منو
 کاربر Online
1665 کاربر online

مدارهای ماهواره‌ای

تازه کردن چاپ
مهندسی و فن‌آوری > مهندسی > مهندسی هوا فضا
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > فیزیک فضا
(cached)

مقدمه

img/daneshnameh_up/2/24/Mahvare.jpg
مدار هر ماهواره بر اساس
وظیفه خاصش مشخص می‌شود.

مدار ماهواره مسیری است که ماهواره در اطراف یک جسم در فضا دنبال می‌کند. کشش نیروی جاذبه زمین باعث می‌شود که ماهواره‌ها در یک مسیر دایره‌ای یا بیضی شکل قرار گیرند. یک مدار ممکن است در ارتفاعات متغیری نسبت به خط استوا قرار داشته باشد. اما در هر صورت ، زمین در مرکز صفحه مدار مذکور واقع می‌شود و این بخاطر نیروی جاذبه زمین است که همه چیز را به طرف مرکز خود می‌کشد. بسیاری از ماهواره‌های مخابراتی در مدار مرتفع زمین مرکز (این مدار به مدار هم زمان زمینی نیز مشهور است) قرار دارند. برخی از ماهواره‌های علمی در مدار کم ارتفاع به فعالیت مشغولند. ماهواره‌های ردیابی در مدارهای تقریبا دایره‌ای شکل حرکت می‌کنند. ماهواره‌های شناسایی منابع زمینی و برخی از ماهواره‌های هواشناسی در مدارهای قطبی زمین در حال گردش هستند.

اغلب ماهواره‌ها در یک فاصله ثابت نسبت به زمین در حال گردش هستند. برخی ماهواره‌ها در بعضی از قسمتهای مدار به زمین نزدیک شده (نزدیکترین نقطه مدار به زمین را حضیض می‌نامند). ماهواره‌های مخابراتی روسیه که در مناطق دور دست خط استوا قرار دارند، اغلب از این مدار استفاده می‌کنند. مداری که فاصله‌های نقاط مختلف آن نسبت به زمین باهم برابر نیستند. ماهواره‌ای که در مدار قطبی قرار دارد توآم با حرکت وضعی زمین حرکت می‌کند و به دو قطب زمین می‌رسد. در این حالت ماهواره می‌تواند تقریبا تمام سطح زمین را مشاهده کند. اگر یک نقطه ثابت را در مدار در نظر بگیریم، ماهواره در هر 24 ساعت یک بار و هر بار در همان روز قبل از آن نقطه می‌گذرد.

بطور معمول حدود 200 ماهواره فعال در مدار زمین ساکن که مناسبترین مسیر مداری محسوب می‌شود قرار دارند. در ارتفاع 36 هزار کیلومتری از خط استوا ، زمان لازم برای گردش کامل ماهواره به دور زمین درست برابر است با زمان حرکت وضعی زمین _حرکت زمین به دور خود. به همین خاطر ، ماهواره‌ها همیشه در یک نقطه ثابت بر فراز خط استوا قرار می گیرد. در صورتی که ماهواره ها از این مدار استفاده کنند، نیازی به حرکت دادن و تنظیم بشقابهای رادیویی بامحل استقرار ماهواره‌ها نیست. استفاده ازماهواره‌های مخابراتی را نخستین بار آرتور چارلز کلارک ، نویسنده داستانهای علمی تخیلی ، در سال 1945 یعنی 12 سال قبل از پرتاب اولین ماهواره ، اسپوتنیک ، پیشنهاد کرده بود.

مدار زمین ساکن آنچنان مورد استفاده این ماهواره‌ها قرار می‌گیرد که محل استقرار و امواج رادیویی آنها را توافقهای بین المللی تعیین می‌کند. در این مدار ماهواره‌ها می‌توانند تا فاصله 70 کیلومتری به هم نزدیک شوند. برای جلوگیری از تداخل امواج فرستنده‌هایشان ، این ماهواره‌ها باید از فرکانسهای رادیویی متفاوت استفاده کنند.



img/daneshnameh_up/0/05/Madar1_.jpg
سه ماهواره مخابراتی در ارتفاع
36 هزار کیلومتری (22400 مایلی)
روی خط استوا قادرند علایم رادیویی
را از نقاط مختلف زمین گرفته و به نقاط
دیگر در سطح کره زمین بفرستد.

مدار کم ارتفاع (لئو)

با استفاده از کمترین انرژی می‌توان به این مدار رسید. به همین دلیل است که ماهواره‌های سنگینتر دسترسی بیشتری به این مدار دارند. شاتل فضایی و ایستگاه فضایی میر هر دو با حرکت در این مدار کم ارتفاع روزانه زمین را چند بار دور می‌زنند. ایستگاه فضایی میر که در ارتفاع 300 تا 400 کیلومتری از سطح زمین قرار دارد، هر 90 دقیقه یک بار و هر روز 16 بار مدار زمین را دور می‌زند. از زمین ، حرکت ماهواره‌ها در مدار کم ارتفاع (لئو)خیلی آهسته به نظر می‌رسد.

مدارهای غیر عادی

مدارهای غیر عادی بر خلاف مدارهای دایره‌ای از طول بیشتر و عرض کمتری برخوردار هستند. قسمتهایی از این مدار به زمین نزدیک و قسمتهایی نیز از آن دور هستند. این امر باعث می‌شود، ماهواره‌ها در بعضی از قسمتهای مدار به زمین نزدیکتر و در دیگر قسمتهای آن از زمین دور شوند. برخی از ماهواره‌های مخابراتی ساخت روسیه از این مدار استفاده می‌کنند. مداری با زاویه 60 درجه نسبت به خط استوا امکان رسیدن ماهواره‌ها به نقاط شمالی فدراسیون روسیه را میسر می‌کند. با وجود این ، ماهواره‌هایی که در مدار غیر عادی قرار دارند مانند ماهواره‌های مستقر در مدار زمین ساکن حرکت نمی‌کنند. به این دلیل ، آنتنهای زمینی برای برقراری ارتباط دائمی باید مرتبا تغییر جهت دهند، نسبت به محل استقرار ماهواره‌ها تنظیم شوند. برای پوشش دائمی ، از 2 یا 3 ماهواره با فاصله‌های مشخص از هم در هر مدار استفاده می‌شود.



img/daneshnameh_up/4/4a/Madar2.jpg

مدارهای زمین ساکن انتقالی

مدارهای زمین ساکن انتقالی مدارهای موقتی هستند که برای انتقال یک ماهواره از مدارهای نزدیک زمین به مدارهای دور زمین ساکن مورد استفاده قرار می‌گیرند. ماهواره‌های مخابراتی ابتدا به مدار کم ارتفاع (لئو) پرتاب می‌شوند. سپس موتورهایشان روشن شده ، نیروی موتورهای مذکور آنها را به مدار زمین ساکن انتقالی می‌برد. ماهواره‌ها پس از رسیدن به دورترین نقطه این مدار تغییر مسیر داده ، وارد مدار دایره‌ای شکل زمین می‌شوند. روش دیگر این است که ماهواره‌ها را ابتدا در مدار زمین ساکن انتقالی قرار دهند و پس از آن به مدار زمین ساکن مناسب هدایت کنند.

مباحث مرتبط با عنوان

منبع

  • DK multi media


تعداد بازدید ها: 38141


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..