تحقیق مقاله ماهواره

تعریف ماهواره

ماهواره چیست؟

هر جسمی که به دور جسم دیگردرفضا بچرخد ماهواره نامیده میشود به عنوان مثال کره ماه

برای کره زمین به عنوان یک ماهواره طبیعی محسوب میشود مدت زمانی که طول میکشد

تا یک دور کامل به دور زمین بچرخد پریود یا زمان تناوب نامیده میشود .

موقعیت فضایی ماهواره ها

تقریبآ تمامی ماهواره ها روی خط استوا در فاصله حدود۲۲۰۰۰۰ مایلی از کره زمین قرار

دارند این محدوده از فضا که توسط ماهواره ها اشغال میشود در اصطاح بین المللی Clarke

belt نامیده میشودماهواره ها با منبع سوختی که روی انها تعبیه شده در دالان هایی فضایی

که همان Clarke belt می باشد در حال چرخش به دور زمین هستند که توسط ایستگاه های

زمینی که در ان افراد متخصص ومتصدیان تنظیم ماهواره مشغول فعالیت هستند کنترل میشود

تاهمیشه در یک مکان خاص نسبت به کره زمین پایدار بماند.

وسیله -هایی که می توانند سیگنالهای دریافتی از نقاط مختلف را ،به هر نقطه مورد نظر (دیگر) بفرستند.

و در یک تعریف ساده تر و برای مثال ،می توان ماهواره را همانند یک آینه در نظر ....

البته ماهواره ها قابلیت تغییر و تبدیل در سیگنالهای دریافتی ،در باندهای مختلف با سیگنالهای متفاوت را نیز دارا می باشند.

نحوه دریافت سیگنالهای ارسالی از یک ماهواره ،با توجه به (موقعیت) نحوه قرار گرفتن ماهواره در فضا و همچنین نحوه ارسال سیگنال ها ،(در روی زمین) متفاوت خواهد بود ،در رابطه با کیفیت سیگنالها و اطلاعات لازم جهت دریافت آنها ،در نقاط مختلف زمین نقشه های پوشش-ی برای همین منظور تهیه و مورد استفاده قرار می گیرد.

سیگنالهای دریافتی از ماهواره بر حسب dBW اندازه گیری میشود و هر چه قدرت این سیگنالها بیشتر ،اندازه دیش لازم جهت دریافت ان نیز کوچکتر و بالعکس خواهد بود

(جداولی برای همین منظور و قبلا اماده شده که دیش مورد استفاده برای مقادیر dBW در سیگنالهای در یافتی را مشخص می کنند)

ماهوارهHotbirdیا مرغ آتشین:

ماهواره Hotbird متشکل از۵ ماهواره است که آن را بصورت یک ماهواره بزرگ شبیه مرغ

دراورده است به همین دلیل ان را مرغ آتشین نیز می نامند این ماهواره کاربردهایی در ضمینه

جاسوسی مخابراتی وتلویزیونی دارد که قادر است ۲۵۰۰شبکه تلویزیونی را پوشش دهدکه در

نوع خود بی همتاست عمر مفید هر یک از ماهواره ها ۵ سال است که هر پنچ سال یکبار

یکی از ماهواره ها از Hotbird جدا میشود.

انواع ماهواره ها

ماهواره ها تنها و صرفا جهت ارتباطات تلوزیونی مورد استفاده قرار نمی گیرند!

ماهواره های به منظور خبر رسانی (ارتباطات تلوزیونی و..)

ماهواره های مورد استفاده جهت مقاصد نظامی

ماهواره های جاسوسی

ماهواره های هواشناسی

ماهواره های مورد استفاده در مقاصد علمی(تحقیقاتی) و.....

در این میان تنها ماهواره های اطلاع رسانی و ارتباطات تلوزیونی و رادیویی ،به جهت مقاصد تجاری تهیه و پرتاب می شوند.

موقعیت ماهواره ها

موقعیت ماهواره ها و فاصله آنها از کره زمین با توجه به نوع کاربری انها (که در بالا اشاره شد) می تواند متغیر باشد!

به طور کلی ماهواره ها با توجه به فاصله آنها از کره زمین و نحوه قرار گرفتن آنها در موقعیتها(مدار) های مختلف ،شناسایی و طبقه بندی می شوند ،بنابراین نحوه قرار گرفتن یک ماهواره مشخص با توجه به نوع کاربری آن متغیر خواهد بود.

در این میان ماهواره هایی که جهت مقاصد اطلاع رسانی و ارتباطات مورد استفاده قرار می گیرند ،در مداری مشخص و منظم با نام "clarke belt" واقع هستند. فاصله این (کمربند) از کره زمین 36 تا 38 هزار کیلومتر می باشد و این همان مدار geosynchrone می باشد.

(بنابراین و با توجه به این فاصله لزوم استفاده از سیگنالهایی با مقادیر بالا جهت ارسال به ماهواره و بالعکس بیشتر آشکار میشود در ،غیر این صورت این سیگنالها هنگام عبور از جو زمین تحلیل رفته و از بین خوهند رفت)

منابع تامین انرژی

به جز در موارد خاص مهمترین منبع تامین انرژی جهت (ادامه) فعالیت یک ماهواره ،نور خورشید می باشد.

