ماهواره ها از نطر کاربرد به چند دسته تقسیم می شوند؟

ماهواره ها کاربردهای گوناگونی دارند، برخی از ماهواره ها برای فرستادن و گرفتن سیگنال های تلویزیونی ساخته شده اند. سیگنال از پایگاهی بر روی سطح زمین فرستاده می شود، ماهواره که در مدار زمین قرار دارد سیگنال را دریافت می کند و دوباره آن را به مکان های دیگری بر روی سطح زمین می فرستد. اینگونه است که یک برنامه تلویزیونی در سراسر جهان به نمایش در می آید.

برخی از ماهواره ها با هدف ارتباطی و ماهواره ای ساخته شده اند. این گونه از ماهواره ها با دریافت و فرستادن سیگنال های ویژه این امکان را فراهم می کنند تا افراد در هر جای جهان با تلفن، دورنگار، اینترنت و یا رایانه با هم در ارتباط باشند.

برخی دیگر از این ماهواره ها آب و هوای دنیا را بررسی می کنند. این گونه از ماهواره ها با فرستادن اطلاعاتی درباره ی شرایط آب و هوایی به رایانه های ویژه ی هواشناسی، به کارشناسان این امکان را می دهد تا آب و هوا را پیش بینی کنند. شاید شما هم یکی از طرفداران بخش پیش بینی آب و هوا در اخبار تلویزیون یا رادیو باشید. افرادی که این بخش را اجرا می کنند اطلاعات خود را از ماهواره ها می گیرند.

برخی از ماهواره ها هم عکس هایی بسیار دقیق از سطح ماهواره ها می گیرند.این عکس ها به دانشمندان اطلاعات زیادی می دهند؛ از وضعیت محصولات کشاورزی گرفته تا وضعیت آب و سایر منابع زمین.

برخی از ماهواره ها می توانند موقعیت و مکان را مشخص کنند. این ماهواره ها با فرستادن و گرفتن داده هایی، می توانند متحرک های زمینی، دریایی و یا هوایی را در پیدا کردن مسیر راهنمایی کنند. با کمک این ماهواره ها بشر در هر جای جهان که باشد، می تواند موقعیت دقیق خود را نسبت به یک مبدأ ثابت پیدا کند.

برخی دیگر از ماهواره ها اطلاعات مفیدی درباره ی فضا و پدیده هایی که در آن روی میدهد به ما می دهند. این ماهواره ها (مدارگردها) ممکن است در مدار سیاره های دیگری همچون سیاره ی مریخ باشند.برخی از ماهواره ها هم برای جاسوسی به مدار فرستاده شده اند تا با عکس گرفتن از مناطق نظامی و مهم، اطلاعاتی را در اختیار دولت ها قرار دهند.

اکنون با دسته بندی آن چه که بیان شد می توان از دیدگاه کاربرد دسته بندی زیر را برای ماهواره ها ارایه نمود:

·         ماهواره های ارتباطی و مخابراتی

·         ماهواره های هواشناسی

·         ماهواره های سنجش از دور (ماهواره های مشاهده ی زمینی و یا ماهواره های شناسایی منابع زمینی)

·         ماهواره های ردیابی (موقعیت یابی، مکان یابی)

·         ماهواره های ستاره شناسی (فضاشناسی)

·         ماهواره های جاسوسی (نظامی)

·         نکته: در برخی از گروه بندی ها ایستگاه های فضایی نیز دسته ای از ماهواره ها به شمار می آیند.

تاریخچه

ظاهراً نخستین اشاره به ماهواره در ادبیات، نوشته ای از ادوارد اورت هیل است. او در سال 1869 در داستانی به نام «ماه آجری» از ماهواره ی حامل انسان نام می برد که به دور زمین می چرخد. ژول ورن نیز در داستان «بگومز میلیونر» در سال 1879 از گلوله ی توپی نام می برد که به طور ناخواسته در مدار زمین به گردش در آمده است. کنستانتین سالکوفسکی نیز در رساله ی خود به نام «اکتشاف فضای کیهانی یا ابزارهای واکنشی» در میان انبوهی از اندیشه های نودر مورد فضانوردی، از ماهواره نیز نام می برد. در سال 1945 آرتور سی کلارک نویسنده ی داستان های علمی تخیلی، برای اولین بار پیشنهاد کرد که ماهواره های ارتباطی برای برقراری ارتباط در سراسر زمین در مدار زمین قرار گیرند.

