زندگي و مرگ ماهواره ها

هر ماهواره حامل تجهيزاتي است که براي انجام ماموريت خود به آن ها نياز دارد. براي مثال ماهواره اي که مامور مطالعه کائنات است مجهز به تلسکوپ و ماهواره مامور پيش بيني وضع هوا مجهز به دوربين مخصوص براي ثبت حرکات ابرها است. علاوه بر تجهيزات تخصصي، همه ماهواره ها داراي سيستمهاي اصلي براي کنترل تجهيزات خود و عملکرد ماهواره مي باشند. از جمله سيستم تامين انرژي، مخازن، سيستم تقسيم برق و ... . در هر يک از اين بخش ها ممکن است از سلول هاي خورشيدي براي جذب انرژي مورد نياز استفاده شود. بخش داده ها و اطلاعات نيز مجهز به رايانه هايي به منظور جمع آوري و پردازش اطلاعات به دست آمده از طريق تجهيزات و اجراي فرامين ارسال شده از زمين مي باشد.

هريک از تجهيزات جانبي و بخشهاي اصلي يک ماهواره به طور جداگانه طراحي، ساخته و آزمايش مي شوند. متخصصان بخشهاي مختلف را کنار هم گذاشته و متصل مي کنند تا زمانيکه ماهواره کامل شود و سپس ماهواره در شرايطي نظير شرايطي که هنگام ارسال از سطح زمين و هنگام استقرار در مدار خود خواهد داشت آزمايش مي شود. اگر ماهواره همه آزمايش ها را به خوبي گذراند آماده پرتاب مي شود.

 پرتاب ماهواره :

برخي ماهواره ها توسط شاتل ها در فضا حمل مي شوند ولي اغلب ماهواره ها توسط راکت هايي به فضا فرستاده مي شوند که پس از اتمام سوخت شان به درون اقيانوس ها مي افتند.بيشتر ماهواره ها در ابتدا با حداقل تنظيمات در مسير مدار خود قرار داده مي شوند. تنظيمات کامل را راکت هايي انجام مي دهند که داخل ماهواره کار گذاشته مي شوند. زمانيکه ماهواره در يک مسير پايدار در مدار خود قرار گرفت مي تواند مدت هاي درازي در همان مدار بدون نياز به تنظيمات مجدد باقي بماند.

 انجام ماموريت :

کنترل بيشتر ماهواره ها در مرکزي بر روي زمين است. رايانه ها و افراد متخصص در مرکز کنترل وضعيت ماهواره را تحت نظر دارند. آنها دستورالعمل ها را به ماهواره ارسال مي کنند و اطلاعات جمع آوري شده توسط ماهواره را دريافت مي نمايند. مرکز کنترل از طريق امواج راديويي با ماهواره در ارتباط است. ايستگاه هايي بر روي زمين اين امواج را از ماهواره دريافت و يا به آن ارسال مي کنند.

ماهواره ها معمولا به طور دائم از مرکز کنترل دستورالعمل دريافت نمي کنند. آنها در واقع مثل روبات هاي چرخان هستند.روباتي که سلول هاي خورشيدي خود را براي دريافت انرژي کافي تنظيم و کنترل مي کند و آنتن هاي خود را براي دريافت دستورات خاص از زمين آماده نگه مي دارد. تجهيزات ماهواره به صورت مستقل و اتوماتيک وظايف خود را انجام مي دهند و اطلاعات را جمع آوري مي کنند.

ماهواره ها ي موجود در ارتفاعات بلند مدار &#۶۴۳۹۵;ئوسينکرنوس در ارتباط هميشگي و دائم با زمين مي باشند. ايستگاه ها ي زمين مي تواند دوازده بار در روز با ماهواره هاي موجود در ارتفاع کوتاه ارتباط برقرار نمايند. در طول هر تماس ماهواره اطلاعات خود را ارسال و دستورالعمل ها را زا ايستگاه دريافت مي کند. تبادل اطلاعات تا زمانيکه ماهواره از فراز ايستگاه عبور مي کند مي تواند ادامه داشته باشد که معمولا زماني حدود ۱۰ دقيقه است.

چنانچه قسمتي از ماهواره دچار نقص فني شود اما ماهواره قادر به ادامه ماموريت هاي خود باشد، معمولا همچنان به کار خود ادامه مي دهد. در چنين شرايطي مرکز کنترل روي زمين بخش آسيب ديده را تعمير و يا مجددا برنامه نويسي مي کند. در موارد نادري نيز عمليات تعمير ماهواره را شاتل ها در فضا انجام مي دهند. و اما چنانچه آسيب هاي وارد آمده به ماهواره به اندازه اي باشد که ماهواره ديگر قادر به انجام ماموريت هاي خود نباشد مرکز کنترل فرمان توقف ماهواره را صادر مي کند.

 سقوط از مدار :

يک ماهواره در مدار خود باقي مي ماند تا زمانيکه شتاب آن کم شود و در چنين حالتي نيروي گرانش ماهواره را به سمت پايين و به سمت اتمسفر مي کشاند. سرعت ماهواره هنگام برخورد با مولکول هاي خارجي ترين لايه اتمسفر کم مي شود. هنگامي که نيروي گرانش ماهواره را به سمت لايه هاي داخلي اتمسفر مي کشاند هوايي که در جلوي ماهواره قرار مي گيرد سريعا به قدري فشرده و داغ مي شود که در اين هنگام بخشي و يا تمامي ماهواره مي سوزد.

 تاريخچه :

در سال ۱۹۵۵ اتحاد جماهير شوروي تحقيقات خود را براي پرتاب ماهواره مصنوعي به فضا آغاز کرد. در تاريخ چهارم اکتبر ۱۹۵۷ اين اتحاديه ماهواره اسپاتنيک ۱ را به عنوان اولين ماهواره مصنوعي به فضا ارسال نمود. اين ماهواره در هر ۹۶ دقيقه يک دور کامل به دور زمين مي چرخيد و اطلاعات به دست آورده خود را به شکل سيگنال هاي راديويي قابل دريافت به زمين ارسال مي کرد. در تاريخ ۳ نوامبر ۱۹۵۷ اتحاد جماهير شوروي دومين ماهواره مصنوعي يعني اسپاتنيک ۲ را به فضا فرستاد. اين ماهواره حامل اولين حيواني بود که به فضا سفر کرد. سگي به نام لايکا. پس از آن ايالات متحده ماهواره کاوشگر۱ را در تاريخ ۳۱ ژانويه ۱۹۵۸ و ونگارد ۱ را در تاريخ ۱۷ مارس همان سال به فضا فرستاد.

نخستين ماهواره ارتباطي اکو۱ در ماه آگوست سال ۱۹۶۰ از ايالات متحده به فضا فرستاده شد. اين ماهواره امواج راديويي به زمين مي فرستاد. در آوريل ۱۹۶۰ نيز اولين ماهواره هواشناسي تيروس ۱ که تصاوير ابرها را به زمين ارسال مي کرد فرستاده شد.

نيروي دريايي آمريکا سازنده اولين ماهواره ردياب، ترانزيت ۱ب در آوريل سال ۱۹۶۰ بود. به اين ترتيب تا سال ۱۹۶۵ در هر سال بيش از ۱۰۰ ماهواره به مدارهايي در فضا فرستاده شدند.

از سال ۱۹۷۰ دانشمندان به کمک رايانه و نانو تکنولوژي موفق به اختراع سازه ها و تجهيزات پيشرفته تري براي ماهواره شده اند. علاوه بر ساير کشور ها ديگر سازمانهاي تجاري نيز مبادرت به خريداري و ارسال ماهواره نموده اند. در سالهاي اخير بيشتر از ۴۰ کشور و از جمله ايران، ماهواره در اختيار دارند و نزديک به ۳۰۰۰ ماهواره در مدارها به انجام ماموريت هاي خود مي پردازند.واحد دانش و تکنولوژی تبیان زنجان