الأقمار الاصطناعية هي جسم صناعي يتم وضعه في مدار حول الأرض بواسطة صاروخ أو مركبة فضائية بهدف القيام بمهام معينة . مثل التصوير الجوي الاتصالات التجسس الرصد الجوي أو البحث العلمي والعسكري .
تتميز الأقمار الاصطناعية بقدرتها على تغطية مناطق شاسعة من الأرض وتوفير معلومات دقيقة عن الأحوال الجوية والبيئية و أيضا التضاريس . وتوفير خدمات الاتصالات السريعة والفعالة بين الأماكن المختلفة في العالم .
يتكون الجسم الرئيسي للأقمار الاصطناعية من هيكل يحوي على الأجهزة الإلكترونية والتقنيات المتعددة بالإضافة إلى نظام الطاقة الشمسية . أو البطاريات التي تمد الجهاز بالطاقة اللازمة للعمل كما يتم التحكم في الحركة والاتجاهات من خلال نظام التوجيه والملاحة .
تعمل الأقمار الاصطناعية بمعزل عن التدخلات الخارجية حيث يتم توجيهها عن بعد . من قبل فريق متخصص يتابع حركة الأقمار ويتحكم فيها من خلال مركز التحكم الأرضي . وتستطيع الأقمار الاصطناعية تحقيق العديد من المهام المفيدة والضرورية للإنسانية مما جعلها من الأدوات الحيوية في العصر الحديث .
فوائد الأقمار الصناعية
توفر العديد من الفوائد المهمة في العديد من المجالات ومن بين هذه الفوائد :
- التصوير الجوي : تستخدم للتصوير الجوي لأغراض الرصد الجوي والتحليل الجيولوجي والتحليل النباتي والمساحات الزراعية والتحقق من النزاعات الحدودية والبيئية والحروب .
- الاتصالات : تستخدم في توفير خدمات الاتصالات السريعة والفعالة بين الأماكن المختلفة في العالم وذلك من خلال الاتصالات الصوتية والبيانات والإنترنت .
- الأرصاد الجوية : تستخدم في تحليل وتوقع الأحوال الجوية والمناخ وذلك عن طريق قياس الحرارة والرطوبة والرياح والغيوم والأمطار والعواصف .
- الإنقاذ والإغاثة : تستخدم في عمليات البحث والإنقاذ والإغاثة في حالات الكوارث الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والأعاصير والأحداث الإنسانية المأساوية .
- العلوم والبحث : تستخدم في العديد من الدراسات العلمية والأبحاث البيئية والجيولوجية والفلكية والفيزيائية والكيميائية.
- الأمن والدفاع : تستخدم في الأمن والدفاع والاستخبارات والتجسس ومراقبة الأحداث الأمنية أو العسكرية.
- النقل والملاحة: تستخدم في تحديد المواقع والملاحة الجوية والبحرية والبرية، وذلك عن طريق أنظمة تحديد المواقع .
- يمكن استخدام الأقمار للبث التلفزيوني والإذاعي . وذلك عن طريق إرسال إشارات الصوت والصورة عبر الفضاء من القمر الصناعي إلى الأرض وتلقيها من قبل محطات التلفزيون والراديو . ويتم استخدام الأقمار الاصطناعية للبث التلفزيوني الفضائي العالمي والتلفزيون المدفوع وبث الفيديو عند الطلب والبث التلفزيوني عبر الإنترنت .
كيف تتحرك الاقمار الاصطناعية ومن اين تستمد الطاقة
تدور الأقمار الاصطناعية حول الأرض في مدارات محددة وفقاً للغاية المخطط لها، ويتم ذلك باستخدام محركات الدفع الصغيرة على القمر الصناعي التي تسمح له بضبط مساره وسرعته واتجاهه، وتساعده على الحفاظ على مساره المحدد حول الأرض.
أما بالنسبة للطاقة التي تستخدمها الأقمار فهي تأتي من مصادر مختلفة، ويمكن تقسيمها إلى قسمين:
1- الطاقة الشمسية: يستخدم الأقمار الخلايا الشمسية لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية وتخزينها في بطاريات داخل القمر الصناعي لاستخدامها في الأوقات التي يتعذر فيها الحصول على الطاقة الشمسية مباشرةً، مثل الفترات الليلية والظلام أثناء المدار.
