زمـين شناسی و معدن ايران در سال 1404

آموزشی - خبری - منتقدی و . . .

  • سنجش از دور چیست ؟

سنجش از راه دور تکنولوژی کسب اطلاعات و تصویربرداری از زمین با استفاده از تجهیزات هوانوردی مثل هواپیما ، بالن یا تجهیزات فضایی مثل ماهواره است .

به عبارتی دیگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر کسب اطلاعات فیزیکی و شیمیایی از پدیده های زمینی و جوی از طریق ویژگی های امواج الکترومغناطیسی بازتابی یا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقیم با پدیده های مذکور می باشد


   •
اولین ماهواره چه زمانی به فضا پرتاب شد؟

اولین ماهواره پرتابی به فضا اسپوتینک بودکه توسط آمریکا،در 4اکتبر1957به فضا پرتاب شد به و از آن تاریخ تا کنون بیش از 18000شی پرنده در اطراف زمین به گردش در آمده است .


   •
اولین ماهواره منابع زمینی چه نام داشت و در چه زمانی به فضا پرتاب شد؟

اولین ماهواره منابع زمینیlandsat1بود که در سال 1973 پرتاب شد و از هر نقطه زمین هر 18 روز یکبار تصویربرداری می کرد . آمریکا با پرتاب landsat1 توانست در آن سال میزان سطح کشت گندم و تولید آن را در دنیا به دست آورد و از راه فروش و تولید گندم به نقاط مورد نیاز تمام هزینه های landsatرا تأمین کندlandsatدارای سنجنده جاروبگر چند طیفی MSS_multi spectral scannerبود و در 4 باند الکترومغناطیسی در نواحی مرئی و مادون قرمز تصویربرداری می کرد . که این امر یک تحول و موفقیت بزرگ برای کارشناسان زمین شناسی و معدن به شمار می رفت


   •
در مورد ماهواره ایرانی زهره چه می دانید؟

ماهواره زهره یک ماهواره غیر نظامی و مخابراتی است که قرار داد ساخت و پرتاب آن در بهمن ماه سال 1383 به مبلغ 132 میلیون دلار بین ایران و روسیه منعقد گردید.

مدت قرارداد سی ماه پیش بینی شده و قرار است ماهواره از پایگاه فضایی قزاقستان پرتاب و در یکی ازنقاط مداری متعلق به ایران قرار گیرد.

طراحی و ساخت ماهواره توسط روسیه و با همکاری کشورهای آلمان و فرانسه صورت خواهد گرفت. ساخت بیس ماهواره و مونتاژ قطعات آن بعهده روسیه می باشد.
عمر این ماهواره 15 سال و محل استقرار آن در ارتفاع 36000 کیلومتری از زمین خواهد بود. این ماهواره قابلیت ارائه خدمات در زمینه ارتباطات تلفن، ارتباطات داده ها (دیتا)، نمابر و پخش برنامه های رادیو و تلویزیونی در تمام نقاط ایران را دارد ودارای 12 ترانسپوندر(8 ترانسپوندر 36 مگاهرتزی و 4 ترانسپوندر 72 مگاهرتزی) می باشد که قابلیت پخش سیگنالهای آنالوگ و دیجیتالی تلفن، تصویر تلویزیونی، اطلاعات ماهواره و هر اطلاعات دیگری را دارد. ماهواره زهره دارای پنج بخش غیر قابل تفکیک می باشد.

 

 

ماهواره

ایستگاه تست برای ردیابی ماهواره

ایستگاه کنترل برای تله متری و ردیابی ماهواره

ایستگاه تست در مدار برای آزمایش سیستم ها و پارامترهای مخابراتی ماهواره

شبیه ساز ماهواره ای برای مدل سازی مرکز کنترل ماهواره و آموزش

ایستگاه بهره برداری و ایستگاه جایگزین


   •
کاربردهای سنجش از دور در مطالعات زمین شناسی را توضیح دهید؟

با استفاده از داده های ماهواره ای می توان مرزهای بسیاری از سازندهای زمین شناسی را از یکدیگر تفکیک کرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه های گوناگون زمین شناسی تهیه کرد. از جمله نقشه های زمین شناسی گوناگون که با استفاده از داده های ماهواره ای می توان تهیه کرد، نقشه گسله ها و شکستگی ها، نقشه سازندهای سنگی مختلف، نقشه خاکشناسی و نقشه پتانسیل ذخایر تبخیری سطحی را میتوان نام برد. افزون براین با توجه به گستره بسیار وسیع زیر پوشش هر تصویر ماهواره ای، چنین تصاویری برای مطالعات کلان منطقه ای برای زمین شناسان بسیار مفید است.


