية المتخصصة لوائح لتنظيم استخدام نطاقات التردد. تخصيص النطاقات هذا هو ما يقلل من خطر تداخل الإشارة[6]
تأريخه
اقتُرح مفهوم قمر الاتصالات المستقر بالنسبة إلى الأرض لأول مرة من قِبل آرثر سي. كلارك ، إلى جانب فاهيد ك. ساندي بناء على أعمال قسطنطين تسيولكوفسكي.و في أكتوبر 1945 ، نشر كلارك مقالا بعنوان "المرحلات خارج الأرض" في المجلة البريطانية "وايرلس وورلد"..[3] ووصفت المقالة العوامل الأساسية وراء نشر الأقمار الاصطناعية في المدارات الثابتة بالنسبة إلى الأرض لغرض نقل الإشارات الراديوية. وهكذا ، فإن آرثر سي. كلارك غالباً ما يشار إليه بأنه مخترع قمر الاتصالات ، ويستخدم مصطلح "حزام كلارك" كوصفة للمدار. [7]
بعد عقود بدأ مشروع اتصالات أطلق عليه "نقل الاتصالات بالقمر " نفذته البحرية الأمريكية. وكان يهدف إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كعاكس سلبي وقمراتصالات طبيعي. كان أول فمراصطناعي للأرض سبوتنيك 1. الذي وضعه الاتحاد السوفيتي في مداره في 4 أكتوبر 1957 ، وقد تم تجهيزه بجهاز إرسال راديوي يعمل على ترددين: 20.005 و 40.002 MHz.تم إطلاق سبوتنيك 1 كخطوة رئيسية في استكشاف تطوير الفضاء والصواريخ.ومع ذلك ، لم يتم وضعه في المدار لغرض إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى على الأرض. كان أول قمر اصطناعي يستخدم حصريا لإحداث تقدم في الاتصالات العالمية عبارة عن منطاد اسمه إيكو١ [8] والذي كان أول قمر للاتصالات الاصطناعية في العالم قادر على نقل الإشارات إلى نقاط أخرى على الأرض. صعد إيكو١ إلى رتفاع 1600 كيلومتر (1000 ميل) فوق الكوكب بعد إطلاقه في 12 أغسطس 1960 ، لكنه اعتمد على أقدم تكنولوجيا طيران للبشرية - المناطيد. تم إطلاق إيكو١ من قبل وكالة ناسا، وهو عبارة عن منطاد مصنوع من مادة بلاستيكية مدعمة بالألومنيوم يبلغ طوله 30 مترًا (100 قدم) والذي كان بمثابة عاكس سلبي للاتصالات اللاسلكية. ساعد أول قمر صناعي قابل للنفخ في العالم - أو "القمر البالون" ، كما كان معروف بشكل غير رسمي آنذاك - في إرساء أساس اتصالات الأقمار الصناعية اليوم.الفكرة من وراء قمر الاتصالات هي بسيطة: أرسل البيانات إلى الفضاء وحملها إلى نقطة أخرى على الكرة الأرضية.وقد أنجز إيكو1 هذا من خلال العمل كمرآة هائلة ، بطول 10 طوابق ، يمكن استخدامها لتعكس إشارات الاتصالات. كان أول قمر صناعي أمريكي لنقل الاتصالات هو Project SCORE في عام 1958 ، والذي استخدم جهاز تسجيل لتخزين وإعادة توجيه الرسائل الصوتية. تم استخدامه لإرسال تحية عيد الميلاد من الرئيس الأمريكي دوايت د. أيزنهاور إلى العالم. [9] ويعد قمر Courier 1B ، الذي تم بناؤه من قبل Philco ، والذي أطلق في عام 1960 ، أول قمر صناعي مكرر نشط في العالم. هنا فئتين رئيسيتين من أقمار الاتصالات ، سلبية وفعالة. تعكس الأقمار السلبية الإشارة القادمة من المصدر باتجاه المستقبل.في حالةالأقمارالسلبية، لا يتم تضخيم الإشارة المنعكسة عند القمر الصناعي ، ولا يصل سوى مقدار صغير جداً من الطاقة المرسلة إلى المستقبل. وبما أن القمر موجود فوق الأرض ، فإن الإشارة الراديوية تضعف بسبب خسارة السير في الفضاء الحر ، لذلك تكون الإشارة المستقبلة على الأرض ضعيفة جداً جداً. من ناحية أخرى ، تعمل الأقمار الصناعية النشطة على تضخيم الإشارة المستقبلة قبل إعادة إرسالها إلى المستقبل على الأرض. [10]