2- الطاقة النووية: تستخدم بعض الأقمار مولدات الطاقة النووية المصغرة لتوليد الكهرباء حيث يتم استخدام الوقود النووي لإنتاج الطاقة الحرارية وتحويلها إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في تشغيل الأجهزة والأنظمة داخل القمر الصناعي.
يتم تصميم الأقمار بطريقة تسمح لها باستخدام الطاقة بكفاءة عالية وتحقيق أداء مثالي لمهامها المختلفة .
اشهر الاقمار التي تعمل الان
توجد العديد من الأقمار الصناعية المستخدمة حالياً، ومن بين الأكثر شهرة نذكر:
1- قمر سبوتنيك (Sputnik)
2- قمر إكسبلورر 1 (Explorer 1)
3- قمر تيلستار 1 (Telstar 1)
4- قمر نايل سات (Nilesat)
5- قمر هوت بيرد (Hotbird)
6- قمر آيه إن إس (INSAT)
7- قمر الأوروبي (Eutelsat)
8- قمر الصين العظيم (Great Wall)
9- قمر جاليليو (Galileo)
10- قمر جي بي أو (GPS)
11- قمر غلوناس (GLONASS)
12- قمر بيدو (Beidou)
يجب الإشارة إلى أن هذه الأقمار الاصطناعية تستخدم لأغراض مختلفة، ومنها الاتصالات والملاحة والعلوم الفضائية والأمن والدفاع والخدمات التجارية والمالية، وتختلف في خصائصها التقنية وميزاتها والأنظمة المستخدمة للتحكم بها.
اضرار الاقمار
لا يوجد أضرار مباشرة ولكن يمكن وجود بعض التأثيرات الجانبية، ومنها:
1- النفايات الفضائية: يمكن أن تؤدي الأقمار المتحركة إلى توليد نفايات فضائية بسبب الاصطدام بالجسيمات الفضائية الأخرى، ويمكن أن تشكل هذه النفايات خطراً على الأقمار الاصطناعية الأخرى والمركبات الفضائية وحتى على الأرض.
2- الاضطرابات الجوية: يمكن أن تتأثر أشارات الأقمار الاصطناعية بسبب الاضطرابات الجوية مثل العواصف الرعدية والاضطرابات المغناطيسية، ويمكن أن تؤدي هذه الاضطرابات إلى تدني دقة التحديد الجغرافي وتأخر استقبال البيانات.
3- الاعتماد الزائد على التكنولوجيا: قد يؤدي الاعتماد الزائد على التكنولوجيا المتصلة بالأقمار الاصطناعية إلى زيادة الضعف البشري في الإدارة والتخطيط والاتصال، وقد يتسبب في حدوث مشاكل في حال حدوث أعطال في الأقمار الاصطناعية.
4- القضايا الأمنية: يمكن استخدام في التجسس والاستطلاع والاستخبارات العسكرية والأمنية، ويمكن أن تؤدي حدوث اختراقات أمنية إلى تعريض البيانات والمعلومات للخطر.
رؤية الأقمار الاصطناعية من الأرض
يمكننا رؤية الأقمار الاصطناعية من الأرض في بعض الأحيان، خاصةً إذا كانت الأقمار قريبة جدًا من الأرض أو إذا كانت تعبر السماء في وقت يمكن رؤيتها فيه من المنطقة التي نتواجد فيها.
تختلف قابلية رؤية من الأرض بناءً على عدة عوامل مثل ارتفاع المدار الذي تدور به الأقمار الاصطناعية، والزاوية التي تشكلها الشمس والأرض والقمر الصناعي معًا، والوقت الذي يتم فيه مرور القمر الصناعي فوق المنطقة التي نتواجد فيها.
هناك العديد من المواقع والتطبيقات التي تساعد على تحديد أوقات مرور الأقمار الاصطناعية فوق منطقتك، مثل موقع Heavens Above وتطبيق Star Walk 2.