   •
نرم افزارهای متداول دورسنجی چه نرم افزارهایی هستند؟

1 )ERDAS_Imaging

2 )ER_Mapper

3 )PCI_Geomatica

4 )ENVI

5)SOCE_SET


   •
انواع داده های معمول مورد استفاده در مطالعات زمین شناسی چه داده هایی هستند؟

  • ـ اکونوسIKONOS
  • ـ اسپاتSPOT
  • ـ لندستLANSAT
  • ـ آی آر اسIRS
  • _ان وی ستENVISAT
  • ـ رادارست RADARSAT
  • کوئیک برد_QUICKBIRD
  • ASTER_استر


   •
داده های رادار چه مزایایی دارند؟

  • چون از پوشش گیاهی عبور میکند برای مناطق دارای پوشش گیاهی وسیع مثل اروپا ونواحی مشابه بسیار مناسب است
  • به دلیل بلند بودن طول موج، امواج آن چند متر در زمین نفوذ میکند بنابر این برای تشخیص منابع معدنی سطحی مناسب است
  • محدودیت شب وروز ندارند (کاربردهای نظامی)


   • SRTM
چیست؟

SRTMاختصار کلمات زیر:

Shuttle Radar Topography Mission
به معنای : ماموریت شاتل رادار برای تهیه نقشه های توپوگرافی میباشدSRTM ، یک پروژه مشترک بین NASA وNIMA است. هدف در نظر گرفته شده برای این پروژه ، تولید داده های توپوگرافی رقومی برای %80 سطح زمین بوده است


   •
مزایای داده هایSRTMچیست؟

داده های SRTM چند مزیت مهم دارند . اول آنکه این گونه داده های DEM در مناطق وسیع که از یک منبع به دست آمده باشند ( مثلSRTM)، بسیارمورد نیاز هستند ؛ زیرا پایدار بوده و در مناطق بزرگ قابل استفاده هستند ، در حالی که دیگر DEM های با قدرت تفکیک بالا از منابع متغیری مثل زوج تصاویر ماهواره ای به دست می آیند. همچنین از آنجا که اشعه رادار از ابر عبور میکند، سنجنده های راداری محدودیتی از نظر پوشش ابر ندارند


   •
روش اینفرامتری در سنجش از راه دور چیست؟

SRTM برای تهیه داده های سه بعدی از روشی برای تداخل سنجی راداری استفاده میکند. در این روش دو تصویر راداری ازدو نقطه با اختلاف مکانی کم گرفته میشوند . از اختلاف میان این تصاویر ، ارتفاع نقاط زمین یا تغییرات آن قابل محاسبه است. تداخل سنجی ، مطالعه الگوهای تداخلی است که از ترکیب دو مجموعه سیگنال راداری حاصل میشوند . اگر تا کنون یک گودال اب با لایه نازکی از روغن روی ان دیده باشید ، احتمالا نوارهای رنگی روی سطح آن را ملاحظه نموده اید. این نوارهای رنگی به وسیله شعاعهای نور منعکس شده از سطح صاف روغن و آب زیر آن که الگوهای تداخلی را ایجاد کرده اند ، به وجود میایند. برای اخذ دو تصویر راداری از دو منظر متفاوت ، سیستم SRTM ، شامل یک آنتن رادار در داخل دستگاه و یک آنتن رادار ثانویه نصب شده در انتهای یک دکل به طول 60 متر (195فوت) در خارج دستگاه است

SRTM از روش تداخل سنجی با باز ثابت استفاده میکند . یعنی دو مجموعه داده راداری در یک زمان اخذ میشوندو آنتنهایی که این داده ها را جمع آوری میکنند درفاصله ثابتی از هم قرار گرفته اند .

 

 

برنامه‌های فضایی ایران

نخستین تلاش‌های جدی کشورمان برای حضور در فضای ماورای جو به سال 1356 برمی‌گردد که در این سال برنامه‌های فضایی در دستور کار دولت قرار گرفت و در همین راستا درخواست ثبت سه نقطه مداری در فضا به نام ایران انجام شده، این درخواست، سال 1365 در مراجع بین‌المللی پذیرفته شد و در همین راستا سه نقطه مداری 26، 36 و 47 درجه شرقی در اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) به نام ایران ثبت و رزرو شد. موافقت با درخواست ایران مبنی بر نقاط مداری در فضا، تنها تلاش‌های صورت گرفته در زمینه برنامه‌های فضایی ایران بین سال‌های 1359 تا 1375 بود، چراکه بعد از پیروزی انقلاب اسلامی همه فعالیت‌‌ها متوقف شد و حتی تلاش برخی از کارشناسان در زمان دولت دکتر رجایی نیز به‌علت مخالفت عده زیادی درباره برنامه‌های فضایی که عمدتا از سوی دستگاه‌های اقتصادی صورت می‌گرفت، بی‌نتیجه ماند. این مسؤولان گران بودن هزینه خرید ماهواره و عدم توجیه اقتصادی را از جمله دلایل خود برای مخالفت با برنامه‌های فضایی اعلام کردند. به هر حال مصوبه شورای عالی امنیت ملی در سال 75، خاتمه‌ای بر تمامی حرف و حدیث‌های مطرح شده در این زمینه بود. مصوبه مذکور، وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات را ملزم به حفظ نقاط مداری و خرید اولین ماهواره کرد. اما این تنها قانون در زمینه فعالیت‌های فضایی در کشورمان نبود، چراکه در قانون وظایف و اختیارات وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات نیز موضوع توسعه فناوری فضایی در کشور مورد توجه قرار گرفته و در ماده 8 و 9 این قانون ایجاد سازمان فضایی کشور و توسعه و تکمیل طرح‌های فضایی ذکر شده است.

