افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 445 بايت ، ‏ قبل 6 أشهر
ط
[[ملف:Milstar.jpg|تصغير|270بك|[[ميلستار]] قمر صناعي للإتصالت تابع لعسكرية وم]]
'''القمر الصناعي للاتصالات''' (يختصر أحيانا إلىٍ '''ساتكوم''' - Satcom) وهو [[قمر صناعي]] متموقع في الفضاء لأغراض [[الإتصالات]].<ref>{{citeمرجع webويب|urlالمسار=http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=16748|titleالعنوان=DIRECTV's Spaceway F1 Satellite Launches New Era in High-Definition Programming; Next Generation Satellite Will Initiate Historic Expansion of DIRECTV|publisherالناشر=SpaceRef|accessdateتاريخ الوصول=2012-05-11}}</ref><ref>{{citeمرجع webويب|titleالعنوان=GSAT-14|urlالمسار=http://www.isro.org/satellites/gsat-14.aspx|publisherالناشر=ISRO|accessdateتاريخ الوصول=16 January 2014}}</ref><ref name="مولد تلقائيا1">[https://web.archive.org/web/20071225093216/http://www.lsi.usp.br/~rbianchi/clarke/ACC.ETRelaysFull.html Extraterrestrial Relays]</ref>
[[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]] 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>{{citeمرجع webويب|lastالأخير=Labrador |firstالأول=Virgil |urlالمسار=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication |titleالعنوان=satellite communication |publisherالناشر=Britannica.com |dateالتاريخ=2015-02-19 |accessdateتاريخ الوصول=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>{{citeمرجع webويب|urlالمسار=http://satellites.spacesim.org/english/function/communic/index.html |titleالعنوان=Satellites - Communication Satellites |publisherالناشر=Satellites.spacesim.org |dateالتاريخ= |accessdateتاريخ الوصول=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">{{citeمرجع webويب|urlالمسار=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/ |titleالعنوان=Military Satellite Communications Fundamentals &#124; The Aerospace Corporation |websiteالموقع=Aerospace |dateالتاريخ=2010-04-01 |accessdateتاريخ الوصول=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]]. وفي 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>{{citeمرجع webويب|urlالمسار=https://www.engadget.com/2008/03/18/arthur-c-clarke-inventor-of-satellite-visionary-in-technology/|titleالعنوان=Arthur C. Clarke, inventor of satellite, visionary in technology, dead at 90|publisherالناشر=Engadget.com|dateالتاريخ=2008-03-18|accessdateتاريخ الوصول=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 &nbsp;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|إيكو١إيكو1]] <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 إيكو١إيكو1 إلى رتفاع 1600 كيلومتر (1000 ميل) فوق الكوكب بعد إطلاقه في 12 أغسطس 1960 ، لكنه اعتمد على أقدم تكنولوجيا طيران للبشرية - المناطيد. تم إطلاق إيكو١إيكو1 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 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 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، 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">{{citeمرجع webويب|urlالمسار=http://www.aerospace.org/2013/12/12/military-satellite-communications-fundamentals/|titleالعنوان=Military Satellite Communications Fundamentals &#124; The Aerospace Corporation|websiteالموقع=Aerospace|dateالتاريخ=2010-04-01|accessdateتاريخ الوصول=2016-02-10}}</ref>
 
كانت نوعية الأقمار السلبية هي المستخدمة في أول أقمار الاتصالات، ولكنها لا تُستخدم الآن إلا قليلاً. كان [[تيلستار]] ثاني قمر صناعي نشط للاتصالات المباشرة شارك في تنفيذه كل من [[التليفون والتلغراف الأمريكي|التلفون والتلغراف الأمريكي]] 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 ، أطلقته 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">{{citeمرجع webويب|urlالمسار=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19660009169_1966009169.pdf|titleالعنوان=Significant Achievements in Space Communications and Navigation, 1958-1964|yearالسنة=1966|workالعمل=NASA-SP-93|publisherالناشر=NASA|pagesالصفحات=30–32|accessdateتاريخ الوصول=2009-10-31}}</ref>
 
سبق الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض أقمار مثل Syncom 2 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]] ، 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>{{citeمرجع webويب|urlالمسار=https://sandilands.info/sgordon/communications-with-mars-curiosity|titleالعنوان=Talking to Martians: Communications with Mars Curiosity Rover|websiteالموقع=Steven Gordon's Home Page|access-dateتاريخ الوصول=13 March 2017}}</ref>
 
== مدارات الأقمار الصناعية ==
 
* الأقمار المستقرة بالنسبة للأرض لها [[المدار الجغرافي الثابت|مدارات جغرافية ثابتة]] ، 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]] 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]] ، 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.
 
