افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إزالة 23 بايت ، ‏ قبل سنة واحدة
ط
لا يوجد ملخص تحرير
[[ملف:TVSatellitesOrbits.png|تصغير|يسار| 270px| وجود أقمار صناعية للإرسال والاتصالات في [[مدار أرضي جغرافي متزامن]]. اللوحات الشمسية تكون دائما في اتجاه الشمال والجنوب. يدور القمر الصناعي في مداره بسرعة مناسبة لدوران الأرض بحيث يكون كما لو كان ثابتا فوق بقعة معينة .]]
 
يقوم [[قمر اصطناعي|القمر الاصطناعي]] للاتصالات بتبديل وتوجيه إشارات الاتصالات اللاسلكية عبر جهاز إرسال - مجيب ؛ حيث ينشئ [[قناة (اتصال)|قناة اتصال]] بين [[جهاز إرسال|مرسل]] المصدر و[[مستقبل لاسلكي|جهاز استقبال]] في مواقع مختلفة على الأرض. تستخدم أقمار الاتصالات [[تلفاز|للتلفزيون]] و[[هاتف|الهاتف]] و[[إذاعة|الراديو]] و[[إنترنت|الإنترنت]] والتطبيقات العسكرية. وهناك أكثر من 2000 قمر للاتصالات في مدار الأرض ، وتستخدمها كل من المنظمات الخاصة والحكومية.
<ref>{{cite web|last=Labrador |first=Virgil |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication |title=satellite communication |publisher=Britannica.com |date=2015-02-19 |accessdate=2016-02-10}}</ref>
كما هو معروف، يستخدم الاتصال اللاسلكي [[موجة كهرومغناطيسية|الموجات الكهرومغناطيسية]] لنقل الإشارات و لكن هذه الاشارات تتطلب خط رؤية أي عدم اعاقتها بواسطة انحناء الأرض فكان الحل باستخدام الأقمار الصناعية لترحيل الإشارة حول منحنى الأرض ، مما يسمح بالاتصال بين النقاط المنفصلة على نطاق واسع. <ref>{{cite web|url=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |title=Satellites - Communication Satellites |publisher=Satellites.spacesim.org |date= |accessdate=2016-02-10}}</ref> تستخدم أقمار الاتصالات نطاقًا واسعًا من ترددات الراديو والميكروويف. لتجنب تدخل الإشارة ، عملت المنظمات الدولية المتخصصة لوائح لتنظيم استخدام نطاقات التردد. تخصيص النطاقات هذا هو ما يقلل من خطر تداخل الإشارة<ref name="aerospace.org">{{cite web|url=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/ |title=Military Satellite Communications Fundamentals &#124; The Aerospace Corporation |website=Aerospace |date=2010-04-01 |accessdate=2016-02-10}}</ref>
== تأريخه ==
اقتُرح مفهوم قمر الاتصالات المستقر بالنسبة إلى الأرض لأول مرة من قِبل [[آرثر سي كلارك|آرثر سي. كلارك]] ، إلى جانب فاهيد ك. ساندي بناء على أعمال [[قسطنطين تسيولكوفسكي|قسطنطين تسيولكوفسكي.]]<nowiki/>و  فيوفي أكتوبر 1945 ، نشر كلارك مقالا بعنوان "المرحلات خارج الأرض" في المجلة البريطانية "وايرلس وورلد"..<ref name="مولد تلقائيا1" /> ووصفت المقالة العوامل الأساسية وراء نشر الأقمار الاصطناعية في المدارات الثابتة بالنسبة إلى الأرض لغرض نقل الإشارات الراديوية. وهكذا ، فإن آرثر سي. كلارك غالباً ما يشار إليه بأنه [[مخترع]] قمر الاتصالات ، ويستخدم مصطلح "حزام كلارك" كوصفة للمدار. <ref>{{cite web|url=https://www.engadget.com/2008/03/18/arthur-c-clarke-inventor-of-satellite-visionary-in-technology/|title=Arthur C. Clarke, inventor of satellite, visionary in technology, dead at 90|publisher=Engadget.com|date=2008-03-18|accessdate=2016-02-10}}</ref>
 