»» نگاهی به وضعیت ماهواره ای ایران !!! ماهواره های ایرانی همچنان زمین گیر هستند

 

ادامه مخالفت‌ها با برنامه‌های فضایی و ماهواره ای ایران

ولی با وجود تمامی الزامات قانونی، مخالفت‌ها باز هم ادامه یافت. هزینه سنگین، فراهم بودن تکنولوژی‌های جایگزین، انعقاد قراردادهای یک طرفه با شرکت‌های روسی و کاهش سرمایه‌‌گذاری کشورهای مختلف در حوزه ماهواره طی سال‌های گذشته، از جمله دلایلی است که مخالفان برای مخالفت با برنامه‌های فضایی عنوان می‌کردند. اما این بار موافقان نیز امکان صحبت کردن را داشتند. این عده معتقد بودند که تولید ماهواره‌های متعدد هم هزینه ساخت ماهواره را کاهش می‌دهد و هم روش‌های جدیدی را برای درآمدزایی در کشور ایجاد می‌کند. محدودیت پخش ماهواره‌ای برای چندین شبکه اسلامی و لزوم بهره‌گیری از خدمات تلویزیونی بدون هراس از برخوردهای سیاسی نیز جزء دیگر دلایلی است که از سوی موافقان برنامه‌های فضایی در کشور مطرح می‌شود. به هر حال دولتمردان کشورمان با در نظر گرفتن الزامات قانونی و اهمیت داشتن دانش فضایی که به برخی از آن‌ها نیز اشاره شد، تصمیم به فعالیت جدی در حوزه فضا و ماهواره‌ها گرفتند و در این راستا برنامه‌ریزی‌های خود برای ساخت و پرتاب سه ماهواره به نام‌های سینا، زهره و مصباح را آغاز کردند. از سوی دیگر در سال 82 بود که وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات در راستای وظیفه‌ای که قانون به آن محول کرده بود، اقدام به تاسیس سازمان فضایی کشور کرد. این سازمان متشکل از مرکز سنجش از دور ایران، بخشی از اداره کل طرح مهندسی و نصب ارتباطات ماهواره‌ای و اداره کل نگهداری ارتباطات ماهواره‌ای زمین شرکت مخابرات ایران است که استفاده، بهره‌برداری و کنترل ایستگاه‌های ماهواره‌ای زمین از جمله وظایف آن به‌شمار می‌رود.

 

ماهواره مصباح Lantern

بر اساس برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته، قرار بود ایران به کمک ماهواره مصباح اولین حضور خود در فضای ماورای جو را تجربه کند. "نمادسازی و ایجاد زیرساخت جهت اجرای پروژه‌ها و طراحی و ساخت ماهواره‌های کوچک"، "انتقال دانش فنی طراحی و ساخت نمونه مهندسی و فضایی پرتاب" و "آموزش نیروی انسانی و کسب توانایی متخصصان و پژوهشگران کشور"، از جمله اهدافی است که از سوی مسؤولان برای اجرای این پروژه تبیین شده بود. این ماهواره قرار بود، پس از پرتاب امکان ارسال و دریافت پیغام‌های کوتاه مانند فکس، ذخیره و ارسال دیتای شبکه‌هایی مانند گاز، آب و برق و همچنین قرائت اتوماتیک کنتور از راه دور را فراهم کند. دریافت اطلاعات مربوط به اموال و اجناس در هنگام نقل و انتقال و جمع‌آوری اطلاعات جوی از ایستگاه‌های هواشناسی و مانیتورینگ شرایط محیطی و اندازه‌گیری میزان فشار، از دیگر کاربردهایی است که کارشناسان برای این ماهواره متصور هستند.

