بحث عن الاقمار الصناعية

بحث عن الاقمار الصناعية كامل ، يتم إطلاق الأقمار الصناعية في الفضاء للقيام بعمل معين، وسيكون نوع القمر الصناعي الذي تم إطلاقه لمراقبة أنماط السحابة محطة الطقس مختلفًا عن القمر الصناعي الذي تم إطلاقه لإرسال الإشارات التلفزيونية، حيث يجب أن يكون القمر الصناعي مصممًا خصيصًا للوفاء بوظيفته، لذا تابعوا معنا موضوع اليوم عبر موقع زيادة .

تفاصيل موضوع بحث عن الاسراء والمعراج عن: بحث عن الإسراء والمعراج

ما هي الأقمار الصناعية ؟

القمر الصناعي هو أي جسم يتحرك في مسار منحني حول كوكب، القمر هو القمر الصناعي الطبيعي الأصلي للأرض، وهناك العديد من الأقمار الصناعية التي صنعها الإنسان، وعادة ما تكون أقرب إلى الأرض، والمسار الذي يتبعه القمر الصناعي هو المدار الذي يأخذ أحيانًا شكل دائري.

لفهم سبب تحرك الأقمار الصناعية بهذه الطريقة، يجب علينا إعادة ما قاله نيوتن، حيث اقترح نيوتن وجود قوة جذب بين أي كائنين في الكون، ومع ذلك، فإن مسار القصور الذاتي الثابت للقمر الصناعي متوازن من خلال جاذبية قوية موجهة نحو مركز الكوكب.

إليك من هنا تفاصيل موضوع نجيب محفوظ عن: بحث عن نجيب محفوظ

أنواع الأقمار الصناعية

فيما يلي أمثلة لأنواع مختلفة من الأقمار الصناعية:

1. الأقمار الصناعية الفلكية

• مثلا تلسكوب هابل الفضائي وهو تلسكوب يدور حول الأرض، وتدرس سواتل علم الفلك الظواهر النجمية مثل الثقوب السوداء والمجرات البعيدة، ويجب عدم الخلط بين هذه الأقمار الصناعية لاستكشاف الفضاء، وغيرها.
• والأقمار الصناعية لعلم الفلك لديها العديد من التطبيقات المختلفة مثل استخدامها لصنع خرائط النجوم، ويمكن استخدامها لدراسة الظواهر الغامضة مثل الثقوب السوداء، كما يمكن استخدامها لالتقاط صور الكواكب في النظام الشمسي.
• كما يتم استخدامها لرسم خرائط لأسطح الكواكب المختلفة، وصنع الدراسات الجوية عبر الأقمار الصناعية وهي نوع من الأقمار الصناعية العلمية التي تدرس الغلاف الجوي للأرض، وكانت من أول الأقمار الصناعية التي أطلقت في الفضاء.

2. أقمار الاتصالات

• هو نوع من الأقمار الصناعية يستخدم للاتصالات على الأرض من خلال السماح بإرسال إشارات الإذاعة والتلفزيون والهاتف عبر البث المباشر في أي مكان في العالم.
• قبل الأقمار الصناعية، كانت عمليات الإرسال صعبة أو مستحيلة على مسافات طويلة، حيث أن الإشارات التي تنتقل في خطوط مستقيمة ، لا يمكن أن تنحني حول الأرض للوصول إلى وجهة بعيدة، وكان لابد من انعكاسها على طبقات في الغلاف الجوي وسلاسل الجبال وما إلى ذلك.
• نظرًا لوجود سواتل اتصالات في المدار، يمكن إرسال الإشارات فورًا إلى الفضاء ثم إعادة توجيهها إلى قمر صناعي آخر أو مباشرة إلى وجهتها.

3. أقمار الملاحة

هو نوع من الأقمار الصناعية يمنح السفن والطائرات مواقعها الإحداثية على الأرض، حيث تم تطوير لسواتل الملاحة في الخمسينيات، وتعتمد على تأثير دوبلر لحساب موقع السفن التي تصدر إشارة لاسلكية، كما تستخدم الأقمار الصناعية للملاحة على نطاق واسع من قبل الجيش.