نخستین ماهواره اسپوتنیک-1 بود که در سال 1957 در مدار زمین قرار گرفت. نخستین ماهواره ی مخابراتی نیز تله استار بود که در سال 1962 در مدار قرار گرفت. این ماهواره ارسال و دریافت برنامه های تلویزیونی بین آمریکا و اروپا را ممکن ساخت. ماهواره های هواشناسی اولین بار توسط آمریکایی ها و در سال 1960 برای مشاهده و دریافت اطلاعات واقعی هواشناسی به آسمان پرتاب شدند. در ماه آگوست همان سال، نخستین تصویر زمین از فضا در روزنامه ی ملی ژئوگرافیک منتشر گردید. از این تاریخ به بعد ماهواره های بیشتری به فضا پرتاب شد.

مدار ماهواره چیست؟

پاسخ 1: هنگامی که یک ماهواره پرتاب می شود، در یک مدار پیرامون زمین قرار می گیرد. نیروی گرانش زمین، ماهواره را در یک مسیر خاص گرداگرد زمین نگه می دارد که به آن مسیر مدار می گویند.

پاسخ 2: ماهواره در یک مسیر بسته که آن را مدار ماهواره می نامند، به دور زمین در گردش است. این مسیر ممکن است دایره ای یا بیضوی باشد. مرکز زمین در مرکز این مسیر یا در یکی از کانون های آن بیضی قرار دارد. در صورتی که ماهواره تحت تأثیر نیروهای گرانشی دیگری قرار نگیرد، ماهواره در صفحه ای به نام صفحه ی مداری به گردش خود به دور زمین ادامه می دهد. حرکت این صفحه مداری به دوره ی زمانی مدار (پریود) و زاویه ی آن با صفحه ی استوا بستگی دارد. اگر این زاویه صفر باشد، صفحه ی مداری منطبق بر صفحه ی زمین می شود.

پاسخ 3: همان گونه که زمین و دیگر سیاره ها در مدار خاص خود به دور خورشید می گردند، ماهواره های مصنوعی نیز در مدارهای خاصی در حال چرخش اند. انتخاب این مدارها برای ماهواره ها بستگی به مأموریتی دارد که ماهواره برای آن هدف به فضا پرتاب شده است. می توان مداری را انتخاب نمود که در مسیر قطب شمال و جنوب قرار می گیرد و یا مداری که حول خط استوا می باشد و یا هر مداری ما بین این دو حالت. همچنین در انتخاب مدار ماهواره، عامل ارتفاع نیز ممکن است در نظر گرفته شود.

پاسخ 4:مدار ماهواره مسیری است که ماهواره در اطراف یک جسم در فضا دنبال می کند. کشش نیروی گرانش زمین باعث می شود که ماهواره ها، در یک مدار دایره ای یا بیضی شکل قرار گیرند. یک مدار ممکن است در ارتفاعات متغیری نسبت به خط استوا قرار داشته باشد. اما در هر صورت، زمین در مرکز صفحه مدار مذکور واقع می شود و این به خاطر نیروی گرانش زمین است که همه چیز را به طرف مرکز خود می کشد. بسیاری از ماهواره های مخابراتی در مدار مرتفع زمین مرکز (این مدار به مدار زمین مرکز نیز مشهور است) قرار دارند. برخی از ماهواره های علمی در مدار کم ارتفاع به فعالیت مشغولند. ماهواره های ردیابی در مدارهای تقریباً دایره ای شکل حرکت می کنند.ماهواره های شناسایی منابع زمینی و برخی از ماهواره های هواشناسی در مدارهای قطبی زمین در حال گردش هستند. بیشتر ماهواره ها در یک فاصله ثابت نسبت به زمین در حال گردش می باشند. ولی برای برخی از ماهواره ها مدارهایی وجود دارند که فاصله های نقاط مختلف آن نسبت به زمین با هم برابر نیستند. ماهواره ای که در مدار قطبی قرار دارد همگام با حرکت وضعی زمین حرکت می کند و به دو قطب زمین می رسد. در این حالت ماهواره می تواند تقریباً تمام سطح زمین را مشاهده کند.

منبع: ماهنامه ی «صنایع هوافضا، شماره 26