 
 
بعد عقود بدأ مشروع اتصالات أطلق عليه "نقل الاتصالات بالقمر " نفذته البحرية الأمريكية. وكان يهدف إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كعاكس سلبي وقمراتصالات طبيعي. كان أول فمراصطناعي للأرض [[سبوتنك 1|سبوتنيك 1.]] الذي وضعه [[الاتحاد السوفيتي]] في مداره في 4 أكتوبر 1957 ، وقد تم تجهيزه بجهاز إرسال راديوي يعمل على ترددين: 20.005 و 40.002 MHz.تم إطلاق سبوتنيك 1 كخطوة رئيسية في استكشاف تطوير الفضاء والصواريخ.ومع ذلك ، لم يتم وضعه في المدار لغرض إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى على الأرض.
كان أول قمر اصطناعي يستخدم حصريا لإحداث تقدم في الاتصالات العالمية عبارة عن منطاد اسمه [[مشروع إيكو|إيكو١]] <ref>[http://www.space.com/8973-1st-communication-satellite-giant-space-balloon-50-years.html ECHO 1 space.com] {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20180412145632/https://www.space.com/8973-1st-communication-satellite-giant-space-balloon-50-years.html |date=12 أبريل 2018}}</ref> والذي كان أول قمر للاتصالات الاصطناعية في العالم قادر على نقل الإشارات إلى نقاط أخرى على الأرض. صعد إيكو١ إلى رتفاع 1600 كيلومتر (1000 ميل) فوق الكوكب بعد إطلاقه في 12 أغسطس 1960 ، لكنه اعتمد على أقدم تكنولوجيا طيران للبشرية - المناطيد. تم إطلاق إيكو١ من قبل وكالة ناسا، وهو عبارة عن منطاد مصنوع من مادة بلاستيكية مدعمة بالألومنيوم يبلغ طوله 30 مترًا (100 قدم) والذي كان بمثابة عاكس سلبي للاتصالات اللاسلكية.  ساعد أول قمر صناعي قابل للنفخ في العالم - أو "القمر البالون" ، كما كان معروف بشكل غير رسمي آنذاك - في إرساء أساس اتصالات الأقمار الصناعية اليوم.الفكرة من وراء قمر الاتصالات هي بسيطة: أرسل البيانات إلى الفضاء وحملها إلى نقطة أخرى على الكرة الأرضية.وقد أنجز إيكو1 هذا من خلال العمل كمرآة هائلة ، بطول 10 طوابق ، يمكن استخدامها لتعكس إشارات الاتصالات.
كان أول قمر صناعي أمريكي لنقل الاتصالات هو Project SCORE في عام 1958 ، والذي استخدم جهاز تسجيل لتخزين وإعادة توجيه الرسائل الصوتية. تم استخدامه لإرسال تحية عيد الميلاد من الرئيس الأمريكي [[دوايت أيزنهاور|دوايت د. أيزنهاور]] إلى العالم. <ref>{{cite url|title=Communications Satellites|url=http://www.satmagazine.com/story.php?number=768488682|publisher=AIAA|edition=5th|date=March 16, 2007|isbn=978-1884989193|last1=Martin|first1=Donald|last2=Anderson|first2=Paul|last3=Bartamian|first3=Lucy}}</ref> ويعد قمر Courier 1B ، الذي تم بناؤه من قبل Philco ، والذي أطلق في عام 1960 ، أول قمر صناعي مكرر نشط في العالم.
هنا فئتين رئيسيتين من أقمار الاتصالات ، سلبية وفعالة. تعكس الأقمار السلبية الإشارة القادمة من المصدر باتجاه المستقبل.في حالةالأقمارالسلبية، لا يتم تضخيم الإشارة المنعكسة عند القمر الصناعي ، ولا يصل سوى مقدار صغير جداً من الطاقة المرسلة إلى المستقبل. وبما أن القمر موجود فوق الأرض ، فإن الإشارة الراديوية تضعف بسبب خسارة السير في الفضاء الحر ، لذلك تكون الإشارة المستقبلة على الأرض ضعيفة جداً جداً. من ناحية أخرى ، تعمل الأقمار الصناعية النشطة على تضخيم الإشارة المستقبلة قبل إعادة إرسالها إلى المستقبل على الأرض. <ref name="aerospace.org2">{{cite web|url=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/|title=Military Satellite Communications Fundamentals &#124; The Aerospace Corporation|website=Aerospace|date=2010-04-01|accessdate=2016-02-10}}</ref>
 