 

زمان‌بندی پرتاب مصباح

نخستین مطالعات برای طراحی و ساخت ماهواره مصباح از سال 70 آغاز شد. در آن دوره مطالعاتی در مورد ماهواره‌های کوچک در مرکز تحقیقات مخابرات صورت گرفت و به‌دنبال آن با تهیه و ارایه پیشنهاد ساخت ماهواره کوچک به رییس‌جمهور وقت، مطالعات جامع روی آن آغاز شد. اما به‌دلیل مخالفت‌هایی که پیش از این به آن‌ها اشاره شد، این تلاش‌ها بسیار کند پیش رفت. بالاخره موافقت‌نامه برای ساخت ماهواره مصباح میان وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات و وزارت علوم در سال 76 به امضا رسید و پس از آن ساخت نمونه آزمایشگاهی آغاز شد. اما چهار سال طول کشید تا عملیات ساخت این ماهواره در مرکز تحقیقات مخابرات ایران و سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، با همکاری یک شرکت ایتالیایی آغاز شود. نخستین بار زمان پرتاب ماهواره مصباح از سوی معتمدی وزیر پیشین ارتباطات و فناوری اطلاعات و در مراسم معرفی رییس سازمان فضایی، اعلام شد. وی در این مراسم یک سال و چهار ماه بعد یعنی خردادماه سال 83 را به‌عنوان زمان پرتاب این ماهواره اعلام کرد. هشت ماه بعد از این مراسم یعنی نیمه اول سال 83 بود که "شفتی" رییس اسبق سازمان فضایی کشور در جلسه مطبوعاتی که برای تشریح اهداف، وظایف و برنامه‌های سازمان فضایی تشکیل شده بود، اعلام کرد یک سال تا زمان پرتاب ماهواره مصباح مانده است. از سوی دیگر و در همان برهه زمانی، مجری این طرح طی مصاحبه‌ای زمان پرتاب آن را بهار 84 اعلام کرد. در پاییز همان سال بود که رییس وقت پژوهشکده انتقال مرکز تحقیقات مخابرات ایران طی مصاحبه‌ای از پاییز سال 84 به‌عنوان زمان پرتاب این ماهواره یاد کرد. اما بعد از آن دیگر هیچ اظهارنظر و زمان جدیدی برای پرتاب مصباح اعلام نشد تا اینکه 9 ماه بعد یعنی در مردادماه سال 84 طی مراسمی از نمونه فضایی آن پرده‌برداری شد. در این مراسم که وزرای ارتباطات و فناوری اطلاعات و علوم و تحقیقات و فناوری وقت نیز حضور داشتند، هشتم مهرماه همان سال به‌عنوان زمان پرتاب آن ماهواره اعلام شد. در این مراسم وزیر ارتباطات، هزینه ساخت این ماهواره را 100 میلیارد ریال اعلام کرد و اظهار داشت، از آن‌جایی که این هزینه برای یک طرح تحقیقاتی رقم بسیار بالایی محسوب می‌شود، بخشی از هزینه‌های پژوهشی آن از محل منابع وزارت علوم و وزارت ارتباطات تامین شده است. چند روز بعد از این مراسم بود که وزیر علوم طی مصاحبه‌ای اعلام داشت، ماهواره مصباح تا چند هفته دیگر توسط یک موشک روسی به فضا پرتاب می‌شود. اما این بار نیز ماهواره مصباح در زمان مقرر به فضا پرتاب نشد و باز شاهد تاخیری دیگر در پرتاب آن بود که تا به امروز نیز ادامه داشته است. رییس سابق مرکز تحقیقات مخابرات ایران دلیل تاخیر در پرتاب این ماهواره را بالا بودن هزینه پرتاب دانست که بر همین اساس و به‌منظور کاهش هزینه پرتاب قرار شد تا ماهواره مصباح به همراه ماهواره دیگری پرتاب شود. به گفته مسؤولان ماهواره کوچک مصباح قرار است روی یک ماهواره بزرگ‌تر نصب شده و با یک موشک روسی به نام Kosmos-3M از پایگاه فضایی Plasetsk در نزدیکی مسکو به مدار هزار کیلومتری از سطح زمین پرتاب شود.

 

مشخصات ماهواره مصباح

ماهواره مصباح که در انگلیسی به Lantern ترجمه شده، یک جعبه سیاه رنگی است که 75 کیلوگرم وزن دارد و ابعاد آن 50 در50 در 70 سانتی‌متر مکعب است. عمر مفید آن سه سال است که کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند تا پنج سال قابل استفاده باشد. این ماهواره پس از استقرار در مدار، 14 بار در شبانه‌روز دور زمین می‌چرخد و سه تا چهار بار از طریق ایستگاه‌های زمین قابل مشاهده است. ناحیه اصلی فعالیت ماهواره مصباح، ایران است اما امکان ارایه خدمات در اروپا و آمریکا نیز دارد. ایستگاه‌های اصلی کنترل ماهواره در سازمان پژوهش‌ها و مرکز تحقیقات مخابرات مستقر خواهد بود و یک ایستگاه کنترل نیز به‌عنوان پشتیبان در شهر میلان ایتالیا خواهد داشت. وزیر ارتباطات در مراسم پرده‌برداری از نمونه فضایی ماهواره مصباح، علت انتخاب این نام را حدیث شریف "ان الحسین مصباح الهدی و سفینه النجات" دانست. بیان این نکته نیز خالی از لطف نیست که این حدیث شریف روی بدنه این ماهواره نیز به‌صورت پلاکاردی حک و چسبانده شده است.