كانت الأقمار السلبية أول أقمار للاتصالات ، ولكنها لا تُستخدم الآن إلا قليلاً. كان Telstar ثاني قمر صناعي نشط للاتصالات المباشرة. انضم إلى التلفون والتلغراف الأمريكي AT & T كجزء من اتفاقية متعددة الجنسيات بين AT & T و مختبرات بل ووكالة ناسا ومكتب البريد البريطاني العام و PTT الفرنسية (مكتب البريد) لتطوير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، أطلقتها ناسا من رأس كانافيرال في يوليو 10 ، 1962 ، في أول إطلاق فضائي برعاية خاصة. تم Relay 1 في 13 ديسمبر 1962 ، وأصبح أول قمر ينقل عبر المحيط الهادئ في 22 نوفمبر ، 1963. [11]
سبق الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض أفمار مثل Syncom 2 لشركة طائرات هيوز التي تم إطلاقها في 26 يوليو 1963. وكان Syncom 2 أول قمر صناعي للاتصالات في مدار أرضي جغرافي متزامن . كانت تدور حول الأرض مرة واحدة في اليوم بسرعة ثابتة ، ولكن لأنه لا يزال هناك حركة بين الشمال والجنوب ، كانت هناك حاجة إلى معدات خاصة لتعقبها. كان خليفته ، سينكوم 3 أول قمر صناعي للاتصالات الأرضية. حصل سينكوم 3 على مدار متزامن مع الأرض ، دون حركة بين الشمال والجنوب ، مما يجعله يبدو من الأرض كجسم ثابت في السماء.
وبدءًا من المركبة الفضائية لاستكشاف المريخ ، استخدم المستكشفون مركبات فضائية مدارية على سطح المريخ كقمر للاتصالات لنقل بياناتهم إلى الأرض. يستخدم المستكشفون مرسلات UHF لإرسال بياناتهم إلى المدارات ، والتي تنقل البيانات إلى الأرض باستخدام إما نطاق سيني أو ترددات النطاق Ka. وتسمح هذه الترددات العالية ، إلى جانب أجهزة إرسال أكثر قوة وهوائيات أكبر ، للمدارات بإرسال البيانات بشكل أسرع بكثير من قدرة اليابانيين على إدارة الإرسال مباشرة إلى الأرض ، مما يحافظ على وقت ثمين على شبكة ناسا لمراقبة الفضاء العميق. [12]
مدارات الأقمار الصناعية
عادة ما يكون لأقمار الاتصالات واحد من ثلاثة أنواع أساسية من المدارات
- الأقمار المستقرة بالنسبة للأرض لها مدارات جغرافية ثابتة (GEO) ، على بعد 36000 كيلومتر (22000 ميل) من سطح الأرض. ويمتلك هذا المدار الخاصية التي لا يتغير فيها الموقع الظاهر للقمر في السماء عندما ينظر إليه مراقب من الأرض ، ويبدو أن القمر "ثابتا" في السماء. ويرجع ذلك إلى أن الفترة المدارية للقمر هي نفس معدل دوران الأرض. وتتمثل ميزة هذا المدار في أن الهوائيات الأرضية ليست مضطرة لتتبع القمر عبر السماء ، بل يمكن تثبيتها لتوجيهها إلى الموقع في السماء الذي يظهر فيه القمر.
- أقمار ذات المدارات الأرضية المتوسطة (MEO) هي أقرب إلى الأرض. تتراوح الارتفاعات المدارية من 2000 إلى 36000 كيلومتر (1،200 إلى 22،400 ميل) فوق الأرض.