كانت الأقمار السلبية أول أقمار للاتصالات ، ولكنها لا تُستخدم الآن إلا قليلاً. كان Telstar ثاني قمر صناعي نشط للاتصالات المباشرة. انضم إلى [[التليفون والتلغراف الأمريكي|التلفون والتلغراف الأمريكي]] AT & T كجزء من اتفاقية متعددة الجنسيات بين AT & T و [[مختبرات بل]] و<nowiki/>[[ناسا|وكالة ناسا]] ومكتب البريد البريطاني العام و PTT الفرنسية (مكتب البريد) لتطوير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، أطلقتها ناسا من [[رأس كانافيرال]] في يوليو 10 ، 1962 ، في أول إطلاق فضائي برعاية خاصة. تم Relay 1 في 13 ديسمبر 1962 ، وأصبح أول قمر ينقل عبر [[المحيط الهادئ]] في 22 نوفمبر ، 1963. <ref name="NASA-SP-93">{{cite web|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19660009169_1966009169.pdf|title=Significant Achievements in Space Communications and Navigation, 1958-1964|year=1966|work=NASA-SP-93|publisher=NASA|pages=30–32|accessdate=2009-10-31}}</ref>
 
بعد عقود بدأ مشروع اتصالات أطلق عليه "نقل الاتصالات بالقمر " نفذته البحرية الأمريكية. وكان يهدف إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كعاكس سلبي وقمراتصالات طبيعي. كان أول فمراصطناعي للأرض [[سبوتنك 1|سبوتنيك 1.]] الذي وضعه [[الاتحاد السوفيتي]] في مداره في 4 أكتوبر 1957 ، وقد تم تجهيزه بجهاز إرسال راديوي يعمل على ترددين: 20.005 و 40.002 MHz.تم إطلاق سبوتنيك 1 كخطوة رئيسية في استكشاف تطوير الفضاء والصواريخ. ومع ذلك ، لم يتم وضعه في المدار لغرض إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى على الأرض.
سبق الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض أفمار مثل Syncom 2 ل<nowiki/>[[شركة طائرات هيوز]] التي تم إطلاقها في 26 يوليو 1963. وكان Syncom 2 أول قمر صناعي للاتصالات في [[مدار أرضي جغرافي متزامن]] . كانت تدور حول الأرض مرة واحدة في اليوم بسرعة ثابتة ، ولكن لأنه لا يزال هناك حركة بين الشمال والجنوب ، كانت هناك حاجة إلى معدات خاصة لتعقبها. كان خليفته ، سينكوم 3 أول قمر صناعي للاتصالات الأرضية. حصل سينكوم 3 على مدار متزامن مع الأرض ، دون حركة بين الشمال والجنوب ، مما يجعله يبدو من الأرض كجسم ثابت في السماء.
 