 

ماهواره ایرانی  زهره

ماهواره مخابراتی زهره، یکی دیگر از برنامه‌های فضایی کشورمان است که با اجرای آن، به یک ماهواره با کاربردهای مختلف دست پیدا خواهیم کرد. بر اساس اطلاعات موجود موضوع ساخت و پرتاب زهره به نخستین تلاش‌های ایران برای حضور در فضا برمی‌گردد. به‌گونه‌ای که گفته می‌شود این بحث در سال 56 در دستور کار دولت ایران قرار گرفت، اما اجرای آن بعد از پیروزی انقلاب متوقف شد. در دهه 60 نیز چند بار بحث ساخت ماهواره زهره به میان آمد که به‌دلیل ظرفیت‌های پایین شبکه در ایران و قیمت‌های بالای جهانی در این بخش، با واکنش مخالف برخی از مقام‌های ایرانی روبه‌رو شد. در تابستان سال77 یعنی دو سال بعد از تصمیم شورای عالی امنیت ملی، محمدرضا عارف وزیر وقت پست و تلگراف و تلفن طی مصاحبه‌ای اعلام کرد، زمینه‌سازی برای پژوهش و تحقیقات درخصوص ساخت و پرتاب ماهواره بزرگ ملی زهره انجام شده است. عارف، 9 ماه بعد از آن طی یک مصاحبه‌ای اظهار داشت که مناقصه ساخت ماهواره زهره در سال 78 برگزار و دو سال بعد به فضا پرتاب خواهد شد. مناقصه ساخت این ماهواره برگزار شد و در سال 80 بود که شرکت "آویا اکسپورت" روسی به‌عنوان برنده مناقصه اعلام شد. اعلام رسمی برنده مناقصه، مخالفت برخی از کارشناسان و گروهی از نمایندگان مجلس ششم را به‌دنبال داشت. مخالفان معتقد بودند نیازی به پرتاب این ماهواره نیست، زیرا ظرفیت آن بسیار بیشتر از نیاز ایران است و کسی اضافه ظرفیت آن را اجاره نخواهد کرد و با پرداخت مبالغ کمتری نیز می‌توان از ماهواره‌های موجود استفاده کرد. در عین حال برخی از نمایندگان مجلس، برنده مناقصه را فاقد توانایی لازم برای پرتاب و کنترل ماهواره می‌دانستند. از سوی دیگر، موافقان می‌گفتند برای حفظ نقاط مداری هر سال بودجه کلانی صرف می‌شود و به همین جهت بهتر است بودجه چند سال آن را به اجرای این پروژه اختصاص داد. به هر حال مذاکرات با برنده مناقصه نزدیک به سه سال به‌طول انجامید و کارشناسان علت طولانی شدن این زمان را ناتوانی شرکت روسی در تامین خواسته‌های ایران می‌دانستند. حتی کار تا جایی پیش رفت که یک سال پیش از امضای قرارداد، مسؤولان اعلام کرده بودند به‌دلیل ناتوانی شرکت "آویا اکسپورت" در ارایه تضمین از طرف دولت روسیه برای اجرای این پروژه، از امضای قرارداد با این شرکت صرف‌نظر کردند. اما بعد از مدتی، مذاکرات دو طرف نتیجه داد و در بهمن‌ماه سال 83 و با حضور وزیر ارتباطات ایران و معاون سازمان فضایی روسیه، قرارداد ساخت ماهواره زهره میان ایران و شرکت روسی به امضا رسید.

 

قرارداد ساخت زهره  به ارزش  132 میلیون دلار

ارزش این قرارداد 132 میلیون دلار است که البته به گفته معتمدی وزیر وقت ارتباطات و فناوری اطلاعات، در مجموع برای ساخت و پرتاب این ماهواره و ایجاد ایستگاه‌های زمینی نزدیک به دو هزار میلیارد ریال هزینه پیش‌بینی شده است. بر اساس این قرارداد، مراحل طراحی تا پرتاب ماهواره از زمان عقد قرارداد و تامین بودجه، 30 ماه به درازا می‌کشد و تا شش ماه پس از پرتاب ماهواره عملیات آزمایش در مدار و تحویل نهایی انجام خواهد شد و آژانس فضایی روسیه نیز فعالیت آن را زیرنظر خواهد داشت و ضامن اجرای آن خواهد بود. ماهواره ساخته شده در سه مرحله آزمایش و تحویل خواهد شد و حدود 120 نفر آموزش‌های لازم را برای نگهداری و کنترل آن در مدار خواهند دید. معتمدی در مراسم امضای این قرارداد اعلام کرد که همه ضمانت‌های لازم در خصوص این پروژه از روس‌ها گرفته شده و در صورتی که همه بخش‌های ایرانی مرتبط با این قرارداد به موقع به تعهدات و وظایف خود عمل کنند و در پرداخت‌های آن مشکلی ایجاد نشود، این ماهواره در زمان مقرر در مدار زمین قرار می‌گیرد.