4. أقمار التجسس

تستخدم أقمار الاستطلاع للتجسس على بلدان أخرى، حيث أنها توفر معلومات استخبارية حول الأنشطة العسكرية للبلدان الأجنبية فهناك مثلا كينان، بيج بيرد، لاكروس، يمكن لهذه الأقمار الصناعية حتى الكشف عن موعد إطلاق الصواريخ أو الانفجارات النووية في الفضاء.

يمكن لسواتل الاستطلاع التقاط وتسجيل بث الراديو والرادار أثناء المرور فوق بلد ما، ويمكن استخدامها كسلاح مداري من خلال وضع رؤوس حربية على قمر صناعي منخفض المدار ليتم إطلاقه على هدف أرضي.

5. أقمار الاستشعار عن بعد

• الاستشعار عن بعد هو مراقبة وقياس بيئتنا من بعيد، وعادة ما يتم وضع أقمار الاستشعار عن بعد في الفضاء لمراقبة الموارد المهمة للبشر، على سبيل المثال، قد تتعقب سواتل الاستشعار عن بُعد هجرة الحيوانات، أو تحدد موقع الرواسب المعدنية، أو تشاهد المحاصيل الزراعية بحثًا عن أضرار الطقس.
• كل هذه الأشياء يمكن القيام بها بشكل أفضل من الفضاء لأن القمر الصناعي في المدار يمكنه عادة التقاط صور لمساحات كبيرة من الأرض في جميع أنحاء العالم.
• نظرًا لأن هذه الأقمار الصناعية قادرة على التقاط صور ومراقبة مناطق في جميع أنحاء العالم، فإن القمر الصناعي قادر على مراقبة المناطق التي يكون فيها المناخ قاسًيا للغاية، أو التي يكاد يكون من المستحيل الوصول إليها عبر البر.

6. أقمار البحث والإنقاذ

صُممت سواتل البحث والإنقاذ لتوفير وسيلة للسفن في البحر وفي الجو للاتصال من المناطق النائية، حيث يمكن لهذه الأقمار الصناعية اكتشاف وتحديد أماكن إشارات الطوارئ التي تحملها السفن أو الطائرات أو الأفراد في أماكن نائية أو خطرة.

7. أقمار استكشاف الفضاء

• أقمار استكشاف الفضاء ليست أقمار صناعية على الإطلاق؛ هم في الواقع كائنات في الفضاء، يتم تعريف القمر الصناعي بأنه شيء يدور حول شيء آخر (عادةً ما يكون كوكبًا)، لكن أقمار الفضاء لا تفعل ذلك وبدلاً من ذلك تنتقل إلى عمق النظام الشمسي، ومع ذلك، فهي تشبه الأقمار الصناعية التي تدور في التصميم والوظيفة، وهناك مثال على ذلك وهو القمر الصناعي غاليليو.
• في رحلاتهم، ترسل مجسات الفضاء صورًا مفصلة وبيانات أخرى عن الكواكب البعيدة والظواهر النجمية الأخرى، حيث أن سواتل استكشاف الفضاء هي المسؤولة عن العديد من أهم إنجازات علم الفلك.
• حلقات كوكب المشتري، على سبيل المثال، تم اكتشافها بواسطة قمر صناعي لاستكشاف الفضاء.
• يجب أن تبنى سواتل استكشاف الفضاء لتدوم لأنها تستغرق وقتًا طويلاً حتى تصل الأقمار الصناعية إلى وجهاتها وتختلف سواتل استكشاف الفضاء عن سواتل علم الفلك، لأنها لا تعمل من مدار الأرض بل يتم إرسالها في الواقع إلى الفضاء السحيق من تلقاء نفسها.

كما أدعوك للتعرف على تفاصيل موضوع الكهرباء عبر موضوع: بحث عن الكهرباء وفوائدها واضرارها

8. الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس

هي تلك الأقمار الصناعية التي تعتمد التكنولوجيا الحديثة من أجل التنبؤ بحالة الطقس الجوية مثل القمر متيوسات.

