الاقمار الصناعية

تعتبر الأقمار الصناعية هي أحد أهم الأشياء التي تساعد في استكشاف الكون والفضاء الخارجي، كما أنها لها العديد من الاستخدامات المميزة، وتلك الأقمار الصناعية لها أكثر من نوع مختلف، وهناك الكثير من البلاد المختلفة التي أطلقتها.

الاقمار الصناعية

فيما يلي بعض المعلومات حول الأقمار الصناعية:^[1]

• الأقمار الصناعية هي الآلة التي ترسل إلى الفضاء، وتدور حول الأرض، ويبدأ استغلالها في التعرف على الفضاء الخارجي، واستغلال ذلك في القيام بالعديد من الإنجازات المهمة في كافة المجالات سواء العسكرية أو السياسية أو التكنولوجية.
• أطلقت روسيا أول قمر صناعي لها في عام 1957 ميلاديًا، ويعد ذلك هو القمر الصناعي الأول في العالم، وهو يطلق عليه اسم “سبوتنيك”، وكان وزنه 83 كجم، وهو كان شبيهاً بكرة السلة، وقد أخذ مدة حوالي 98 دقيقة من أجل الدوران حول الأرض بمدار إهليلجي، ومنذ تلك اللحظة، وقد أصبح التنافس قوياً بين كل من الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية فيما يخص دراسة الفضاء الخارجي.
• يوجد الكثير من الدول الأخرى التي أطلقت أقمار صناعية في الفضاء، فلقد تخطت الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها حاجز الأربعين قمرًا، ومن بين تلك البلاد الولايات المتحدة الأمريكية، والتي أطلقت اثنين وعشرين قمرًا صناعيًا، وكذلك اليابان التي أطلقت خمسة أقمار صناعية، وروسيا التي أطلقت اثنين، بالإضافة إلى الصين وكوريا الجنوبية وكوريا الشمالية وفرنسا وألمانيا وهولندا والهند والسويد وإيران، والذين قد أطلقوا قمرًا واحدًا فقط.
• يقوم القمر الصناعي باستقبال الإشارات من محطة أرضية عن طريق تردد محدد، ومن ثَم يبدأ في معالجة المعلومات الخاصة به من خلال أجهزة الإرسال والاستقبال التي توجد عليه، ومنها أجهزة استقبال المذياع وأجهزة الإرسال ومكبرات الصوت، ويتكون القمر الصناعي من بعض الأشياء الأساسية هي التي تساعد على عمله بشكل صحيح.
• تطلق الأقمار الصناعية بواسطة الصواريخ، وبعدها تبدأ في الدوران حول الأرض إلى أن تتوازن سرعتها بتأثير قوة الجاذبية الأرضية.
• إن القمر الصناعي يتواجد في الفضاء الخارجي في مسار خاص به، ويدور فيه بهدوء وثبات شديد، وذلك بعد أن تتساوى قوة جاذبية الأرض مع الطرد المركزي له، ولكن من الممكن أن يحدث أي تغيرات تؤدي إلى خروج القمر الصناعي عن مداره، مثل الجاذبية الأرضية القوية، كذلك مقاومة الهواء التي تؤدي إلى زيادة سرعته، مما يؤدي إلى خروجه عن مداره واحتراقه بمجرد اختراقه للغلاف الجوي للأرض.

أنواع الأقمار الصناعية

فيما يلي على أنواع الأقمار الصناعية:^[2]

• الأقمار الصناعية الأرضية: تلك الأقمار هي التي تكون مسؤولة عن دراسة البيئة ورصد التغيرات المناخية، ورسم خرائط الأرض من أجل أهداف غير عسكرية.
• أقمار الاتصالات: تلك الأقمار هي التي تكون مسؤولة عن دعم الاتصال السلكي واللاسلكي، وكذلك القيام بالبث التلفزيوني والاتصال بشبكة الإنترنت والمذياع والمكالمات الهاتفية.
• الأقمار الصناعية الفلكية: تعمل تلك الأقمار على مراقبة النجوم والكواكب بهدف استكشافها، ومراقبة ما يدور في الفضاء الخارجي باستخدام كأنها منظار كبير الحجم.
• أقمار الملاحة: ذلك النوع من الأقمار الصناعية هو الذي يكون مسؤولاً عن تتبع الأماكن المختلفة.
• أقمار الطقس: تلك الأقمار الصناعية هي التي تعمل على رسم خرائط الطقس، والقيام بتوقع الطقس بناءً على ذلك.