*    حزمة الاتصالات ، وتتكون عادة من أجهزة الإرسال والاستقبال و[[هوائي|هوائيات]] وأنظمة التحويل
 
*    المحركات المستخدمة لجلب القمر الصناعي إلى مداره المطلوب
 
*    نظام المحافظة على تتبع واستمرارية النظام الفرعي للحفاظ على القمر في مداره الصحيح ، مع توجيه هوائياته في الاتجاه الصحيح ، ونظام الطاقة الخاص به موجه نحو الشمس
 
*    نظام فرعي للطاقة ، يستخدم لتشغيل أنظمة القمر الصناعي ، تتكون عادة من [[خلية شمسية|الخلايا الشمسية]] ، والبطاريات التي تحافظ على الطاقة أثناء [[كسوف الشمس]]
 
*    نظام فرعي للتحكم والسيطرة، والذي يحافظ على الاتصالات مع محطات التحكم الأرضية. تقوم المحطات الأرضية للتحكم الأرضي بمراقبة أداء القمر والتحكم في وظائفه خلال مختلف مراحل دورة حياته.
 
* [[هاتف فضائي|الهاتف الفضائي]] هو نوع من أنواع [[هاتف نقال|الهواتف النقالة]] والتي ترتبط بأقمار الاتصالات الفضائية بدلا من محطات الشبكات الأرضية. ويمكن أن تغطي شبكة الهاتف الفضائي [[كرة أرضية|الكرة الأرضية]] بأكملها أو أجزاء منها حسب نوع الخدمة.
 
* [[تلفاز فضائي|التلفاز الفضائي]] وهو [[تلفزيون]] تقدمه وسائل [[الاتصالات عبر الأقمار الصناعية]] ،ويستقبل بواسطة طبق القمر الصناعي وجهاز فك التشفير. بوفر في مناطق كثيرة من العالم، مجموعة واسعة من القنوات والخدمات، في كثير من الأحيان في المناطق التي لا يتوفر بها مزودي خدمات التليفزيون الأرضي أو [[الكابل]].
 
* [[راديو بالساتل|رادبو فضائي]] وهو خدمة بث [[راديو|الراديو]] موجه خصوصا لسائقي السيارات، بفضل بث الإشارة العابرة للأوطان ولمناطق أبعد جغرافيا من تلك المستعملة لمحطات الراديو الأرضية. وهذه الخدمة متوفرة بالاشتراك وأغلبها تجاري مجاني، وتوفر لمشتركيها أكثر من محطة وخيارات واسعة وأكثر تنوعا من البرامج أحسن من تلك المحطات الأرضية.
 
* [[اتصال قمري بالإنترنت|انترنت فضائي]] وهي خدمة تتيح الدخول إلى الانترنت من خلال أقمار صناعية تدور [[المدار الجغرافي الثابت|بمدار ثابت]] وتستطيع توفير سرعة نقل بيانات عالية
* تطبيقات الاتصالات العسكرية ، وتستخدم في أنظمة مثل أنظمة القيادة والتحكم العالمية. ومن الأمثلة على الأنظمة العسكرية التي تستخدم أقمار الاتصالات هي MILSTAR و DSCS و FLTSATCOM التابعة للولايات المتحدة والأقمار الصناعية التابعة [[حلف شمال الأطلسي|لحلف شمال الأطلسي]] والأقمار الصناعية في [[المملكة المتحدة]] (على سبيل المثال Skynet) والأقمار الصناعية التابعة للاتحاد السوفياتي السابق. أطلقت [[الهند]] أول قمر صناعي للاتصالات العسكرية GSAT-7 ، وتعمل أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بها في نطاقات الموجات UHF و F و C و Ku. [14] وعادة ما تعمل الأقمار العسكرية في نطاقات التردد UHF أو SHF (المعروفة أيضاً بـ X-band) أو EHF (المعروفة أيضاً باسم النطاق Ka).
 
{{تصنيف كومنز|Communication satellites}}
 
[[تصنيف:أقمار اصطناعية حسب النوع]]
[[تصنيف:أقمار اصطناعية للاتصالات]]
[[تصنيف:اختراعات أمريكية]]
[[تصنيف:بث فضائي]]
 
[[تصنيف:اختراعات متعلقة بالاتصالات عن بعد في 1962]]