 

ویژگی‌های ماهواره زهره

بخش حامل ماهواره زهره در کارخانه NPOPM شرکت آویا اکسپورت روسیه ساخته خواهد شد و بخش‌های مخابراتی، سنسورها و کامپیوتر آن توسط شرکت‌های فرانسوی، آلمانی و چند پیمانکار در روسیه ساخته می‌شود. این ماهواره توسط پرتابگر سایوز به فضا پرتاب خواهد شد و دارای بخش فضایی معادل 16 ترانسپوندر 36 مگاهرتزی است. همچنین در محدوده جغرافیایی کشور و در دو نقطه به فاصله حدود 500 کیلومتر از هم، دو ایستگاه کنترل و هدایت ماهواره نصب و راه‌اندازی خواهد شد و هم‌زمان با پرتاب آن، این ایستگاه‌ها فعال و کنترل ماهواره را به عهده می‌گیرند. با راه‌اندازی ماهواره زهره، تامین ارتباط نقاط کوهستانی صعب‌العبور و دورافتاده به‌منظور ارایه سرویس‌های پایه مخابراتی تلفن ثابت کددار، تلفن‌همراه و ارتباطات دیتا میسر می‌شود. امکان پخش صدا و تصویر در کل کشور و ارایه سرویس‌های تجاری به بخش خصوصی نیز فراهم خواهد شد. عمر مفید این ماهواره 15 سال است و تا شش ماه در مدار، بیمه تمام خطر است و ایستگاه‌های کنترل آن تا 12 ماه تحت گارانتی روس‌ها هستند. به گفته مسؤولان، استفاده‌کنندگان عمده این ماهواره در کشور را سازمان صداوسیما، شرکت مخابرات ایران، اپراتورهای خصوصی و دیگر سازمان‌ها و نهادهای دولتی و خصوصی که به کمک تاسیس شبکه‌های زمینی با استفاده از ماهواره، خدمات ارتباطی خود را عرضه خواهند کرد، تشکیل می‌دهند. نزدیک به سه سال به زمان پرتاب این ماهواره باقی مانده و به گفته یک مقام آگاه که خواستار عدم ذکر نام خود بود، فعالیت‌های روی ماهواره مذکور بر اساس برنامه زمان‌بندی شده در حال انجام است.

 

سینا 1 نخستین ماهواره ایرانی در فضا

ماهواره"سینا1" نخستین ماهواره ایرانی بود که به فضا پرتاب شد و به‌واسطه آن ایران به‌صورت عملی وارد باشگاه فضایی شد. دولتمردان کشورمان از سال 78 مذاکراتی را برای خرید این ماهواره آغاز کردند که از میان پنج کشور آسیایی و اروپایی، روسیه برنده مناقصه ساخت و پرتاب ماهواره "سینا1" شد. در پروژه ساخت نخستین ماهواره ایرانی که در مدار زمین قرار گرفت، انستیتو هواپیمایی روسیه و شرکت‌های "پالتوت" و "آیتک" روسیه به همراه وزارت علوم و تحقیقات و فناوری و موسسه مهندسی نقشه‌برداری حضور داشتند. این ماهواره 170 کیلوگرم وزن دارد و در هر 24 ساعت 15 بار به دور زمین می‌چرخد. آبان‌ماه سال گذشته بود که ماهواره "سینا1" به‌عنوان نخستین ماهواره ایرانی به‌وسیله موشک "کاسموس3" به همراه سه ماهواره دیگر از کشورهای روسیه، چین و بریتانیا پرتاب شد. این ماهواره از پایگاه فضایی پلستک استان ؟ پرتاب شد و پس از 35 دقیقه در 700 کیلومتری و در لایه "استراتوسفر" زمین قرار گرفت و دوران خود را بر مدار دایره‌ای خورشید آغاز کرد. ماهواره "سینا1" دارای دو دوربین است که به‌وسیله آن‌ها می‌تواند تصاویری با دقت 50 متر از زمین تهیه کرده و نسبت به ضبط یا ارسال آن به پایگاه زمینی خود اقدام کند. همچنین در این ماهواره پنجره‌ای برای ارتباطات مخابراتی گنجانده شده که می‌تواند با دو کانال مخابراتی زمینی به ارسال و دریافت سیگنال بپردازد. منبع تغذیه آن، باتری‌هایی است که توسط سلول‌های خورشیدی تعبیه شده در آن شارژ می‌شوند.

 

کاربردهای ماهواره سینا1

"سینا1" ماهواره‌ای مطالعاتی- تحقیقاتی است که در بررسی منابع زیرزمینی و عواقب ناشی از حوادث غیرمترقبه و مطالعات سنجش از دور و پیشگیری بلایای طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سوی دیگر این ماهواره می‌تواند تصاویر را در باندهای مختلف طیفی و با دقت‌های هندسی متفاوت به زمین مخابره کند. با دریافت این اطلاعات، می‌توان نقشه‌هایی را از سطح زمین از نظر گسترش شهرها، گسترش منابع کشاورزی، مسایلی نظیر آلودگی دریاها و آب‌های سطحی تهیه کرده و همچنین اطلاعاتی را در خصوص میزان گسترش بلایای طبیعی نظیر سیل، زلزله و آتش‌سوزی‌ها به‌دست آورد. به گفته مدیران اجرایی پروژه در حال حاضر ماهواره "سینا1" با ارسال اطلاعات برای نهادهایی نظیر سازمان محیط زیست، ناجا، وزارت کشور و سازمان هواشناسی و هواپیمایی کشوری اطلاعات مفیدی را در اختیارشان قرار می‌دهد. به هر حال اگرچه با تاخیر پا به فضای بالای جو گذاشتیم، اما در صورتی که ماهواره‌های مصباح و زهره در مدار زمین قرار گیرند، گام بلندی در جهت توسعه دانش فضایی در کشور برداشته می‌شود. به‌نظر می‌‌رسد هفته جهانی فضا که امسال از 15 آبان‌ماه آغاز می‌شود، فرصت مناسبی را برای گسترش فرهنگ فضایی در کشور فراهم می‌کند

 

 

ماهواره
ماهواره چیست ؟

مقدمه:
ایده استفاده از ماهواره های ساخت دست بشر، برای اولین بار در پایان جنگ جهانی دوم بر سر زبان‌ها افتاد .دانشمند، ریاضی دان و نویسنده مشهور انگلیسی آرتور سی کلارک Arthur C Clarke یکی از بزرگ‌ترین خالقان داستان های تخیلی، برای اولین بار پیشنهاد قرار دادن یک ماهواره ارتباطی را در مدار ژیوسنکرون زمین Geostationary Orbit یا مدار کلارک که در فاصله تقریبا 36000 کیلومتری سطح زمین و بالای خط استوا (جایی که قابلیت دسترسی به تقریبا 40٪ سطح زمین در آن مکان وجود دارد) قراردارد، را جهت پوشش سیگنال های رادیو یی و تلوزیونی را داد.


ماهواره ای که در مدار ژیوسنکرون زمین و در بالای خط استوا و هماهنگ با سرعت زمین و با زاویه ای ثابت، حرکت می کند، قسمت مشخصی از سطح زمین را بطور ثابت پوشش می دهد.از یک ایستگاه زمینی نیز بصورت یک نقطه ثابت، قابل رویت است .ماه، خورشید، و دیگر ستارگان و سیارات منظومه شمسی باعث تا ثیر گذاری بروی ماهواره در مدار خود می‌شود که احتمال جابخایی از مکان خود را دارد. برای جلوگیری از این مسیله، موتور های مخصوصی که بوسیله ایستگاه های زمینی کنترل می شوند، کمک می کنند که ماهواره‌ها در مکان خود ثابت باقی بمانند.


جهت برقراری ارتباط از یک ایستگاه زمینی، معمولاً احتیاج به یک دیش بزرگ که بنام Uplink Antenna معروف است، می باشد و باعث تمرکز اطلاعات ارسالی به ماهواره می‌شود . در ارتباط بین ماهواره و ایستگاه زمینی معمولاً از دو نوع موج و فرکانس متفاوت استفاده می‌شود .یکی برای Uplink و دیگری برای Downlink . دیش نصب شده بروی ماهواره، سیگنال ارسالی ازایستگاه زمینی را دریافت کرده و به یک دستگاه گیرنده می رساند و پس از یک سری پردازش، به فرستنده ماهواره انتقال میدهد و از طریق آنتن فرستنده ماهواره، مجدداً به سمت زمین باز تابش داده می‌شود .


سیگنال ارسالی به سطح زمین، بوسیله دیش های معمولی، دریافت و جمع آوری شده و به دستگاه گیرنده ماهواره، از طریق LNB انتقال پیدا می کند .


قدرت سیگنال دریافتی بر روی زمین، نسبت به فاصله و زاویه و .... ماهواره و نقطه گیرندگی، متفاوت بوده و بصورت یک الگوی خاص به نام سایه ماهواره یا footprint معرفی می‌شود .


همیشه قدرت سیگنال ماهواره در مرکز سایه، بیشترین مقدار را دارا می باشد و در گوشه ها، از کمترین مقدار، برخوردار است. توجه به این نکته لازم است که دریافت سیگنال در خارج است سایه، احتیاج به دیش های بزرگ تر، دارد . امواج سانتی متری، جهت ارسال سیگنال ماهواره به زمین، مورد استفاده قرار می گیرد که محدوده فرکانسی آنها بین 3-30 MHz می باشد .


