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

مدارهاي ماهواره اي

مدار ماهواره مسيري است که ماهواره در اطراف يک جسم در فضا دنبال مي کند. کشش نيروي جاذبه زمين باعث ميشود که ماهواره ها در يک مسير دايره اي يا بيضي شکل قرار گيرند. يک مدار زمين ساکن مدار ممکن است در ارتفاعات متغيري نسبت به سطح زمين و زواياي مختلفي نسبت به خط استوا قرار داشته باشد. اما در هرصورت ، زمين در مرکز صفحه مدار مذکور واقع ميشود و اين بخاطر نيروي جاذبه زمين است که همه چيز را به طرف مرکز خود ميکشد. بسياري از ماهواره هاي مخابراتي در مدار مرتفع زمين مرکز (اين مدار به مدار هم زماني زميني نيز مشهور است.) قرار دارند. برخي از ماهواره هاي علمي در مدار کم ارتفاع به فعاليت مشغولند. ماهواره هاي رديابي در مدارهاي تقريبا دايره اي شکل حرکت مي کنند. ماهواره هاي شناسايي منابع زميني و برخي از ماهواره هاي هواشناسي در مدارهاي قطبي زمين درحال گردش هستند.
مداري که ماهواره ها به آن پرتاب ميشوند،طبق کار و وظيفه ماهواره انتخاب ميشوند.
اغلب ماهواره ها در يک فاصله ثابت به زمين در حال گردش هستند. برخي ماهواره ها در بعضي از قسمتهاي مدار به زمين نزديکتر شده (نزديکترين نقطه مدار زمين را حضيض ميگويند) و در قسمتهاي ديگر از زمين دورتر ميشوند.(دورترين نقطه از زمين را اوج مينامند.) ماهواره هاي مخابراتي روسيه که در مناطق دوردست خط استوا قرار دارند، اغلب از اين مدار استفاده ميکنند. مداري که فاصله هاي نقاط مختلف آن نسبت به زمين با هم برابر نيستند. ماهواره ه اي که در مدار قطبي قرار دارد توام با حرکت وضعي زمين حرکت ميکند و به دو قطب زمين ميرسد. در اين حالت ماهواره ميتواند تقريبا تمام سطح زمين را مشاهده کند. اگر يک نقطه ثابت را در مدار در نظر بگيريم، ماهواره در هر ۲۴ ساعت يکبار و هربار درهمان وقت روز قبل از آن نقطه ميگذرد. به اين ترتيب ميتوانيم عکسهاي گرفته شده از آن نقطه خاص را با هم مقايسه کنيم؛ اين مدار را مدار همزمان خورشيدي مينامند.
● مدار زمين ساکن
بطور معمول حدود ۲۰۰ ماهواره فعال در مدار زمين ساکن که مناسبترين مسير مداري محسوب ميشود قرار دارند. در ارتفاع ۳۶ هزار کيلومتري از خط استوا، زمان لازم براي گردش کامل ماهواره به دور زمين درست برابر است با زمان حرکت وضعي زمين – حرکت زمين بدور خود. به همين خاطر ، ماهواره هميشه در يک نقطه ثابت بر فراز خط استوا قرار ميگيرد. در صورتي که ماهواره ها از اين مدار استفاده کنند، نيازي به حرکت دادن و تنظيم بشقابهاي راديويي با محل استقرار ماهواره ها نيست. استفاده از ماهواره هاي مخابراتي را نخستين بار آرتور چارلز کلارک، نويسنده داستانهاي علمي تخيلي، در سال ۱۹۴۵ يعني ۱۲ سال قبل از پرتاب اولين ماهواره،اسپوتنيک، پيشنهاد کرده بود.
مدار زمين ساکن به ماهواره ها اجازه ميدهد علايم خود را به نقاط ثابت مشخصي در زمين مخابره کنند.