استخدامات الأقمار الصناعية

• يمكن تصنيف الأقمار الصناعية حسب وظيفتها منذ إطلاقها في الفضاء للقيام بعمل معين، حيث يجب أن يكون القمر الصناعي مصممًا خصيصًا للوفاء بدوره.
• هناك تسعة أنواع مختلفة من الأقمار الصناعية، حيث أن أقمار الاتصالات هي أقمار صناعية تتابع استقبال الإشارات من محطة أرضية ثم تعيد إرسال الإشارة إلى محطات أرضية أخرى. أنها تتحرك عادة في مدار ثابت بالنسبة للأرض، بينما تقوم أداة الاستشعار عن بُعد بجمع معلومات حول كائن ما.
• يتكون النظام العالمي لتحديد المواقع (GPS) من 32 ساتلًا أرضيًا مداريًا متوسطًا في ست مواقع مدارية مختلفة، مع تباين العدد الدقيق للأقمار الصناعية حيث يتم سحب الأقمار الصناعية القديمة واستبدالها.
• يعمل GPS منذ عام 1978 وهو متاح عالميًا منذ عام 1994، وهو نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية الأكثر استخدامًا في العالم.

إليك من هنا تفاصيل موضوع بحث عن مثلث برمودا عن: بحث عن مثلث برمودا

أول قمر صناعي

• يمثل يوليو 1957 بداية السنة الجيوفيزيائية الدولية، عندما خطط العلماء في جميع أنحاء العالم لمراقبة مختلف الظواهر العلمية.
• خلال هذه الفترة من التعاون العلمي، أذهل الاتحاد السوفيتي العالم بإطلاق سبوتنيك، وهو أول قمر صناعي على الإطلاق.
• حيث أنه في 4 أكتوبر 1957، أطلق الاتحاد السوفياتي القمر الصناعي في مدار صغير جداً مع جهاز الإرسال اللاسلكي الذي صدر طريقه إلى التاريخ، حيث فوجئ المجتمع بأن السوفييت يمكن أن يكون لديهم مركبة إطلاق ناجحة وتكنولوجيا إلكترونية لتشغيل القمر الصناعي.

كما أقدم لك تفاصيل بحث عن المملكة العربية السعودية وأهم معلوماتها عبر موضوع: بحث عن المملكة العربية السعودية غني بمعلومات لم تعرفها من قبل

سرعة هروب القمر الصناعي

سرعة الهروب هي السرعة التي يجب أن يسافر بها الجسم لكسر قوة كوكب أو قوة جاذبية القمر ودخول المدار، على سبيل المثال، يجب أن تسير مركبة فضائية تغادر سطح الأرض على بعد حوالي 11 كيلومترًا (7 أميال) في الثانية، أو أكثر من 40،000 كيلومتر في الساعة (25000 ميل في الساعة) لدخول المدار.

 السرعة المدارية للأقمار الصناعية

• السرعة المدارية هي السرعة اللازمة لتحقيق التوازن بين شد الجاذبية على القمر الصناعي والقصور الذاتي لحركة القمر الصناعي، وهو حوالي 17000 ميل في الساعة (27359 كيلومتر في الساعة) على ارتفاع 150 ميلا (242 كيلومترا).
• وحتى مع الجاذبية، إذا كان القمر الصناعي المقصود سريعًا جدًا، فسوف يطير بعيدًا عن المدار، ومن ناحية أخرى، إذا سارت الأقمار الصناعية ببطء شديد، فإن الجاذبية ستعيدها إلى الأرض.
• تعتمد السرعة المدارية للقمر الصناعي على ارتفاعه فوق الأرض، كلما كان القمر أقرب إلى الأرض، كانت السرعة المدارية المطلوبة أسرع.
• على ارتفاع 124 ميلا (200 كيلومتر)، تبلغ السرعة المدارية المطلوبة أكثر بقليل من 17000 ميل في الساعة (حوالي 27400 كيلومتر في الساعة).
• وللمحافظة على مدار يبلغ طوله 22223 ميلاً (35786 كيلومتراً) فوق الأرض، يجب أن يدور القمر الصناعي بسرعة حوالي 7000 ميل في الساعة (11300 كيلومتر في الساعة)، تلك السرعة والمسافة المدارية تسمح للقمر الصناعي بعمل ثورة واحدة خلال 24 ساعة.
• نظرًا لأن الأرض تدور أيضًا مرة واحدة في 24 ساعة، يبقى القمر الصناعي على ارتفاع 2222 ميلًا في موقع ثابت بالنسبة إلى نقطة على سطح الأرض، ونظرًا لأن القمر الصناعي يبقى على نفس المكان في كل وقت، يُطلق على هذا المدار اسم “المدار الثابت بالنسبة للأرض”، والمدارات الثابتة بالنسبة للأرض مثالية لسواتل الطقس و سواتل الاتصالات.
• بشكل عام، كلما كان المدار أعلى، كلما أمكن للقمر الصناعي البقاء في مداره، وعلى ارتفاعات منخفضة، يصطدم القمر الصناعي بآثار الغلاف الجوي للأرض، حيث يؤدي السحب إلى تدهور المدار حتى يسقط القمر الصناعي في الغلاف الجوي ويحترق.

إليك من هنا تفاصيل بحث عن قناة السويس عبر موضوع: بحث عن قناة السويس

مكونات الأقمار الصناعية

يتكون القمر الصناعي من عدة أجزاء، ولعل أجزاء الأقمار الصناعية الرئيسية هي تلك التي تشمل جهاز الإرسال والاستقبال، وأنظمة الهوائي الفرعية، والخلايا الشمسية، والبطارية الاحتياطية، والكاميرا، والدوافع.

1. القمر الصناعي المستجيب

تساعد هذه الدائرة الإلكترونية الأقمار الصناعية في تحويل إشارة تردد الوصلة الصاعدة بتردد 6 GHz إلى إشارة تردد الوصلة الهابطة 4 GHz، وبالتالي فإن المهمة الرئيسية للمستجيب هو القيام بتحويل التردد حيث يتم تضخيم هذه الإشارة المقلوبة قبل إرسالها مرة أخرى إلى الأرض باستخدام مضخم الطاقة المتوفر على القمر الصناعي.

على نظام كابل الأقمار الصناعية، يحول المرسل المستجيب 14 جيجا هرتز إلى 12 جيجا هرتز، وعادة ما يكون للقمر الصناعي 12 جهاز ارسال حيث سيكون لكل مستجيب عرض نطاق ترددي 36 MHz.

2. أنظمة الهوائي الفرعية

تساعد الهوائيات في استقبال ونقل الإشارات من الأرض ونحو الأرض على التوالي، وهناك أنواع مختلفة من الهوائيات المثبتة على الأقمار الصناعية بناءً على تطبيق الاستخدام مثل أحادي القطب، ثنائي القطب، عاكس، microstrip إلخ.

الأكثر شيوعًا أنه سيكون هناك هوائي عاكس إلى جانب حزمة لتغطية محطة أرضية واحدة على الأرض، لذلك لتغطية أكثر من محطة أرضية واحدة، هناك حاجة إلى أكثر من هوائيات عاكسة واحدة.

3. الخلايا الشمسية والبطارية الاحتياطية

بينما تبقى الأقمار الصناعية تعمل في الفضاء، تعمل الخلايا الشمسية على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية لتشغيل الأقمار الصناعية، وخلال ظروف ضوء الشمس، إنه مفيد للغاية، وأثناء غياب بطارية ضوء الشمس، ستهتم بتوفير الطاقة للأقمار الصناعية لتشغيلها.
وفي نهاية رحلتنا مع بحث عن الاقمار الصناعية كامل ، يجب أن نشير الى أهمية التكنولوجيا الحديثة التي ساهمت في تطوير استخدامات الأقمار الصناعية، حيث أنها سهلت على الإنسان الكثير من الإستخدامات دون أن يشعر.