ماهواره ها اجسامی که زمین را تماشا می کنند

حدود نیم قرن است که ماهواره‌ها به دور زمین میگردند. شاید روس‌ها که با آرزوی دستیابی به فضای رازآلود، اولین ماهواره را به خارج از جو زمین پرتاب کردند هرگز تصور نمی‌کردند که در سال‌هایی نه چندان دور، انسان با فرستادن بیش از ۲۲۰۰ ماهواره، فضا را به خدمت خود خواهد گرفت.
با اولین موفقیت و در گذر سالها، اندک اندک در طراحی و ساخت ماهوارهها پیشرفتهایی حاصل شد و کاربرد آنها گسترش یافت.
به طور کلی و از جهت کاربردی شاید بتوان ماهوارههای طراحی شده را به دو دسته‌ی مخابراتی و علمی تقسیم کرد. بیشتر ماهوارههای مخابراتی که برای استفادههای ارتباطی و ناوبری ساخته میشوند، اجسام عظیم الجثه و گران قیمتی هستند. ماهوارههای علمی -به ویژه در سالهای اخیر- با ابعادی کوچک‌تر ساخته میشوند، چرا که در این صورت، خطرپذیری سرمایه گذاری روی آنها کم‌تر خواهد بود.
فکر ایجاد "ابر ماهوارهای" روی کره زمین نیز که به جای استفاده از یک ماهواره‌ی بزرگ و پرهزینه، مأموریت مورد نظر را با چند ماهواره‌ی کوچک‌تر انجام دهند، در همین راستاست. شاید یکی از دلایل ازدیاد حیرت انگیز تعداد ماهواره‌های حول کره زمین در سال‌های اخیر، همین امر باشد. شاید هم به تدریج بشر، سودمندی این "نظاره‌گران زمین" را بیشتر درک می‌کند.
● ماهواره چه‌گونه کار می‌کند؟
شیوه ی کار و ارسال اطلاعات، توسط یک ماهواره، در شکل زیر نشان داده شده است. این فرایند از یک ایستگاه فرستنده‌ی زمینی آغاز می‌شود. به‌این صورت که فرستنده، اطلاعات را به صورت امواج به ماهواره می‌فرستد. ماهواره پس از دریافت اطلاعات، آن را به‌سمت ایستگاه‌های زمینی گیرنده که در محدوده کاری آن قرار دارند می‌فرستد و در نتیجه اطلاعات روی زمین بدون این‌که نیازی به سیم‌کشی داشته باشیم مبادله می‌شوند.
آنتن‌های گیرنده‌ی امواج از ماهواره‌ها، بسیار متنوعند. قطر برخی از آنها به ۲ تا ۳ متر می‌رسد.
● مدار ماهواره‌ها
مدارها، مسیرهای مشخصی حول کره زمین هستند که ماهواره‌ها در آن‌ها قرار می‌گیرند و بر حسب فاصله‌ای که از زمین دارند به سه دسته‌ی نزدیک، متوسط و دور تقسیم می‌شوند. فاصله‌ی برخی از مدارها از زمین به گونه‌ای تنظیم شده است که سرعت چرخش آن‌ها به دور زمین با سرعت چرخش زمین به دور خود برابر است و یا به عبارتی زمان چرخش آن‌ها به دور زمین دقیقاً ۲۴ ساعت است. بنابراین ماهواره با قرار گرفتن در این فاصله‌ و مدار مشخص، نسبت به زمین ثابت به نظر می‌رسند. این مدار که در فاصله ۲۲۲۳۸ مایلی زمین قرار دارند، به افتخار آرتور سی کلارک،" کلارک" نامیده می‌شود. وی اولین کسی بود که در سال ۱۹۴۵ میلادی پیشنهاد استفاده از این مدار را برای استفاده‌های مخابراتی داد.
● ماهواره‌ها چه‌گونه پرتاب می‌شوند؟
فرض کنید شما روی کوهی قرار گرفته اید که قله‌ی آن بالاتر از جو زمین است. (این کوه باید حدود ۱۰ مرتبه بلندتر از بلندترین کوه جهان –اورست- باشد.) حال اگر شما توپی را به صورت افقی پرتاب کنید، مسیر منحنی‌ای را طی می‌کند و پس از طی مسافتی افقی، سقوط خواهد کرد. اگر سرعت پرتاب را افزایش دهید، مسیری که توپ طی می‌کند، افزایش خواهد یافت. می‌توانید تصور کنید که اگر همین طور سرعت پرتاب را افزایش دهید، به حدی خواهید رسید که دیگر توپ سقوط نکند و در مسیری دایره وار، دور زمین بچرخد.
همین مفهوم در پرتاب ماهواره ها نیز به کار میرود. در مرحله‌ی نخست موشک یا شاتل فضایی با صرف سوخت و انرژی فراوان، ماهواره را از جو زمین خارج می‌کند و پس از قرار گرفتن ماهواره در مدار بیضوی خود، موتور محرک، سرعت لازم را برای حرکت در صفحه‌ی مدار تأمین می‌نماید.
● کاربردهای ماهواره‌ها:
سفر انسان روی زمین، به جهت یابی متکی است. اگر ندانید از کجا و به کدام سمت حرکت کنید، به مقصد نخواهید رسید. شاید روی خاک مشکل چندانی نداشته باشیم، ولی در دریا یا هوا چه طور؟ تعداد زیادی از ماهواره‌های فضایی، گروهی و هماهنگ کار می‌کنند تا موقعیت افراد را در هر نقطه از زمین، با دقتی فوق‌العاده‌ای تعیین کنند. این ماهواره‌ها برای ردیابی کشتی‌های ماهیگیری، وسایط نقلیه، کالاها یا مواد خطرناک، حیوانات وحشی و ... استفاده می‌شوند.
ماهواره‌ها دیده‌بان‌های زمین هستند. می‌توان با استفاده از آن‌ها محیط زیست، جنگل‌ها، بیابان‌ها و جلگه‌ها را مورد بررسی قرار داد. حتی می‌توان اطلاعاتی را به دست آورد که با چشم قابل تشخیص نیست؛ مثل قدمت درخت‌های یک جنگل.
با استفاده از ماهواره‌های دیده‌بان می‌توان از مکان‌هایی که از لحاظ فرهنگی، تاریخی و یا علمی ارزشمندند، محافظت کرد.
با استفاده از اطلاعاتی که ماهواره‌ها در زمینه‌ی محیط زیست و زیستگاه‌های جانوران به ما می‌دهند می‌توان حیوان‌هایی را که نسل آن‌ها در معرض نابودی است، شناسایی کرد.
و یا میزان محصول دهی زمین‌های کشاورزی و حتی قحطی را پیش‌بینی کرد. حتی چرخه‌های آب روی کره‌ی زمین را نیز کنترل کرد و آلودگی دریاها را مورد بررسی قرار داد.
اگر عکس‌های ماهواره‌ای نبود، نمی‌توانستیم چگونگی آب و هوا را روی زمین پیش‌بینی کنیم. با تصویرهایی که از ماهواره‌ها دریافت می‌کنیم، حتی می‌توانیم بروز بلایای طبیعی مثل سیل و طوفان را پیش بینی کنیم.
بدون ماهواره‌های ارتباطی، برای ارتباط با مسافرهای کشتی‌ها و یا هواپیماها باید تمام آسمان و دریاها را کابل کشی می‌کردیم.
“Satellite” در زبان یونانی به معنای "محافظ شخصی" است. ۲۰۰۰ محافظ وفادار گرد زمین از جان، رفاه و امنیت شما، روی این کره‌ی زیبا محافظت می‌کنند.

منبع : سازمان فضایی ایران