ما هو القمر الاصطناعي؟
جسم يتم صنعه وإطلاقه إلى أحد المدارات المحيطة بكوكب الأرض باستخدام الصواريخ للاستفادة منه في مجالات مختلفة مثل الاتصالات والبث التلفزيوني وتطبيقات التنبؤ بالأحوال الجوية ومراقبة الفضاء. ويعتبر قمر سبوتنيك (Sputnik) الروسي أول قمر اصطناعي يتم إطلاقه إلى الفضاء في التاريخ، وقد كان هذا القمر الذي أُطلق عام 1957 عبارة عن مسبار فضائي بحجم الكرة الشاطئية. واليوم هناك آلاف الأقمار الاصطناعية النشطة التي تدور حول الأرض.
مم يتألف القمر الاصطناعي؟
يعتمد تصميم وحجم القمر الاصطناعي على وظيفته، لكن يتألف بشكل أساسي من:
- مصدر طاقة: تزود معظم الأقمار الاصطناعية بألواح شمسية لتوليد الكهرباء، وبطاريات لتخزين الطاقة واستخدامها في الأوقات التي يكون فيها القمر الاصطناعي في ظل الأرض.
- نظام حاسوبي: يتم استخدامه للتحكم بكيفية عمل القمر ومراقبة المعاملات المختلفة مثل الارتفاع والاتجاه وغيرها.
- نظام اتصالات: يجب أن تكون كافة الأقمار الاصطناعية قادرة على تبادل البيانات مع المحطات الأرضية والأقمار الأخرى، لذلك تزود بهوائيات وأجهزة إرسال واستقبال.
- نظام تحكم بالوضعية: يعتمد هذا النظام على جهاز جيروسكوب وصواريخ دفع وأجهزة استشعار ضوء للحفاظ على الاتجاه الصحيح للقمر.
- نظام تحكم بالحرارة: يستخدم هذا النظام نظراً لكون الأقمار الاصطناعية تتعرض إلى درجات حرارة عالية جداً.
كيف تدور الأقمار الاصطناعية حول الأرض؟
يتم إطلاق القمر الاصطناعي من محطات أرضية موجودة في مواقع محددة ومختارة بعناية. ولكي يدور حول الأرض يجب أن تتساوى سرعته الزاوية مع قوة الجاذبية الأرضية. فدون توازن القوى هذا إما أن يسير بخط مستقيم في الفضاء أو أن يسقط ثانيةً إلى الأرض.
ما أهم استخدامات هذه الأقمار؟
تستخدم الأقمار الاصطناعية في الكثير من المجالات أهمها:
- أنظمة الملاحة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي يعتمد على 24 قمر تدور على ارتفاع 20 ألف كيلومتر فوق سطح الأرض.
- أنظمة الاتصالات والبث التلفزيوني والإنترنت مثل خدمة ستارلينك الهادفة إلى توفير الوصول إلى الإنترنت من كل مكان على سطح الكوكب عن طريق آلاف الأقمار الصغيرة.
- تطبيقات مراقبة الفضاء عن طريق التلسكوبات الفضائية مثل تلسكوب هابل.
- تطبيقات التنبؤ بالأحوال الجوية ومراقبة الأرض.