مدار زمين ساکن آنچنان مورد استفاده اين ماهواره ها قرار ميگيرد که محل استقرار و امواج راديويي آنها را توافقهاي بين المللي تعيين ميکند. در اين مدار، ماهواره ها ميتوانند تا فاصله ۷۰ کيلومتري به هم نزديک شوند. براي جلوگيري از تداخل امواج فرستنده هايشان، اين ماهواره ها بايد از فرکانس هاي راديويي متفاوت استفاده کنند.
● مدار کم ارتفاع (لئو)
با استفاده از کمترين انرژي ميتوان به اين مدار رسيد. به همين دليل است که ماهواره هاي سنگينتر دسترسي بيشتري به اين مدار دارند. شاتل فضايي و ايستگاه فضايي هر دو با حرکت در اين مدار – مدار کم ارتفاع – روزانه زمين را چند بار دور ميزنند. ايستگاه فضايي مير که در ارتفاع ۳۰۰ تا ۴۰۰ کيلومتري از سطح زمين قرار دارد، هر ۹۰ دقيقه يکبار و هرروز ۱۶ بار مدار زمين را دور ميزند. از زمين ، حرکت ماهواره ها در مدار کم ارتفاع (لئو) خيلي آهسته به نظر ميرسد.
مدارهاي غير عادي
مدار هاي غير عادي برخلاف مدارهاي دايره اي، از طول بيشتر و عرض کمتري برخوردار هستند. قسمتهايي از اين مدار به زمين نزديک و قسمتهايي نيز از آن دور هستند؛ اين امر باعث ميشود، ماهواره ها در بعضي از قسمتهاي مدار به زمين نزديک و در ديگرقسمتهاي آن از زمين دور ميشوند.
برخي از ماهواره هاي مخابراتي ساخت روسيه از اين مدار استفاده ميکنند. مداري با زاويه ۶۰ درجه نسبت به خط استوا امکان رسيدن ماهواره ها به نقاط شمالي فدراسيون روسيه را ميسر ميکند. با وجود اين، ماهواره هايي که در مدار غير عادي قرار دارند مانند ماهواره هاي مستقر در مدار زمين ساکن حرکت نميکنند. به اين دليل، آنتنهاي زميني براي برقراري ارتباط دائمي بايد مرتبا تغيير جهت دهند- نسبت به محل استقرار ماهواره ها تنظيم شوند. براي پوشش دائمي ، از ۲ يا ۳ ماهواره با فاصله هاي مشخص از هم در هر مدار استفاده ميشود.
مدارهاي زمين ساکن انتقالي
مدارهاي زمين ساکن انتقالي مدارهاي موقتي هستند که براي انتقال يک ماهواره از مدارهاي نزديک به زمين به مدارهاي دور زمين ساکن مورد استفاده قرار ميگيرند. ماهواره هاي مخابراتي ابتدا به مدار کم ارتفاع (لئو) پرتاب ميشوند. سپس موتورها يشان روشن شده، نيروي موتورهاي مذکور آنها را به مدار زمين ساکن انتقالي ميبرد. ماهواره ها پس از رسيدن به دورترين نقطه اين مدار تغيير مسير داده، وارد مدار دايره اي شکل زمين ساکن ميشوند. روش ديگر اين است که ماهواره ها را ابتدا در مدار زمين ساکن انتقالي قرار دهند و پس از آن به مدار زمين ساکن مناسب هدايت کنند.

● 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 ...

بلوک دياگرام يک مدار ترتيبي در شکل نشان داده شده است ، اين مدار شامل يک مدار ترکيبي است که عناصر حافظه براي تشکيل يک مسير فيدبک به آن متصل شده اند . 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 ...

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 ...

نقاط کوانتومي يا نانوکريستال ها در دستهٔ نيمه رساناها جاي مي گيرند. نيمه رساناها اساس صنايع الکترونيک جديد هستند و در ابزارهايي مانند ديودهاي نوري و ...

دانلود نسخه PDF - مدارهاي ماهواره اي