كان أول قمر اصطناعي يستخدم حصريا لإحداث تقدم في الاتصالات العالمية عبارة عن منطاد اسمه [[مشروع إيكو|إيكو١]] <ref>[http://www.space.com/8973-1st-communication-satellite-giant-space-balloon-50-years.html ECHO 1 space.com] {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20180412145632/https://www.space.com/8973-1st-communication-satellite-giant-space-balloon-50-years.html |date=12 أبريل 2018}}</ref> والذي كان أول قمر للاتصالات الاصطناعية في العالم قادر على نقل الإشارات إلى نقاط أخرى على الأرض. صعد إيكو١ إلى رتفاع 1600 كيلومتر (1000 ميل) فوق الكوكب بعد إطلاقه في 12 أغسطس 1960 ، لكنه اعتمد على أقدم تكنولوجيا طيران للبشرية - المناطيد. تم إطلاق إيكو١ من قبل وكالة ناسا، وهو عبارة عن منطاد مصنوع من مادة بلاستيكية مدعمة بالألومنيوم يبلغ طوله 30 مترًا (100 قدم) والذي كان بمثابة عاكس سلبي للاتصالات اللاسلكية.  ساعد أول قمر صناعي قابل للنفخ في العالم - أو "القمر البالون" ، كما كان معروف بشكل غير رسمي آنذاك - في إرساء أساس اتصالات الأقمار الصناعية اليوم. الفكرة من وراء قمر الاتصالات هي بسيطة: أرسل البيانات إلى الفضاء وحملها إلى نقطة أخرى على الكرة الأرضية. وقد أنجز إيكو1 هذا من خلال العمل كمرآة هائلة ، بطول 10 طوابق ، يمكن استخدامها لتعكس إشارات الاتصالات.
وبدءًا من [[متجول استكشاف المريخ|المركبة الفضائية لاستكشاف المريخ]] ، استخدم المستكشفون مركبات فضائية مدارية على سطح المريخ كقمر للاتصالات لنقل بياناتهم إلى الأرض.  يستخدم المستكشفون مرسلات UHF لإرسال بياناتهم إلى المدارات ، والتي تنقل البيانات إلى الأرض باستخدام إما نطاق سيني أو ترددات النطاق Ka. وتسمح هذه الترددات العالية ، إلى جانب أجهزة إرسال أكثر قوة وهوائيات أكبر ، للمدارات بإرسال البيانات بشكل أسرع بكثير من قدرة اليابانيين على إدارة الإرسال مباشرة إلى الأرض ، مما يحافظ على وقت ثمين على [[شبكة ناسا لمراقبة الفضاء العميق]]. <ref>{{cite web|url=https://sandilands.info/sgordon/communications-with-mars-curiosity|title=Talking to Martians: Communications with Mars Curiosity Rover|website=Steven Gordon's Home Page|access-date=13 March 2017}}</ref>
كان أول قمر صناعي أمريكي لنقل الاتصالات هو Project مشروع SCORE في عام 1958 ، والذي استخدم جهاز تسجيل لتخزين وإعادة توجيه الرسائل الصوتية. تم استخدامه لإرسال تحية عيد الميلاد من الرئيس الأمريكي [[دوايت أيزنهاور|دوايت د. أيزنهاور]] إلى العالم. <ref>{{cite url|title=Communications Satellites|url=http://www.satmagazine.com/story.php?number=768488682|publisher=AIAA|edition=5th|date=March 16, 2007|isbn=978-1884989193|last1=Martin|first1=Donald|last2=Anderson|first2=Paul|last3=Bartamian|first3=Lucy}}</ref> ويعد قمر Courier 1B ، الذي تم بناؤه من قبل Philco ، والذي أطلق في عام 1960 ، أول قمر صناعي مكرر نشط في العالم.
هنا فئتين رئيسيتين من أقمار الاتصالات ، سلبية وفعالة. تعكس الأقمار السلبية الإشارة القادمة من المصدر باتجاه المستقبل.في حالةالأقمارالسلبية،حالة الأقمارالسلبية، لا يتم تضخيم الإشارة المنعكسة عند القمر الصناعي ، ولا يصل سوى مقدار صغير جداً من الطاقة المرسلة إلى المستقبل. وبما أن القمر موجود فوق الأرض ،الأرض، فإن الإشارة الراديوية تضعف بسبب خسارة السير في الفضاء الحر ،الحر، لذلك تكون الإشارة المستقبلة على الأرض ضعيفة جداً جداً. من ناحية أخرى ،أخرى، تعمل الأقمار الصناعية النشطة على تضخيم الإشارة المستقبلة قبل إعادة إرسالها إلى المستقبل على الأرض. <ref name="aerospace.org2">{{cite web|url=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/|title=Military Satellite Communications Fundamentals &#124; The Aerospace Corporation|website=Aerospace|date=2010-04-01|accessdate=2016-02-10}}</ref>
 
