القمر الاصطناعي أو القمر الصناعي[1] أو الساتل الفضائي أو الساتل هو جهاز من صنع بشري يدور في فلك في الفضاء الخارجي حول الأرض أو حول كوكب آخر، ويقوم بأعمال عديدة مثل الاتصالات والفحص والكشف.
أول ساتل هو سبوتنك-1 الذي أرسله الاتحاد السوفياتي سنة 1957. ومنذ ذلك الوقت حتى سنة 2007 وضع أكثر من 6062 ساتل على مدارات فضائية حول الأرض، حسب جاك فيلان (المهندس الدارس لتاريخ الأقمار الاصطناعية) وبقي 700 ساتل منها في حالة نشاط.
إن للأقمار الصناعية دور هام في مجالات مختلفة كالاقتصاد (الاتصالات وتنبؤات الجوية وتحديد الأماكن..) والأمن (الاستخبارات العسكرية) والبحث العلمي (دراسة الفضاء ومراقبة الأرض وتحولاتها...).
يتكون الساتل من جزئين الجزء الوظيفي والجزء الحاضن. الجزء الوظيفي هو الجزء القائم بالأعمال المنتظرة من الساتل حسب تخصصه والمهمة التي أرسل من أجلها. والجزء الحاضن هو جزء الذي يوفر المحيط المناسب لعمل الجزء الوظيفي، من حيث توفير الطاقة والحماية والدفع والتوجيه. ويتم التحكم في الساتل من محطة أرضية في الغالب من أجل تأدية المهام أو إجراء تغييرات للموقع.
أصل تسمية ساتل
كان العرب أول من استخدم كلمة الساتل في علم الفلك دلالة على الأجسام الفضائية التي تتبع أخرى وتدور في فلكها، فالقمر ساتل للأرض، وجمعها سواتل وأصلها سَتَلَ القومُ سَتْلاً، أي خرجوا متتابعين واحداً إثر واحد. وستل الدمع أي تقاطر وتعني تتابع .[2].
وكلمة ساتل العربية دخلت اللغة الإنجليزية من خلال اللغتين اللاتينية والفرنسية لتصبح (Satellite).
الإطلاق
يتم إطلاق الساتل عن طريق الإتفاق والتعاقد مع إحدى الشركات الفضائية المتخصصة في ذلك، ولأغراض التأمين يصنع ساتلين متطابقين تمامًا، حتى إذا تاه الساتل في الفضاء لأخطاء فنية ولم يبقى في مداره، يقوموا بإطلاق النسخة الثانية منه، ويستخدم لهذا الغرض مركبات فضائية خاصة تحمل هذه السواتل معها وتطلقها في مدارها الخاص، ثم باستخدام وسائل التحكم عن بعد يقوم فريق من الخبراء في الأرض بضبط هذا الساتل للقيام بمهامهِ.
المبادئ الفيزيائية
وضع على المدار
يرسم الجسم المقذوف من سطح الأرض مساراً إهليجيا ينتهي بعودة الجسم إلى الأرض بفعل جاذبيتها، تزايد السرعة الابتدائية يبعد نقطة السقوط، ابتداءً من سرعة معينة ونظراً لكروية الأرض، يتمكن الجسم من الانفصال التام عن الأرض على الرغم من بقائه في حالة سقوط، وحتى يستمر هذا الانفصال يتوجب وصول الجسم إلى الفضاء خارج الغلاف الجوي ليتفادى تأثير هذا الأخير (كالاحتكاك بالغلاف). في هذه الحالة لا يتطلب تواجد الجسم في هذا المدار جهداً للبقاء.
ولكي يتمكن جسم من البقاء على مدار معين حول الأرض، يجب أن تكون سرعته الأفقية بالنسبة لمركز الأرض حوالي 7700 متر/ثانية في مدار دائري على بعد 200 كلم من الأرض، وأقل من هذا الارتفاع يكون تأثير الغلاف الجوي قويا. وأكثر من هذه السرعة يصبح المدار اهليجيا. وبسرعة أكثر من 11 كلم/ثانية يتحرر الجسم من جاذبية الأرض. وسرعة التحرر هذه تفيد في إطلاق المركبات الفضائية التي هدفها كواكب وأجرام أخرى.
إن السرعة الدنيا لوضع ساتل يجب أن تتناسب مع ثقل الجسم الموضوع (أي كتلته وجاذبية الأرض).
التجهيزات
تجهز السواتل قبل إطلاقها بخلايا ضوئية لتوليد الطاقة اللازمة من أشعة الشمس لتشغيلها، وأحيانا تجهز ببطاريات نووية في حالة الاستخدام الكثيف للطاقة (لا تكفي الطاقة المولدة من خلايا ضوئية). كما تجهز باللواقط والمرسلات والكاميرات والرادارات الخاصة تبعا لتخصص هذه السواتل. ويمكن التحكم فيها عن بعد. وحسب نوع الساتل يتحدد ارتفاع مداره وطريقة واتجاه تحركه ومنطقة تغطيته.
الأنواع
تتنوع السواتل بتنوع الأغراض المتطلبة منها. فيتم إنشاء أنواع معينة لكل غرض. من بين هذه الأنواع:
- الأقمار الفلكية.
- الأقمار المستخدمة للاتصالات والبث التلفزيوني.
- الأقمار مراقبة الأرض ودراسة الأحوال الجوية والطقس.
- الأقمار المستخدمة للملاحة.
- الأقمار المستكشفة.
- الأقمار المستخدمة في الطاقة الشمسية.
- الأقمار الدقيقة.
- الأقمار العسكرية.
الدول التي أطلقت سواتل
مواضيع ذات صلة
- قمر صناعي للبث التلفزيوني
- سطوع الساتل
- طائرة بدون طيار
- مرصد فضائي
- نظام التموضع العالمي
- مدار جبانة
- متلازمة كيسلر
المراجع
- قاموس المورد، البعلبكي، بيروت، لبنان.
- المعجم الوسيط - الطبعة الرابعة - صفحة 416.
وصلات خارجية
- الأقمار الاصطناعية - عين على العالم، بي بي سي عربي، 8 أبريل 2011