پانل های با همین منظور و نصب شده در ماهواره ها ،وظیفه در یافت نور خورشید و تبدیل آن به انرژی الکتریکی را بر عهده دارند (و همچنین پیل هایی جهت ذخیره انرژی....)

تعادل ماهواره ها در فضا

چنانکه قبلا نیز اشاره شد ،ماهواره های (ارتباطات) در مدار geosynchrone واقع هستند ،هر چند در این مدار هیچ گونه نیرویی(کشش زمین یا جاذبه) بر ماهواره وجود ندارد ،ولی این اصل همیشه ثابت نیست و در موارد و موقعیتهای خاصی می تواند وجود داشته باشد و همین تاثیرات می تواند موجب به هم زدن تعادل ماهواره و در نهایت خارج شدن از مدار مورد نظر باشد. و برای مقابله با این پیامد در هر ماهواره چهار راکت تعبیه شده که وظیفه حفظ تعادل ماهواره و جلوگیری از خارج شدن ماهواره از مدار از پیش تعین شده را بر عهده دارند

این راکتها به صورتی طراحی شده اند که به صورت اتوماتیک و در موارد لازم وارد عمل خواهند شد

عمر ماهواره ها

عمر یک ماهواره و در شرایط عادی ،حدود 12 تا 15 سال می باشد.

در حقیقت عمر یک ماهواره(به جز در موارد خاص مانند نقص فنی و غیره..) با مقدار سوخت راکتهای(که در بالا اشاره شد) رابطه کاملا مستقیم دارد. و با تمام شدن سوخت راکتها ،عمر ماهواره نیز

مطالب زیر برگرفته از Iran DVB users و با تشکر از

استاد گرامی جناب Destiny

[quote]مدار های ماهواره ای :

از ماهواره ها به دور زمین دریک مسیربسته که آن را مدار می نامند, درحال گردش هستند. ناظری که درخارج منظومه شمسی قرار گرفته و به زمین می نگرد , مشاهده می کند که ماهواره ها د ر مسیرهایی به دور زمین درحال چرخشند. این مسیرهامی

توانند دایره ای یا بیضی شکل باشند اما مرکززمین در هرحالت در مرکزاین مسیریا در نقطه کانونی آن قرار دارد. ماهواره درصورتی که تحت تاثیر نیروهای جاذبه دیگری قرارنگیرد,همواره درصفحه ای به نام صفحه مداری به گردش خودبه دور زمین ادامه می دهد.حرکت این صفحه مداری به پریود مدار وزاویه صفحه با مدار استوا بستگی دارد. اگر این زاویه صفر باشد, صفحه مداری منطبق بر صفحه استوایی زمین می شود. انواع مدارهایی که ماهواره ها در آن مستقر می شوند , عبارتند از:

1- LEO - Low earth orbit مدارهای پایین زمین *

2- Geosynchronous earth orbit مدارهای همزمان زمینی *

3- GEO -Geostationery earth orbit مدارهای ثابت زمینی *

مدارهای پایین زمین :

ماهواره های مدارهای پایین زمین درارتفاعات چند صد کیلومتری سطح زمین قراردارند وزمان یک دورچرخش به دور زمین در این مدارها , حدود 90 دقیقه است . این مدارها در ارتفاع نسبتا کمی قرار دارند, درنتیجه می توان اجسام نسبتا سنگین را با یک سیستم پرتاب کننده ساده در آنها قرارداد.گفتنی است که بیشتر ماهواره هایی که در این مدارها مستقرند , درصد زیادی ( حدود 50 درصد) از وقت خود را در سایه زمین می گذرانند و باید مجهز به باتریهایی باشند که بتوانند وسایل الکترونیکی را در این مدت تغذیه کنند. این مدارها معمولا برای مشاهدات و فعالیتهای ماهواره های نظامی به کاربرده می شود.

مدارهای همزمان زمینی :

مدارهای همزمان زمینی دارای پریودی درست برابر گردش زمین هستند . این مدار , مدار24 ساعته نیز خوانده می شود.

مدارهای ثابت زمینی :

مدار ماهواره ثابت زمینی نوعی ازمدار همزمان زمینی است که درآن , زاویه صفحه ای که مداردرآن قرار گرفته و صفحه ای که از استوای زمین می گذرد , صفر است . در نتیجه این دو صفحه بر هم منطبق می شوند . مدار ثابت زمینی و مدارهای همزمان زمینی در فاصله 35788 کیلومتری زمین قراردارند.ماهواره ها با سرعتی حدود سه کیلومتر درثانیه در مدارثابت زمینی حرکت می کنند.برای ردیابی ماهواره احتیاج به سیستم پیچیده ای نیست ماهواره ها درمدارثابت زمینی , با تعدادکم , امکان ایجاد پوشش زیادی را در روی زمین دارند.به عنوان مثال سه ماهواره در روی این مدار برای پوشش بیشتر سطح زمین ( به جز قطبها ) کافی هستند.