كانت نوعية الأقمار السلبية هي المستخدمة في أول أقمار للاتصالات ،الاتصالات، ولكنها لا تُستخدم الآن إلا قليلاً. كان Telstar[[تيلستار]] ثاني قمر صناعي نشط للاتصالات المباشرة. انضمشارك في تنفيذه كل من إلى [[التليفون والتلغراف الأمريكي|التلفون والتلغراف الأمريكي]] AT & T كجزء من اتفاقية متعددة الجنسيات بين AT & T و <nowiki/>[[مختبرات بل]] و<nowiki/>[[ناسا|وكالة ناسا]] ومكتب البريد البريطاني العام و PTT الفرنسية (مكتب البريد) لتطوير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية كجزء من اتفاقية متعددة الجنسيات ، أطلقتهاأطلقته ناسا من [[رأس كانافيرال]] في يوليو 10 ، 1962 ، في أول إطلاق فضائي برعاية خاصة. تم Relay 1 في 13 ديسمبر 1962 ، وأصبح أول قمر ينقل عبر [[المحيط الهادئ]] في 22 نوفمبر ، 1963. <ref name="NASA-SP-93">{{cite web|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19660009169_1966009169.pdf|title=Significant Achievements in Space Communications and Navigation, 1958-1964|year=1966|work=NASA-SP-93|publisher=NASA|pages=30–32|accessdate=2009-10-31}}</ref>
 
 
 
سبق الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض أفمارأقمار مثل Syncom 2 ل<nowiki/>لشركة [[شركة طائرات هيوز|طائرات هيوز]] التي تم إطلاقها في 26 يوليو 1963. وكان Syncom 2 أول قمر صناعي للاتصالات في [[مدار أرضي جغرافي متزامن]] . كانت تدور حول الأرض مرة واحدة في اليوم بسرعة ثابتة ، ولكن لأنه لا يزال هناك حركة بين الشمال والجنوب ، كانت هناك حاجة إلى معدات خاصة لتعقبها. كان خليفته ، سينكوم 3 أول قمر صناعي للاتصالات الأرضية. حصل سينكوم 3 على مدار متزامن مع الأرض ، دون حركة بين الشمال والجنوب ، مما يجعله يبدو من الأرض كجسم ثابت في السماء.
 
 
 
وبدءًا من [[متجول استكشاف المريخ|المركبة الفضائية لاستكشاف المريخ]] ، استخدم المستكشفون مركبات فضائية مدارية على سطح المريخ كقمر للاتصالات لنقل بياناتهم إلى الأرض.  يستخدم المستكشفون مرسلات UHF لإرسال بياناتهم إلى المدارات ، والتي تنقل البيانات إلى الأرض باستخدام إما نطاق سيني أو ترددات النطاق Ka. وتسمح هذه الترددات العالية ، إلى جانب أجهزة إرسال أكثر قوة وهوائيات أكبر ، للمدارات بإرسال البيانات بشكل أسرع بكثير من قدرة اليابانيين على إدارة الإرسال مباشرة إلى الأرض ، مما يحافظ على وقت ثمين على [[شبكة ناسا لمراقبة الفضاء العميق]]. <ref>{{cite web|url=https://sandilands.info/sgordon/communications-with-mars-curiosity|title=Talking to Martians: Communications with Mars Curiosity Rover|website=Steven Gordon's Home Page|access-date=13 March 2017}}</ref>
 