استخدامات القمر الصناعي 

فيما يلي استخدامات الأقمار الصناعية:^[3]

• تحديد الموقع الجغرافي: من الممكن القيام بتحديد المواقع الجغرافية بشكل دقيق في جميع الأماكن على الكرة الأرضية عبر استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس).
• دراسة الفضاء الخارجي: إن إطلاق الأقمار الصناعية في الفضاء الخارجي يكون لها دور كبير في دراسة الكون من خلال الحصول على معلومات حول الكون وصور كونية، وخاصة الصور الكونية التي تم الحصول عليها من خلال أقمار فوياجر للكواكب، والتي تعتبر من أوائل الصور الكونية، كذلك الصور الكونية التي تم الحصول عليها من خلال تليسكوب هابل، والتي كانت واضحة للغاية.
• التعرف على النظام الشمسي: لقد تم إرسال الكثير من الأقمار الصناعية بهدف استكشاف النظام الشمسي، وذلك من خلالها دورانها حول كواكب المجموعة الشمسية، ومن أهمها، القمر الصناعي ماجلان، وهو القمر الذي يدور حول كوكب الزهرة، والقمر الصناعي كاسيني، والذي يدور حول كوكب زحل، والقمر الصناعي جاليليو، والذي يدور حول كوكب المشتري، كذلك الأقمار الصناعية التي ترسل ضمن بعثة الفايكينج المتجهة إلى كوكب المريخ، بالإضافة إلى الماسح الشامل المتجه أيضًا إلى كوكب المريخ.
• معرفة الأرصاد الجوية: تساعد الأقمار الصناعية على معرفة كل ما يتعلق بالطقس، والعمل على تحديثها بشكل مستمر؛ حتى يمكن رصد أحوال المناخ، والتقلبات الجوية التي قد تحدث، ويكون ذلك من خلال تخزين المعلومات على أجهزة مختصة، ولكن تلك المعلومات التي يتم تخزينها لا يمكن الاعتماد عليها إلا بعد مرور ثماني وأربعين ساعة فقط، وذلك على الرغم من دقتها.

عوامل ثبات الأقمار الصناعية في الفضاء

فيما يلي نتعرف على سبب عدم سقوط الأقمار الصناعية على الأرض:^[4]

• الدوران بمدار بعيد: إن الأجسام التي تكون على قرب من الغلاف الجوي للأرض تكون أكثر تعرضًا لخطر السقوط، ويرجع ذلك إلى قوة جذب جزيئات الغلاف الجوي له، وبالتالي تصبح تلك الأجسام بطيئة، وتسقط في النهاية، ولهذا يتم إطلاق الأقمار الصناعية في مدارات بعيدة عن الغلاف الجوي للأرض؛ حتى لا تسقط؛ حيث إن الجزيئات التي تقلل سرعتها تكون أقل.
• الدوران بسرعة: إن القمر الصناعي لا يتأثر إلا بالجاذبية الأرضية، وتبدأ الأقمار الصناعية في السباحة في الفضاء عند خط كارمان، الذي يتواجد على ارتفاع 100 كم، ولكن يتعلق سقوط القمر الصناعي كثيرًا بسرعة دورانه، والتي تتجاوز 8 كم في الثانية الواحدة.
• دوران القمر الصناعي في نطاقات مختلفة: هناك الكثير من المدارات الفضائية حول الأرض، وبعضها يكون في نطاق منخفض بارتفاع يتراوح ما بين 160 حتى 2000 كم، وهو يطلق عليه المدار الأرضي المنخفض، وأغلب الأقمار الصناعية تتواجد في تلك المنطقة عدا برامج أبولو، والتي تم توجيهها إلى القمر.