المرشد التعليمي
بسم الله الرحمن الرحيم
معارف عن وسائل الإتصال الحديثة للإستعانة بها في البحوث
أقمار الاتصال - Communication Satellites
هي نوع من الأقمار الصناعية تهدف إلى توفير اتصالات المختلفة من تليفونية وإذاعية وتليفزيونية ومعلوماتية وغيرها. ويتم التعامل معها إرسالا واستقبالا خلال محطات أرضية مرتبطة بكل قمر على حدة. وتطلق هذه الأقمار بواسطة صواريخ الإطلاق أو المكوك الفضائي، لكي تصل إلى ارتفاع حوالي 36 ألف كيلومتر من سطح الأرض، ويظل كل منها في مدار ثابت فوق خط الاستواء إلى أن ينتهي عمره الافتراضي (من 7 إلى 15 سنة) وفق مواصفاته الفنية. ويغطى إرسال كل قمر مساحة محددة على الأرض، لها مركز يسمى مركز الإشعاع، حيث تصل فيه قوة الإشارة المرسلة إلى أقصاها، وتضعف كلما بعدنا عن هذا المركز.
وكل قمر له قوة إشعاع معينة؛ فإذا كانت ضعيفة فإنها تقتضى محطة أرضية كبيرة قادرة على تضخيم الإشارة التي تستقبلها ملايين المرات، ويصل قطر الهوائي المستخدم في هذه المحطة إلى 33 متراً، ويقل حتى يصل إلى 3 أمتار مع زيادة قوة الإشارة.
وتسمى هذه الأقمار الاتصالية «أقمار الخدمة الثابتة»، أو «أقمار التوزيع».
أقمار البث المباشر
Direct Broadcasting Satellites (D.B.S
هي نوع حديث من أقمار الاتصال، زادت قوة الإشارة المنبعثة منه بحيث يمكن أن تصل مباشرة إلى أجهزة الاستقبال التليفزيوني المنزلي، بغير مرور على أية محطة أرضية، مع إضافات محدودة من بين هوائي يتراوح قطره من 30 سم إلى حوالي مترين، حسب قوة إشعاع القمر ومدى القرب من مركز الأشعاع.
وقد دفعت التكلفة الباهظة لهذه الأقمار، المؤسسات الصناعية المعنية، إلى تصنيع أنواع أخرى من الأقمار متوسطة القوة، للأغراض الاتصالية المختلفة. أو تصنع أقماراً ذات قنوات متعددة، بعضها من القوة بحيث يمكنه تقديم بث مباشر.
ومن الممكن ربط بعض القنوات متوسطة القوة بشبكات التوزيع «الكوابل» لتوصيلها إلى المشتركين في الدول التي أدخلت نظم التوزيع التلفيزيوني بشبكات الكابل، أو إلى مراكز توزيع الترددات متعددة الاتجاهات M.P.D.S باستخدام الترددات الإذاعية العالية القدرة V.H.F أو الفائقة القدرة U.H.F..
أقمار الرصد الجوي الصناعية: أقمار صناعية مزودة بأجهزة حساسة للرصد الجوي تدور في الفضاء الخارجي، وهي نوعان:
أولاً: الأقمار الصناعية القطبية السيّارة Polar-orbiting Satellite وهي تدور حول الأرض بين القطبين في أقل من ساعتين، على ارتفاع يصل إلى 1500 كم. وقد تم إطلاق أول قمر صناعي من هذا النوع عام 1960.
ثانياً: الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض Geosynchronous Satellite وهي تدور حول الأرض متعامدة على خط الاستواء، بسرعة تعادل سرعة دوران الأرض حول نفسها، وعلى ارتفاع قدره 35800 كم، لكي يتحقق التزامن المرجو مع سرعة دوران الأرض. وقد تم إطلاق أول قمر للرصد الجوي من هذا النوع في أوائل ديسمبر عام 1966.
وتشتمل أقمار الرصد الجوي من كلا النوعين على أجهزة راديوميترية حساسة للأشعة الصادرة من سطح الأرض والغلاف الجوي تعمل في قنوات مختلفة من المدى الموجى للأشعة على النحو التالي:
ـ قناة تعمل في المدى الموجى الأقل من 0.3 ميكرون، وهو مدى الأشعة فوق البنفسجية، ويمكن من خلال هذه القناة حساب الكمية الكلية للأوزون.
ـ قناة تعمل في المدى الموجى 0.3 ـ 0.7 ميكرون، والأشعة المقيسة من خلال هذه القناة عبارة عن ضوء مرئي ناتج من انعكاس أشعة الشمس من سطح الأرض أو قمم السحب، ويمكن من ذلك حساب ارتفاع قمم السحب وكذلك مقدار الألبيدو (النسبة بين كمية الأشعة المنعكسة والأشعة الساقطة) لسطح الأرض وقمة السحب.
ـ قناة تعمل في المدى الموجى ,3 ـ 30 ميكرون، ويمكن من خلالها قياس كمية الأشعة الكلية الصادرة من الأرض والغلاف الجوي، وذلك لحساب الاتزان الحراري للغلاف الجوي.
ـ قناة تعمل في المدى الموجى 14 ـ 16 ميكرون وهو المدى الذي يحث خلاله امتصاص للأشعة بواسطة ثاني أكسيد الكربون ويمكن من خلال هذه القناة معرفة التغير في درجة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
ـ قناة تعمل في المدى الموجى 5,7 ـ 6,1 ميكرون الذي يحدث فيه امتصاص للأشعة بواسطة بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير، وبذلك يمكن معرفة التوزيع الأفقي لبخار الماء في هذه الطبقة.
ـ قناة تعمل في المدى الموجى 8 ـ 12 ميكرون، ويمكن من خلالها قياس كمية الأشعة التي تصل من سطح الأرض أو من قمم السحب. ويطلق على هذه القناة اسم قناة النافذة (Window channel) نظراً لأن الأشعة التي تصل إلى هذه القناة من سطح الأرض (أو من قمم السحب) لا تتعرض لقدر يذكر من الامتصاص أثناء نفاذها خلال الغلاف الجوي. وبواسطة قياس هذه الأشعة يمكن تقدير درجات الحرارة لسطح الأرض وقمم السحب.
أجهزة الملاحة -Navigation Instruments
هي أجهزة القياس التي تزود بها السفن والطائرات لتحديد الموقع الجغرافي. وقد مرت هذه الأجهزة بمراحل تطوير مستمرة منذ بداية رحلات هذه المركبات وحتى يومنا هذا. وكان هذا التطوير يسير بصورة منتظمة تخللتها بعض الطفرات الناتجة عن ظهور الاختراعات الحديثة والتي كان لها أكبر الأثر في تطوير وتحسين مجال الملاحة ومن أهم هذه الاختراعات: البوصلة المغنطيسية والسدسية والبوصلة الجيروسكوبية والأنظمة اللاسلكية ووالتوجيه بالقصور الذاتي والملاحة باستخدام الأقمار الصناعية.