”القمر الصناعي“: علمني العوم في الفضا يا أحمد!
كتبت: مها طـه
ترددت أخبار من كذا شهر عن ضياع القمر الصناعي المصري ”إيجيبت سات 2“ و فقدان السيطرة عليه، انتشر الخبر على السوشيال ميديا بين تأكيد الخبراء الروسيين (المصممين للقمر الصناعي) ونفي من هيئة الاستشعار عن بعد فى بيان رسمي. طب القمر الصناعي ده أصلًا عبارة عن إيه؟ وإيه هى استخداماته؟(1)
القمر الصناعي: الفكرة
بدايةً كده، فكرة القمر الصناعي جات من إن القمر بيدور حول الأرض فى مدار محدد و الأرض كمان بتدور في مدار محدد حول الشمس، وبقى بالفعل موجود جهاز بيدور حوالين الأرض أو أى كوكب أو نجم آخر فى مدار معين. أول ستالايت تم صنعه هو ”سبوتنك 1“ والذي أطلقه الاتحاد السوفيتى سنة 1957، و من وقتها تم إطلاق الألاف من الأقمار الصناعية لحد دلوقتي فى مدارات مختلفة حول الأرض. بعض الأقمار الصناعية بيتم إطلاقها على أجزاء وتجميعها في المدار نفسه. عدد الأقمار الصناعية اللي بتشتغل حاليًا لا تتعدى المئات فى حين إن الباقي غير مُفعل حتى الآن. بعض الأقمار الصناعية بيتم إطلاقها فى مدارات حول كوكب أو نجوم أخرى زي الزهرة والمريخ وحتى الشمس .(2)
تقسيمة الأقمار الصناعية وفقًا للمدارات
على عكس الاعتقاد الشائع بإن الأقمار الصناعية بتُستخدم فقط فى مجال البث التليفزيوني، فالستالايت له استخدامات تانية كتيرة زي رصد الأحوال الجوية والأبحاث العلمية وتحديد المواقع _عن طريق الـGPS _ بالإضافة لاستخداماته العسكرية، تم تقسيم الأقمار الصناعية طبقًا للمدار المناسب للغرض المُستخدمة فيه لـ3 أقسام:
1. مدار أرضي منخفض: وده مدار حول الأرض، ارتفاعه من 160 لـ2000 كيلومتر، الدوران حوله يستغرق من 88 لـ127 دقيقة. معظم محطات الفضاء والغالبية العظمى من الأقمار الصناعية بتدور فى المدار ده.
2. مدار قطبي: مدار يمر فيه القمر الصناعي عند أو بالقرب من أقطاب الكوكب أو النجم الذي يدور حوله، وغالبًا بيكون متعامد على خط الاستواء. النوع ده من الأقمار الصناعية بتعتبر أقمار استطلاع بتستخدم فى مراقبة الأرض وتصويرها، ولها استخدام واسع فى تحسين خدمات الاتصالات سواء الموبايلات أو البث التليفزيوني .
3. مدار ثابت بالنسبة للأرض: مدار دائري حول الأرض ارتفاعه حوالى 35.7 كيلو متر فوق خط الاستواء ويتبع الأرض في دورانها حول نفسها، و بالتالي دورته تستغرق نفس مدة دوران الأرض حول نفسها، فعند النظر ليه فى أى وقت يكون كأنه لا يتحرك، يستخدم غالبًا في مجال الاتصالات والأرصاد الجوية وكذلك الأقمار الصناعية المستخدمة فى مراقبة المحيطات وحركتها.(3)
القمر الصناعي مهم في إيه؟
للأقمار الصناعية أهمية كبيرة جدًا لإنها بتقدر تجمع معلومات شبه كاملة وبشكل دقيق وسريع عن الأرض ودورانها وغيره لإنها بتقدر تصور أماكن كتيرة على سطح الكوكب في نفس الوقت ومن أماكن مختلفة، كمان الأقمار الصناعية ساهمت فى دراسة الفضاء بشكل كبير لإن قدرتها أكبر من أي تليسكوب على الأرض ممكن تعوق رؤيته السحب والأتربة أو أي عوامل جوية أخرى.