- يُشار إلى المنطقة الواقعة تحت المدارات المتوسطة باسم المدار الأرضي المنخفض (LEO) ، وتبلغ حوالي 160 إلى 2000 كيلومتر (99 إلى 1،243 ميل) فوق الأرض.عندما تدور الأقمار في مدارات متوسطة و منخفضة ، فإنها لا تبقى مرئية في السماء إلى نقطة ثابتة على الأرض بشكل مستمر مثل القمر الصناعي المستقر بالنسبة إلى الأرض ، ولكن تظهر للمراقب من الأرض وهي تعبر السماء و "تغرب" عندما تذهب لما وراء الأرض. ولتوفير قدرة اتصالات مستمرة مع هذه المدارات المنخفضة يتطلب عددًا أكبر من الأقمار الصناعية ، حتى تظل إحداها في السماء لإرسال إشارات الاتصال. ومع ذلك ، وبسبب المسافة الصغيرة نسبيًا للأرض ، تكون إشاراتها أقوى.
بناءها
تتكون أقمار الاتصالات عادة من الأنظمة الفرعية التالية:
- حزمة الاتصالات ، تتكون عادة من أجهزة الإرسال والاستقبال والهوائيات وأنظمة التحويل
- المحركات المستخدمة لجلب القمر الصناعي إلى مداره المطلوب
- نظام المحافظة على تتبع واستمرارية النظام الفرعي للحفاظ على القمر في مداره الصحيح ، مع توجيه هوائياته في الاتجاه الصحيح ، ونظام الطاقة الخاص به موجه نحو الشمس
- نظام فرعي للطاقة ، يستخدم لتشغيل أنظمة القمر الصناعي ، تتكون عادة من الخلايا الشمسية ، والبطاريات التي تحافظ على الطاقة أثناء كسوف الشمس
- نظام فرعي للتحكم والسيطرة، والذي يحافظ على الاتصالات مع محطات التحكم الأرضية. تقوم المحطات الأرضية للتحكم الأرضي بمراقبة أداء القمر والتحكم في وظائفه خلال مختلف مراحل دورة حياته.
يعتمد عرض النطاق المتاح من القمر الصناعي على عدد المرسلات المستجيبات التي يوفرها القمر الصناعي. تتطلب كل خدمة (تلفزيون ، صوت ، إنترنت ، راديو) مقدارًا مختلفًا من النطاق الترددي لنقلها. يُعرف هذا عادةً باسم ميزانية الربط ويمكن استخدام محاكي الشبكة للوصول إلى القيمة الدقيقة
اقرأ أيضا
مراجع
- ^ "DIRECTV's Spaceway F1 Satellite Launches New Era in High-Definition Programming; Next Generation Satellite Will Initiate Historic Expansion of DIRECTV". SpaceRef. اطلع عليه بتاريخ 2012-05-11.
- ^ "GSAT-14". ISRO. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-16.
- ^ أ ب Extraterrestrial Relays
- ^ Labrador، Virgil (19 فبراير 2015). "satellite communication". Britannica.com. اطلع عليه بتاريخ 2016-02-10.
- ^ "Satellites - Communication Satellites". Satellites.spacesim.org. اطلع عليه بتاريخ 2016-02-10.
- ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح
<ref>والإغلاق</ref>للمرجعaerospace.org - ^ "Arthur C. Clarke, inventor of satellite, visionary in technology, dead at 90". Engadget.com. 18 مارس 2008. اطلع عليه بتاريخ 2016-02-10.
- ^ ECHO 1 space.com
- ^ قالب:Cite url
- ^ "Military Satellite Communications Fundamentals | The Aerospace Corporation". Aerospace. 1 أبريل 2010. اطلع عليه بتاريخ 2016-02-10.
- ^ "Significant Achievements in Space Communications and Navigation, 1958-1964" (PDF). NASA-SP-93. NASA. 1966. ص. 30–32. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-31.
- ^ "Talking to Martians: Communications with Mars Curiosity Rover". Steven Gordon's Home Page. اطلع عليه بتاريخ 2017-03-13.
 |
في كومنز صور وملفات عن: قمر اصطناعي للاتصالات |