== مدارات الأقمار الصناعية ==
عادة ما يكون لأقمار الاتصالات واحد من ثلاثة أنواع أساسية من [[مدار|المدارات]]
 
* الأقمار المستقرة بالنسبة للأرض لها [[المدار الجغرافي الثابت|مدارات جغرافية ثابتة]] (GEO) ، على بعد 36000 كيلومتر (22000 ميل) من سطح الأرض. ويمتلك هذا المدار الخاصية التي لا يتغير فيها الموقع الظاهر للقمر في السماء عندما ينظر إليه مراقب من الأرض ، ويبدو أن القمر "ثابتا" في السماء. ويرجع ذلك إلى أن الفترة المدارية للقمر هي نفس معدل دوران الأرض. وتتمثل ميزة هذا المدار في أن الهوائيات الأرضية ليست مضطرة لتتبع القمر عبر السماء ، بل يمكن تثبيتها لتوجيهها إلى الموقع في السماء الذي يظهر فيه القمر.
 
* أقمار ذات [[مدار أرضي متوسط|المدارات الأرضية المتوسطة]] (MEO) هي أقرب إلى الأرض. تتراوح [[عناصر مدارية|الارتفاعات المدارية]] من 2000 إلى 36000 كيلومتر (1،200 إلى 22،400 ميل) فوق الأرض.
* يُشار إلى المنطقة الواقعة تحت المدارات المتوسطة باسم [[مدار أرضي منخفض|المدار الأرضي المنخفض]] (LEO) ، وتبلغ حوالي 160 إلى 2000 كيلومتر (99 إلى 1،243 ميل) فوق الأرض.عندما تدور الأقمار في مدارات متوسطة و منخفضة ، فإنها لا تبقى مرئية في السماء إلى نقطة ثابتة على الأرض بشكل مستمر مثل القمر الصناعي المستقر بالنسبة إلى الأرض ، ولكن تظهر للمراقب من الأرض وهي تعبر السماء و "تغرب" عندما تذهب لما وراء الأرض. ولتوفير قدرة اتصالات مستمرة مع هذه المدارات المنخفضة يتطلب عددًا أكبر من الأقمار الصناعية ، حتى تظل إحداها في السماء لإرسال إشارات الاتصال. ومع ذلك ، وبسبب المسافة الصغيرة نسبيًا للأرض ، تكون إشاراتها أقوى.
 
== بناءها ==
تتكون أقمار الاتصالات عادة من الأنظمة الفرعية التالية:
 
*    حزمة الاتصالات ، وتتكون عادة من أجهزة الإرسال والاستقبال و[[هوائي|الهوائياتهوائيات]] وأنظمة التحويل
 
 
*    حزمة الاتصالات ، وتتكون عادة من أجهزة الإرسال والاستقبال و[[هوائي|الهوائيات]] وأنظمة التحويل
 
*    المحركات المستخدمة لجلب القمر الصناعي إلى مداره المطلوب
 
يعتمد عرض النطاق المتاح من القمر الصناعي على عدد المرسلات المستجيبات التي يوفرها القمر الصناعي. تتطلب كل خدمة (تلفزيون ، صوت ، إنترنت ، راديو) مقدارًا مختلفًا من النطاق الترددي لنقلها. يُعرف هذا عادةً باسم ميزانية الربط ويمكن استخدام [[محاكاة شبكات الحاسب|محاكي الشبكة]] للوصول إلى القيمة الدقيقة
 
 
== توزيع تردد أنظمة أقمار الاتصالات ==
 
 
وفي هذه المناطق ، تُوزَّع نطاقات التردد على مختلف خدمات أقمار الاتصالات، على الرغم من أنه يمكن تخصيص خدمة مختلفة لنطاقات تردد في مناطق مختلفة. بعض الخدمات التي تقدمها الأقمار الصناعية هي:
 
 
 
*    خدمة أقمار الاتصالات الثابتة