لم تصبح الأقمار الصناعية حقيقة واقعة حتى منتصف القرن العشرين. كان أول قمر صناعي هو سبوتنيك ، وهو مسبار فضائي روسي بحجم كرة الشاطئ انطلق في 4 أكتوبر 1957. وقد صدم هذا الفعل الكثير من العالم الغربي ، حيث كان يعتقد أن السوفييت لم يكن لديهم القدرة على إرسال أقمار صناعية إلى الفضاء.
تاريخ موجز للأقمار الصناعية:
أطلق السوفييت في 3 نوفمبر 1957 قمرًا صناعيًا أكثر ضخامة – سبوتنيك 2 – كان يحمل كلبًا اسمه لايكا. كان أول قمر صناعي للولايات المتحدة هو إكسبلورر 1 في 31 يناير 1958. كان القمر الصناعي 2 في المائة فقط من كتلة سبوتنيك 2 ، ومع ذلك ، كانت كتلة القمر الصناعي 30 رطلاً (13 كجم).
أصبح Sputniks و Explorer 1 اللقطات الافتتاحية في سباق الفضاء بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي، الذي استمر حتى أواخر الستينيات على الأقل. بدأ التركيز على الأقمار الصناعية كأدوات سياسية يفسح المجال للناس، حيث أرسل كلا البلدين بشرًا إلى الفضاء في عام 1961. في وقت لاحق من هذا العقد ، بدأت أهداف كلا البلدين في الانقسام. بينما واصلت الولايات المتحدة الهبوط على سطح القمر وإنشاء مكوك الفضاء ، قام الاتحاد السوفيتي ببناء أول محطة فضاء في العالم ، Salyut 1 ، والتي تم إطلاقها في عام 1971 (تبعتها محطات أخرى ، مثل Skylab التابعة للولايات المتحدة و the the the United States. مير الاتحاد السوفياتي).
كيف ساهمت الأقمار الصناعية في التطور؟
- حسنت الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس التنبؤات ، حتى بالنسبة للمناطق النائية.
- تتبعت الأقمار الصناعية لمراقبة الأرض مثل سلسلة لاندسات (في جيلها التاسع الآن) التغيرات في الغابات والمياه وأجزاء أخرى من سطح الأرض بمرور الوقت.
- قامت أقمار الاتصالات السلكية واللاسلكية بإجراء مكالمات هاتفية بعيدة المدى. وفي النهاية ، أصبحت البث التلفزيوني المباشر من جميع أنحاء العالم جزءًا طبيعيًا من الحياة.
- ساعدت الأجيال اللاحقة في اتصالات الإنترنت.
مع تصغير أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى ، أصبح من الممكن الآن إرسال أقمار صناعية أصغر بكثير، يمكنها القيام بالعلوم أو الاتصالات أو وظائف أخرى في المدار.
مكونات الأقمار الاصطناعية:
يتكون من أربعة أجزاء رئيسية:
- نظام طاقة (يمكن أن يكون شمسيًا أو نوويًا ، على سبيل المثال).
- وطريقة للتحكم في موقفه.
- وهوائي لنقل المعلومات وتلقيها.
- وحمولة لجمع المعلومات (مثل الكاميرا أو كاشف الجسيمات).
و حتى تصل إلى الفضاء يمكن رفعها على صاروخ مع حمولة أكبر ، أو إرسالها من قاذفة متنقلة على محطة الفضاء الدولية (ISS).
ما الذي يمنع القمر الصناعي من السقوط إلى الأرض؟
من الأفضل فهم القمر الصناعي على أنه قذيفة ، أو جسم له قوة واحدة فقط تؤثر عليه – الجاذبية. من الناحية الفنية ، فإن أي شيء يعبر خط كرمان على ارتفاع 100 كيلومتر (62 ميلًا) يعتبر في الفضاء. ومع ذلك ، يجب أن يتحرك القمر الصناعي بسرعة – على الأقل 8 كيلومترات (5 أميال) في الثانية – لمنع السقوط مرة أخرى على الأرض على الفور.
إذا كان القمر الصناعي يسافر بسرعة كافية ، فسوف “يسقط” بشكل دائم نحو الأرض ، لكن انحناء الأرض يعني أن القمر الصناعي سوف يسقط حول كوكبنا بدلاً من أن يرتطم بالسطح مرة أخرى. الأقمار الصناعية التي تقترب من الأرض معرضة لخطر السقوط لأن سحب جزيئات الغلاف الجوي سيبطئ الأقمار الصناعية. أولئك الذين يدورون بعيدًا عن الأرض لديهم عدد أقل من الجزيئات لمواجهتها.
هناك العديد من “مناطق” المدارات المقبولة حول الأرض. أحدها يسمى المدار الأرضي المنخفض ، والذي يمتد من حوالي 160 إلى 2000 كيلومتر (حوالي 100 إلى 1250 ميلاً). هذه هي المنطقة التي تدور فيها محطة الفضاء الدولية.
ما الذي يمنع القمر الصناعي من الاصطدام مع قمر صناعي آخر؟
كان أحد أكبر المتسببين في الحطام الفضائي هو بقايا اختبار مضاد للأقمار الصناعية أجراه الصينيون عام 2007 ، والذي أدى إلى حطام دمر قمرًا صناعيًا روسيًا في عام 2013. وفي ذلك العام أيضًا ، اصطدم القمران الصناعيان إيريديوم 33 وكوزموس 2251 ببعضهما البعض.هذا يعني أنه من وقت لآخر ، تحتاج محطة الفضاء الدولية إلى إجراء مناورات مراوغة للخروج عن طريق الحطام و غيره من الأجسام.
تدرس وكالة ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية والعديد من الكيانات الأخرى اتخاذ تدابير لتقليل كمية الحطام المداري. يقترح البعض إسقاط الأقمار الميتة بطريقة ما ، ربما باستخدام شبكة أو رشقات هوائية لتعكير صفو الحطام من مداره وتقريبه من الأرض. يفكر آخرون في إعادة تزويد الأقمار الصناعية الميتة بالوقود لإعادة استخدامها ، وهي تقنية تم عرضها آليًا على محطة الفضاء الدولية.
للمزيد:
