القمر الصناعي؟ ومكوناته وطريقة نقله للبيانات واستخداماته؟

القمر الصناعي؟ ومكوناته وطريقة نقله للبيانات واستخداماته؟

لقد كانت تحيّة عيد الميلاد التي ألقاها الرئيس الأمريكيّ؛ أيزنهاور Dwight D. Eisenhower إلى العالم سنة 1958م، عبر القمر الصناعيّ الذي يحمله المكوك ECO1، صافرة انطلاق السباق بين الدول الكبرى في هذا المجال، الذي سبقهم إليه الاتّحاد السوفيتيّ. و يعتبر اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسيّة من أهمّ طفرات تكنولوجيا الاتّصالات اللاسلكيّة، وأهمّها استخدامًا في الأقمار الصناعيّة لإرسال واستقبال البيانات، ومنذ أن اُستخدمت تكنولوجيا الأقمار الصناعيّة من قِبل الاتّحاد السوفيتيّ وقتئذٍ، دخلت الدول الكبرى في تنافسٍ من أجل إحراز السبق في استخدام هذه التكنولوجيا، والسيطرة على قبّة السماء المفتوحة، فكيف تقوم الأقمار الصناعيّة بنقل البيانات، هذا هو موضوع مقالنا، فتابعونا.

 

ما هي الأقمار الصناعية Satellites ؟

هو احد الأجهزة الحديثة التي قام بصناعتها البشرية لتقوم بمهام مختلفة منها الاتصالات والمراقبة والكشف. حيث يتم اطلاقه في الفضاء الخارجي والتحكم فيه للأغراض العسكرية او حتى المدنية. حيث يتم استخدامه في المراقبة للعمليات العسكرية او التحكم في المركبات عن بعد. او حتي في الاتصالات بين الوحدات العسكرية.  ويتم استخدامه أيضا في الأغراض المدنية كما في حالات التنبؤ بالطقس و المطر والكوارث الطبيعية مثل الزلازل و البراكين .. الخ، وتحديد الأماكن من خلال تقنية GPS. وأيضا في مجال الاتصالات المختلفة.  واصبح الأن يستخدم أيضا في دراسة الفضاء واكتشافه.

 

كيفيّة نقل القمر الصناعيّ للبيانات

ولكي نتعرّف على كيفيّة نقل القمر الصناعيّ للبيانات، لابد من التعرّف على تقنية الأقمار الصناعيّة ذاتها، ثمّ المحطّات الأرضيّة، وأخيرًا الكيفيّة تُنقل بها البيانات، وذلك على التفصيل الآتي:

 

أوّلًا: تقنية الأقمار الصناعيّة

تُبنى الأقمار الصناعيّة على نوعين من التكنولوجيا، الأولى تتعلّق بالأقمار الصناعيّة ذاتها، وكيفيّة إطلاقها، واستقرارها بمداراتها المحدّدة لها، والثانية تتعلّق بالغرض من إطلاق تلك الأقمار الصناعيّة، أما النوع الأوّل فهو ليس موضوع مقالنا؛ ولذلك سوف يقتصر تناولنا على النوع الثاني، والمتعلّق بنقل البيانات، ولكي يتحقّق هذا الغرض فإنه يبنى على النظم الآتية:

  • نظم الاتّصالات System Communication: وهي المتعلّقة بمعدّات الاتّصال، التي تقوم بإرسال واستقبال أوامر التوجيه والتشغيل من وإلى المحطّات الأرضيّة، وتزويد تلك المحطّات بالبيانات والمعلومات التي يحصل عليها القمر.
  • الهوائيّ ذو التردد العالي High Gain Antenna: لإرسال واستقبال البيانات، وصور الكاميرات، إلى المحطّات الأرضيّة.
  • الهوائيّ الأحاديّ Omni Direction Antennas: وهو خاصّ بالتوجيه والتحكّم بالقمر الصناعيّ.
  • الكاميرات الإلكترونيّة Digital Cameras: وهي للاستشعار عن بعد، والمراقبة، والاستطلاع، والانذار، وتقوم بالتقاط الصور لسطح الأرض بدقّة متناهية جدًّا.
  • مستشعرات الصور Image Sensor: وتُستخدم للأغراض العسكريّة، بغرض تنقية الصور والارتفاع بجودتها؛ لخطورة ما تعكسه تلك الصور.
  • الحاسب الآليّ Flight Computer: وهو أكثر من واحد، ولكن فيما يتعلق بإرسال واستقبال البيانات، فيكون هو المسئول عن ذلك الشقّ.
  • المعالج المركزيّ Central Processor: وهو المسئول عن تنظيم حركة البيانات من الكمبيوتر الرئيس من القمر الصناعي، إلى المحطّة الأرضيّة، والعكس.

 

ثانيًا: تقنية محطّة رصد القمر الصناعيّ

تتكوّن محطّة الرصد من العديد من الأنظمة التي تعمل على إدارة المحطّة، والقمر الصناعيّ في الفضاء، واستقراره بالمدار، وكذلك أنظمة إرسال وتلقّي البيانات من القمر الصناعيّ، وتتمثّل أنظمة نقل البيانات في الآتي:

  • أنظمة الاتّصال Communicatio Systems: وهي التي تعمل على تحويل أوامر التوجيهات إلى موجات كهرومغناطيسيّة، على تردّد استقبال القمر.
  • الهوائيّ Antenna: وهو يقوم بتضخيم تلك الموجات، وبثّها عبر الفضاء على الموجة المحدّدة سلفًا، ويقوم بنفس العمل ولكن في اتّجاه عكسيّ، وهو تلقّي الموجات التي تمّ إرسالها من القمر إلى الأرض.
  • أنظمة التحويل Transfer Systems: وهي أنظمة غاية في التعقيد، تتولّاها مجموعة من الحواسيب؛ حيث تقوم بتلقّي الإشارات من وإلى المحطّة، وتحويلها إلي بيانات يستطيع المتخصّص الاستفادة منها.

 

ثالثًا: نقل البيانات

ممّا سبق يمكننا تناول كيفيّة نقل البيانات عبر القمر الصناعي كالآتي:

  • إحراز البيانات: يقوم القمر الصناعيّ وفقًا للمهمّة التي يتولّاها، بتكوين البيانات من خلال المستشعرات الخاصّة.
  • معالجة البثّ: ثمّ تقوم أجهزة الحواسيب بمعالجة تلك البيانات، وتحويلها إلى موجات الراديو- الموجات الكهرومغناطيسيّة- وفقًا للتردّد المخصّص للبثّ.
  • الاستقبال: ويتمثّل في انتقاء الموجة التردديّة المحمّلة بالبيانات، وتقوم به الهوائيّات الأرضيّة.
  • التحويل: وهذه المرحلة تعدّ المغزى النهائيّ من القمر الصناعيّ، وتقوم بها مجموعة الحواسيب الخاصّة بتحويل تلك الإشارات اللاسلكيّة إلى بيانات، ومن ثَمّ إلى معلومات، ويمكن استخدام القمر الصناعيّ لإعادة البثّ مرّةً أخرى على مجموعة من المحطّات التليفزيونيّة أو الراديو، ليعمّ جميع العالم.

 

لمزيد من التوضيح لأنظمة الأقمار الصناعية شاهد الفيديو التالي:

أقرا أيضا

خلال العقود الماضية كانت عمليّة إطلاق الأقمار الصناعيّة رفاهيةً تتمتّع بها الدول الكبرى، والتي صارت مع الوقت نقاط قوّةٍ وهيمنةٍ عسكريّة تتمتّع بها تلك الدول، وأحسنت الدول النامية عندما اقتحمت هذا المجال كمستهلكٍ لها، ولكن حان الوقت لتكون هي أيضًا منتجةً لتلك التكنولوجيا.

التعليقات

أترك تعليق..

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *