up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله ماهواره PDF
QR code - ماهواره

ماهواره

ماهواره هاي مصنوعي 1

ماهواره ي مصنوعي شي ايست كه توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حركت در مداري حول زمين يا اجرام ديگري در فضا مي باشد. بيشتر ماهواره هاي ساخته شده تاكنون حول كره زمين در حركتند و در مواردي چون مطالعه كائنات، ايستگاه هاي هوا شناسي، انتقال تماس هاي تلفني از فراز اقيانوس ها، رديابي و تعيين مسير كشتي ها و هواپيماها و همينطور امور نظامي به كار مي روند...... ماهواره هايي نيز وجود دارند كه دور ماه، خورشيد، اجزام نزديك به زمين و سياراتي نظير زهره، مريخ و مشتري در حال گردش مي باشند. اين ماهواره ها اغلب اطلاعات مربوط به جرم آسماني كه حول آن در گردشند را جمع آوري مي كنند.
به جز ماهواره هاي مصنوعي مذكور اشياي در حال گردش ديگري نيز در فضا وجود دارند از جمله فضا پيما ها، كپسول هاي فضايي و ايستگاه هاي فضايي كه به آنها نيز ماهواره مي گوييم. البته اجرام ديگري نيز در فضا وجود دارند به نام زباله هاي فضايي شامل بالابرنده هاي مستهلك راكت ها، تانك هاي خالي سوخت و ... كه به زمين سقوط نكرده اند و در فضا در حركتند. در اين مقاله به اين اجرام نمي پردازيم.
اتحاديه سويت پرتاب كننده اولين ماهواره مصنوعي، اسپاتنيك ۱، در سال ۱۹۵۷ بود. از آن زمان ايالات متحده و حدود ۴۰ كشور ديگر سازنده و پرتاب كننده ماهواره به فضا بوده اند. امروزه قريب به ۳۰۰۰ ماهواره فعال و ۶۰۰۰ زباله فضايي در حال گردش به دور زمينند.
●انواع مدارها
مدارهاي ماهواره ها اشكال گوناگوني دارند. برخي دايره شكل و برخي به شكل بيضي مي باشند. مدارها از لحاظ ارتفاع (فاصله از جرمي كه ماهواره حول آن در گردش است) نيز با يكديگر تفاوت دارند. براي مثال بعضي از ماهواره در مداري دايره شكل حول زمين خارج از اتمسفر در ارتفاع ۲۵۰ كيلومتر(۱۵۵ مايل) در حركتند و برخي در مداري حركت مي كنند كه بيش از ۳۲۲۰۰ كيلومتر (۲۰۰۰۰ مايل) از زمين فاصله دارد. ارتفاع بيشتر مدار برابر است با دوره گردش ( مدت زمانيكه ماهواره يك دور كامل در مدار خود حركت مي كند) طولاني تر. يك ماهواره زماني در مدار خود باقي مي ماند كه بين شتاب ماهواره ( سرعتي كه ماهواره مي تواند در طي يك مسير مستقيم داشته باشد ) و نيروي گرانش ناشي از جرم آسماني كه ماهواره تحت تاثير آن مي باشد و دور آن در گردش است تعادل وجود داشته باشد. چنانچه شتاب ماهواره اي بيشتر از گرانش زمين باشد ماهواره در يك مسير مستقيم از زمين دور مي شود و چنانچه اين شتاب كمتر باشد ماهواره به سمت زمين برخواهد گشت.
براي درك بهتر تعادل بين گرانش و شتاب، جسم كوچكي را در نظر بگيريد كه به انتهاي يك رشته طناب متصل و در حال چرخش است. اگر طناب پاره شود جسم متصل به آن در يك مسير صاف به زمين مي افتد. طناب در واقع كار گرانش را انجام مي دهد تا شي بتواند به چرخش خود ادامه دهد. ضمنا وزن شي و طناب ميتوانند نشانگر رابطه بين ارتفاع ماهواره و دوره گردش آن باشد. طناب بلند مانند ارتفاع بلند است. هر چه طناب بلندتر باشد زمان بيشتري نياز است تا شي متصل به آن يك دور كامل بچرخد. طناب كوتاه مانند ارتفاع كوتاه است و در زمان كمتري شي مذكور يك دور كامل در مدار خود گردش خواهد كرد. انواع گوناگوني از مدارها وجود دارند اما اغلب ماهواره هايي كه حول زمين در گردشند در يكي از اين چهار گونه مدار حركت ميكنند. (۱) ارتفاع بلند،ژئوسينكرنوس. (۲) ارتفاع متوسط. (۳) سان سينكرنوس، قطبي. (۴) ارتفاع كوتاه . شكل اغلب اين گونه مدارها دايره ايست.
مدارهاي ارتفاع بلند، ئوسينكرنوس بر فراز استوا و در ارتفاع ۳۵۹۰۰ كيلومتر(۲۲۳۰۰ مايل) قرار دارند. ماهواره هاي اينگونه مدارها حول محور عمودي زمين با سرعت و جهت برابر حركت زمين حركت مي كنند. بنابراين هنگام رصد آنها از روي زمين همواره در نقطه اي ثابت به نظر مي رسند. براي پرتاب و ارسال اين ماهواره ها انرژي بسيار فراواني لازم است.
ارتفاع يك مدار متوسط حدود ۲۰۰۰۰ كيلومتر (۱۲۴۰۰ مايل) و دوره گردش ماهواره هاي آن ۱۲ ساعت است . مدار خارج از اتمسفر زمين و كاملا پايدار است. امواج راديويي كه از ماهواره هاي موجود در اين مدارها ارسال مي گردد در مناطق بسيارزيادي از زمين قابل دريافت است. پايداري و وسعت مناطق تحت پوشش اين گونه مدارها آنها را براي ماهواره هاي ردياب مناسب مي نمايد.
مدارهاي سان سينكرنوس، قطبي، ارتفاع نسبتا كوتاهي دارند. آنها تقريبا از فراز هر دو قطب زمين عبور مي كنند.مكان اين مدارها متناسب با حركت زمين به دور خورشيد در حركت است به گونه ايكه ماهواره ي اين مدار خمواره در يك ساعت محلي ثابت از استوا عبور مي كند. از آنجاييكه اين ماهواره ها از همه عرض هاي جغرافي زمين مي گذرند قادرند كه اطلاعات را از تمامي سطح زمين دريافت نمايند. در اينجا مي توان ماهواره TERRA را به عنوان مثال نام برد. وظيفه اين ماهواره مطالعه اثرات چرخه ها ي طبيعي و فعاليت هاي انسان بر روي آب و هواي كره زمين است. ارتفاع مدار اين ماهواره ۷۰۵ كيلومتر (۴۳۸ مايل) و دوره گردش آن ۹۹ دقيقه است. زمانيكه اين ماهواره از استوا عبور مي كند ساعت محلي هميشه ۱۰:۳۰ صبح و يا ۱۰:۳۰ شب است.
يك مدار ارتفاع كوتاه درست بر فراز جو زمين قرار دارد جاييكه تقريبا هوايي براي ايجاد تماس و اصطكاك وجود ندارد. براي ارسال ماهواره به اين نوع مدارها انرژي كمتري نسبت به سه نوع مدار مذكور ديگر لازم است. ماهواره ها ي مطالعاتي كه مسئول دريافت اطلاعات از اعماق فضا مي باشند غالبا در اين مدارها در حركتند. براي مثال تلسكوپ هابل كه در ارتفاع ۶۱۰ كيلومتر(۳۸۰ مايل) با دوره گردش ۹۷ دقيقه در حركت است.
●انواع ماهواره ها
ماهواره هاي مصنوعي بر اساس ماموريت هايشان طبقه بندي مي شوند. شش نوع اصلي ماهواره وجود دارند.
۱) تحقيقات علمي،
۲) هواشناسي،
۳) ارتباطي،
۴) ردياب،
۵) مشاهده زمين،
۶) تاسيسات نظامي.
ماهواره هاي تحقيقات علمي اطلاعات را به منظور بررسي هاي كارشناسي جمع آوري مي كنند. اين ماهواره ها اغلب به منظور انجام يكي از سه ماموريت زير طراحي و ساخته مي شوند.
۱) جمع آوري اطلاعات مربوط به ساختار، تركيب و تاثيرات فضاي اطراف كره زمين.
۲) ثبت تغييرات در سطح و جو كره زمين. اين ماهواره ها اغلب در مدارهاي قطبي در حركتند.
۳) مشاهده سيارات، ستاره ها و اجرام آسماني در فواصل بسيار دور. بيشتر اين ماهواره ها در ارتفاع كوتاه در حركتند. ماهواره هاي مخصوص تحقيقات علمي حول سيارات ديگر، ماه و خورشيد نيز حضور دارند.
ماهواره هاي هواشناسي به دانشمندان براي مطالعه بر روي نقشه هاي هواشناسي و پيش بيني وضعيت آب و هوا كمك مي كنند. اين ماهواره ها قادر به مشاهده وضعيت اتمسفر مناطق گسترده اي از زمين مي باشند. بعضي از ماهواره هاي هواشناسي در مدارهاي سان سينكرنوس، قطبي، در حركتند كه توانايي مشاهده بسيار دقيق تغييرات در كل سطح كره زمين را دارند. آنها مي توانند مشخصات ابرها، دما، فشار هوا، بارندگي و تركيبات شيميايي اتمسفر را اندازه گيري نمايند. از آنجا كه اين ماهواره ها همواره هر نقطه از زمين را در يك ساعت مشخص محلي مشاهده مي كنند .

● طبقه بندي ماهواره ها : ۱) ماهواره هاي سنجش از راه دور ۲) ماهواره هاي مخابراتي ۳) ماهواره هاي ناوبري ۴) ماهواره هاي تحقيقاتي ماهواره هايي که به عنوان ...

● طبقه بندي ماهواره ها : ۱) ماهواره هاي سنجش از راه دور ۲) ماهواره هاي مخابراتي ۳) ماهواره هاي ناوبري ۴) ماهواره هاي تحقيقاتي ماهواره هايي که به عنوان ...

امروزه ارتباطات به يکي از ابزار مهم و اوليه در پيشبرد اهداف تجاري و نظامي در دنيا به شمار مي رود. اين مهم سبب شده است تا صنعت ICT به يکي از مهمترين صن ...

بدون شك ماهواره هاي ناوبري نظامي از پيچيده ترين ماهواره هايي هستند كه بشر تاكنون موفق به ساخت آنها شده است. گرچه بنابر آنچه تاكنون انتشار يافته، هدف ا ...

استفاده از ليزر روز به روز گسترده تر مي شود، از بمب افکن هاي مجهز به تسليحات ليزري تا بزرگ ترين رصدخانه هاي جهان. شرکت بوئينگ اعلام کرد که در اواسط ما ...

ماهواره ي مصنوعي شي ايست که توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حرکت در مداري حول زمين يا اجرام ديگري در فضا مي باشد. بيشتر ماهواره هاي ساخته ش ...

هرچه آدمي بيشتر به سيستم هاي جديد و فناوري مدرن مجهز شود گرچه پيشرفت و رفاه زندگي ماشيني را حس مي کند و به ظاهر بر طبيعت مسلط مي شود، نسبت به مشکلات ع ...

ماهواره ي مصنوعي شي ايست که توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حرکت در مداري حول زمين يا اجرام ديگري در فضا مي باشد. بيشتر ماهواره هاي ساخته ش ...

دانلود نسخه PDF - ماهواره