قبل وجود الاقمار الصناعيه كانت الاتصالات صعبة جدًا، فمثلًا كان الاتصال بشخص فى مكان بعيد أو في بلد أخرى مستحيل لإن فكرة الاتصال كانت بتعتمد على مد خطوط التليفون بين الأماكن المختلفة اللي كان شبه مستحيل وقتها ونفس الكلام مع استقبال إشارات التليفزيون، فإشارات التليفزيون مثلًا بتمشي في خطوط مستقيمة وعشان كده كانت بتضيع فى الفضاء بسهولة من غير ما تقطع مسافات طويلة بسبب وجود أي من الجبال أو المبانى اللي بتقطع طريقها، لكن باستخدام الأقمار الصناعيه بقت الأجهزة بترسل الإشارة للقمر الصناعي اللى بيرسلها بدوره للمواقع المختلفة اللي مفروض توصل لها .
أجزاء القمر الصناعي
الأقمار الصناعيه بتختلف فى الشكل والحجم لكنها إجمالا بتتكون من جزئين رئيسين: الهوائي ومصدر الطاقة. الهوائى بيرسل ويستقبل المعلومات فى صورة إشارات، أما مصدر الطاقة فغالبًا بيكون ألواح شمسية (تحول طاقة الشمس لطاقة كهربية) أو بطاريات. الأقمار الصناعية المستخدمة فى ناسا غالبًا بتحتوى على كاميرات وأجهزة استشعار عن بعد لتصوير الأرض أو لتصوير المجموعة الشمسية أو الكون كله .
لكن إزاي الأقمار الصناعية بتستقر فى الفراغ؟
وإزاي بتتفادى الاصطدام ببعضها؟
الأقمار الصناعية بيتم إرسالها للفضاء محمولة على صواريخ، وبتستقر بعدها في مدارها بمجرد ما تتساوى سرعتها مع الجاذبية الأرضية، بدون التوازن ده القمر الصناعي ممكن أن يسبح بعيدًا في الفضاء أو يسقط إلى الأرض. أما عن موضوع تفادي الاصطدام ببعضها، ففي الحقيقة الأقمار الصناعية من السهل جدًا اصطدامها ببعضها لكن وكالة ناسا والمنظمات الدولية العاملة في نفس المجال بتعمل للحفاظ على مسارات الأقمار الصناعية المختلفة، الاصطدامات حاليًا تعتبر نادرة لإنه بيتم مراعاة إطلاق الأقمار الصناعية في مدارات بعيدة عن بعضها نسبيًا لكن من الممكن أن يُغير القمر الصناعي مكانه وبالتالي يحدث الاصطدام. الحالة الوحيدة المسجلة لاصطدام قمرين صناعيين كانت فى فبراير 2009، لما اصطدم قمرين صناعيين للاتصالات (أمريكى وروسي) ببعض فى الفضاء.
تمكنت وكالة ناسا بفضل استخدام الأقمار الصناعية من معرفة معلومات كثيرة عن المحيطات والسحب وسطح الارض وقياس نسب الغازات في الجو مثل (نسب ثانى أكسيد الكربون والأوزون)، كمان تمكنت من رصد حرائق الغابات وانبعاثات البراكين التي تعتبر مؤشر مهم لمدى نشاط البركان واحتمال ثورته.
استفاد علماء الأرصاد الجوية من الأقمار الصناعية فى معرفة حالة الجو والتنبؤ بيها بناءًا على المعلومات الآتية منها عن حالة الطقس والمناخ وبالتالى معرفة أوقات الزراعة المناسبة لمختلف المحاصيل وتفادي الكوارث الطبيعية قبل حدوثها. أما فى دراسة الفلك فالأقمار الصناعية صنعت تطور هائل في قدرة علماء الفضاء على رؤية واكتشاف الكثير من الكويكبات والمذنبات والنجوم التي كان من المستحيل رؤيتها، كمان تم استخدام الأقمار الصناعية لدراسة كتير من الكواكب واللي من خلاله توصلت ناسا لاكتشاف وجود مياه على سطح كوكب المريخ مؤخرًا .
أما فى الأغراض العسكرية، فغالبًا ما يكون استخدام الأقمار الصناعية في التجسس وتصوير المواقع العسكرية والمعلومات الاستخباراتية.(4) ويكفى تماما إن الاقمار الصناعية كانت أحد أهم أسباب ثورة الاتصالات في العالم وبفضلها أصبح الاتصال بين شخصين تفصل بينهم مئات الآلاف من الكيلومترات لا يتعدى ثواني، وإنك تتفرج مباشرةً على بث حي من امريكا مش هيحتاج أكثر من جهاز الدش والريسيفر.
المصادر:
