تبلیغات
...::: پایگاه اطلاعات رسانی ICT :::... - ماهواره‌های مخابراتی-قسمت اول
...::: پایگاه اطلاعات رسانی ICT :::...
...::: پایگاه اطلاعات رسانی ICT :::...

.:: خوش آمدید تنها خواهشی که دارم اینه حتمأ نظر بدین تا در پیشرفت وبلاگ بمن کمک کرده باشید با تشکر مدیر وبلاگ:سجاد بابازاده ::.

بازدید : مرتبه
تاریخ : شنبه 14 اسفند 1389

ماهواره‌های مخابراتی


مقدمه

در جهان امروز، فناوری فضایی به عنوان یکی از مهم‌ترین زمینه‌های رقابتی در بین کشورها شناخته می‌شود؛ به‌گونه‌ای که میزان دستیابی به اشکال گوناگون فناوری فضایی، مبنای دقیقی برای مقایسه کشورها از نظر توسعه اقتصادی و صنعتی محسوب می‌شود. بهره‌برداری از فضا با اهداف مختلفی صورت می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به اکتشافات علمی، استفاده از منابع بیکران فضا، مخابرات، سنجش از دور، آموزش از دور، مکان‌یابی و ناوبری اشاره کرد. با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای منحصربه‌فرد فناوری‌های فضایی، دیگر نمی‌توان زندگی بشر را بدون استفاده از فضا متصور بود.
در این میان، یکی از کاربردهای مهم و حیاتی فضا برای انسان مخابرات است. امروزه، پیشرفت و تکامل جوامع بشری و افزایش روزافزون نیازهای ارتباطی، توسعه شیوه‌های نوین ارتباطی را ضروری کرده است. ماهواره‌های مخابراتی را می‌توان بهترین، کارآمدترین و گاهی تنها راه ایجاد ارتباط بین دو نقطه از کره زمین دانست. مزایای بی‌شمار این فناوری، از جمله سرعت عمل بالا، پوشش مناسب، امکان ارتباط با دورترین و غیرقابل دسترس‌ترین مناطق و به‌صرفه بودن، استفاده از ماهواره‌های مخابراتی را اجتناب‌ناپذیر کرده است.
در مجموع، نقش ارزنده ماهواره‌های مخابراتی در زندگی امروز بشر غیرقابل انکار است. از جمله کاربردهای گوناگون این ماهواره‌ها، می‌توان به پخش انواع برنامه‌های تلویزیونی و رادیویی، شبکه‌های انتقال داده جهانی و منطقه‌ای مانند اینترنت، آموزش از دور، سمینارهای صوتی- تصویری بلادرنگ، ارسال اطلاعات، امداد و نجات و انواع مکالمات تلفنی ثابت و متحرک اشاره کرد. همچنین ماهواره‌های مخابراتی، گامی بزرگ در صنعت تجاری‌سازی فضا محسوب می‌شوند و بهره‌برداری تجاری از این ماهواره‌ها، به‌ویژه پس از جنگ سرد در دهه ۹۰ میلادی، راه را برای گسترش تجارت فناوری فضایی در تمام زمینه‌ها هموار کرد. به دلیل همین کاربردهای ارزشمند، دستیابی به فناوری ساخت، توسعه و پرتاب ماهواره‌های مخابراتی برای تمام کشورهای جهان حیاتی به نظر می‌رسد. 


نمونه‌هایی از ماهواره‌های مخابراتی

تاریخچه

اسپوتنیک۱ شوروی سابق، اولین ساخته دست بشر که در سال ۱۹۵۷ مرزهای فضا را به روی بشر گشود، نخستین سیگنال‌های رادیویی را برای اولین بار از فضا به زمین مخابره کرد. اولین ارتباط ماهواره‌ای با زمین در قالب پروژه پاون و با ماهواره آمریکایی اِسکور در سال ۱۹۵۸ صورت گرفت که در آن از یک ضبط‌صوت برای ذخیره و ارسال پیام‌های صوتی استفاده شد. این ماهواره پیام تبریک سال نو میلادی را به زمین مخابره کرد. پس از آن، ناسا ماهواره اِکو را در سال ۱۹۶۰ که به شکل بالونی آلومینیمی بود، برای بازپخش غیرفعال ارتباطات رادیویی به فضا پرتاب کرد. کوریر۱بی که توسط شرکت آمریکایی فیلکو طراحی و در ۱۹۶۰ پرتاب شد، اولین ماهواره بازپخش فعال امواج رادیویی نام گرفت.
ماهواره تِل‌استار متعلق به شرکت تلگراف و تلفن آمریکا، اولین ماهواره مخابراتی فعال بازپخش مستقیم بود که طبق توافقی چندملیّتی برای توسعه ماهواره‌های مخابراتی توسط ناسا در دهم ژوئیه ۱۹۶۲ از کیپ‌کاناورال پرتاب شد. این پرتاب همچنین اولین پرتابی بود که با سرمایه‌گذاری بخش خصوصی انجام شد.
اولین ماهواره زمین‌آهنگ، ماهواره سینکام۲ متعلق به شرکت فضایی- مخابراتی هیوز بود که در ۲۶ ژوئیه ۱۹۶۳ پرتاب شد. این ماهواره با سرعت ثابت، یک بار در روز به دور زمین می‌چرخید، اما به این دلیل که زاویه میل مداری آن صفر نبود، سایه ماهواره روی زمین نسبت به خط استوا حرکتی شمالی- جنوبی داشت و بنابراین برای ردیابی ماهواره تجهیزات خاصی مورد نیاز بود. سینکام۳ به عنوان اولین ماهواره زمین‌ثابت، در ۱۹ اوت ۱۹۶۴ به فضا پرتاب شد. قرارگیری در مدار زمین‌ثابت باعث می‌شد تا از دید ناظر زمینی، ماهواره در فضا ثابت به نظر برسد. از این رو، برای ارسال و دریافت سیگنال از ماهواره، به تجهیزات رهگیری نیازی نبود. این ماهواره در موقعیت مداری ۱۸۰ درجه شرقی قرار داشت و در همان سال برای بازپخش تلویزیونی رقابت‌های المپیک تابستانی ۱۹۶۴ از توکیو به ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت. این رویداد، اولین ارسال برنامه‌های تلویزیونی بر فراز اقیانوس آرام بود.
کمی پس از سینکام۳، ماهواره اینتل‌ست۱ در ششم آوریل ۱۹۶۵ به عنوان یک ماهواره مخابراتی زمین‌ثابت بر فراز اقیانوس اطلس و در موقعیت مداری ۲۸ درجه غربی قرار گرفت. در نهم نوامبر ۱۹۷۲ نیز، آنیک اِی۱ اولین ماهواره زمین‌ثابتی بود که برای ارائه خدمات مخابراتی به قاره آمریکا، توسط شرکت تله‌ست کانادا به فضا پرتاب شد. پس از آن، روند پرتاب ماهواره‌های مخابراتی از اقصی نقاط جهان گسترش روزافزون یافت. 


ماهواره‌های مخابراتی می‌توانند در مدارهای زمین‌آهنگ، مولنیا و یا کم‌ارتفاع زمینی قرار گیرند.


ماهواره‌های مخابراتی زمین‌ثابت (ژئو)

از دید ناظر زمینی، ماهواره‌ای که در مدار زمین‌ثابت باشد به صورت معلق در فضا به نظر می‌آید. دلیل این امر این است که ماهواره زمین‌ثابت در هر روز، تنها یک بار به دور زمین می‌چرخد. به بیان دیگر، سرعت ماهواره در چنین مداری برابر با سرعت گردش زمین به دور خود است. 
مدار زمین‌ثابت با ارتفاعی حدود ۳۵۸۰۰ کیلومتر از سطح زمین، برای کاربردهای مخابراتی بسیار مناسب است، زیرا آنتن‌های زمینی که باید مستقیماً به سمت ماهواره نشانه بروند، در مورد این نوع ماهواره‌ها بدون نیاز به تجهیزات پرهزینه ویژه ردیابی ماهواره می‌توانند عملکرد بالایی داشته باشند. به‌خصوص برای مواردی مانند پخش مستقیم تلویزیونی که نیاز به تعداد زیادی آنتن زمینی است، صرفه‌جویی در هزینه تجهیزات ایستگاه زمینی در مقابل هزینه‌های پرتاب ماهواره به مدار زمین‌ثابت بسیار چشمگیر است.
ایده اولیه وجود چنین مداری به اندیشه‌ها و تحقیقات کنستانتین تسیلکوفسکی روسی برمی‌گردد. اما کاربردی‌‌ترین پیشنهاد در مورد استفاده از ماهواره‌های مخابراتی زمین‌ثابت عملیاتی را آرتور سی کلارک، نویسنده استرالیایی، طی مقاله‌ای با عنوان رله‌های خارج از زمین در مجله انگلیسی وایرلس ورلد (جهان بی‌سیم)، در اکتبر ۱۹۴۵ مطرح کرد. در این مقاله، اساس به‌کارگیری ماهواره‌ها در مدار زمین‌ثابت به منظور ارسال پیام‌های رادیویی تشریح شده بود. کلارک حتی توان و فرکانس‌های مورد نیاز برای چنین ماهواره‌هایی را نیز محاسبه کرد و نشان داد که چگونه می‌توان کل کره زمین را با سه ماهواره زمین‌ثابت پوشش داد. از این رو اغلب کلارک را به عنوان پدر ماهواره‌های مخابراتی می‌شناسند.
پس از پرتاب ماهواره‌های تل‌استار، سینکام۳، آنیک اِی۱ و وِستار۱، آمریکا ماهواره ست‌کام ۱ را در سال ۱۹۷۵ به فضا پرتاب کرد. این ماهواره یک تجربه موفق در پخش برنامه‌های تلویزیونی ماهواره‌ای بود.

چگونگی پوشش زمین توسط ماهواره مخابراتی زمین‌ثابت  


تا سال ۲۰۰۰، شرکت فضایی- مخابراتی هیوز (که پس از فروخته شدن به شرکت بوئینگ، با عنوان مرکز توسعه ماهواره‌ای بوئینگ شناخته می‌شود) کار ساخت حدود چهل درصد از ماهواره‌های مخابراتی سراسر جهان را بر عهده داشت. در حال حاضر، دیگر سازندگان اصلی ماهواره شامل شرکت‌های سامانه‌های فضایی لورال (از زیرمجموعه‌های شرکت مخابراتی و فضایی لورال آمریکا با مسئولیت محدود)، لاکهیدمارتین، نورتروپ‌گرومن، آلکاتل‌اسپیس و ایدس‌آستریوم هستند.

ادامه دارد…

برگرفته از مجله هوافضا


طبقه بندی: مخابرات،  علمی،  مقاله،  تخصصی...، 
برچسب ها: ماهواره‌های مخابراتی-قسمت اول، قسمت اول،
ارسال توسط سجاد بابازاده
ارتباط مستقیم با مدیر
نمایش آب و هوا
آپلود فایل
آرشیو مطالب
نظر سنجی
وبلاگ رو در چه سطحی میبینید؟





پیوند های روزانه
لینکهای داغ اینترنت