دلیل اصلی استفاده از این امواج رادیویی کوتاه، انتشار راحت امواج و تاثیرات کم نویز و مزاحمت های فرکانسی است . البته فرکانسهای بالاتر از 15 Ghz، بصورت وحشتناکی بوسیله اکسیژن هواوبخار آب تضعیف می گردند. ماهواره‌ها سیگنالهای ارسالی خود را بصورت قطبی و با دو حالت افقی و عمودی ارسال می کنندو گاهی اوقات نیز بصورت دورانی، چپ گرد و راست گرد. در سیستمهای دیجیتال، امکان ارسال DATA و چندین شبکه تلویزیونی و رادیویی بروی یک فرکانس وجود دارد .


لغت ماهواره طبق تعریف , به سفینه ای گفته می‌شود که درمداری به دوریک سیاره معمولاً زمین درحال گردش باشد. در عصری که ما در آن زندگی می کنیم , ماهواره وتکنولوژی وابسته به آن آنچنان درتاروپود جوامع بشری نفوذکرده وبه پیش می تازدکه نقش تعیین کننده آن درسیرتحولات تمدن بشری ,قابل توجه است .بخشی ازتحقیقات وپژوهشهای علمی -تخصصی که درآزمایشگاههای مسقتر در فضا انجام می‌شود , هرگز نمی‌توانست روی کره زمین جنبه عملی به خود گیرد. این تحقیقات که بسیارمتعدد ومتنوع است ,درتخصصهای پزشکی , داروسازی , مهندسی مواد, مهندسی ژنتیک ودهها مورددیگر, تا به حال دستاوردهای بسیار ارزنده ای را به جوامع بشری عرضه کرده است .ماهواره‌ها که در فضا درحال گردشند, می توانند اطلاعات باارزشی در اختیارانسان قرار دهند که منجربه تحولات شگرفی در زمینه های گوناگون شود. ماهواره های کشف منابع زمینی هواشناسی , مخابراتی , پژوهشی ونظامی ازاین نوعند.


 
اجزای سیستم ماهواره ای مخابرات
سیستم ماهواره ای مخابرات مجموعه ای است از ایستگاههای فضایی و ایستگاههای زمینی به منظور ایجادارتباطات رادیویی .بخشی ازاین سیستم ماهواره ای می تواند تنها ازیک ماهواره و .ایستگاههای زمینی مربوطه تشکیل می‌شود. این مجموعه , یک (شبکه ماهواره ای) نامیده می‌شود.


 
ساختمان ماهواره
ماهواره از دوبخش تجهیزات مخابراتی وغیرمخابراتی تشکیل شده است. زیرسیستمهای مخابراتی , آنتنها و تکرارکننده‌ها هستند. در بخش مخابراتی , دستگاهی وجود دارد که وظیفه تکرارکننده های رله رادیویی را .انجام می دهد و (ترانسپاندر) نام دارد ترانسپاندرها سیگنالهای فرستاده شده از زمین را دریافت وپس ازتقویت وتغییرفرکانس آنها را به زمین می فرستند.آنتنهای مربوط به این ترانسپاندرها طوری طراحی شده‌اند که فقط قسمت‌هایی ازسطح زمین را که. درون شبکه ماهواره ای قرار دارند, پوشش می دهد یک ماهواره معمولاً آنتنی همه جهته دارد که برای دریافت سیگنالهای فرمان صادره از زمین به کار می رود زیرا آنتنهای دیگر ماهواره احتمال دارد به سوی زمین نباشند. آنتن همه جهته همچنین برای کنترل سیستمهای فرعی در زمان پرتاب ماهواره و تعیین موقعیت آن به کارمی رود.بخش غیرمخابراتی ماهواره که در واقع قسمت پشتیبانی فنی آن است شامل سیستم کنترل حرارتی , سیستم کنترل موقعیت ومدار, ساختمان مکانیکی ,سیستم منبع تغذیه وموتور اوج است.


 
موتوراوج
نقش موتوراوج ایجاد مدار دایره ای شکل وجلوگیری ازانحرافات مداری ماهواره است .بعضی مواقع بااستفاده ازموتوراوج , ماهواره ها را درمدار ثابت مستقرمی کنند.


 
آنتن ایستگاههای زمینی
به طور کلی آنتن فرستنده , انرژی الکتریکی حاصل از یک منبع را در فضا به صورت امواج الکترومغناطیسی پخش می کند. سپس آنتن گیرنده این امواج رامی گیردوبه انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در هر سیستم مخابرات رادیویی , آنتن نقش حساس و مهمی دارد, زیرا با انتخاب آنتنهای مناسب ونصب وتنظیم صحیح آنهامی توان تاحدزیادی بازدهی سیستم رابالا برد. علایم و سیگنالهای فرستاده شده از ماهواره توسط آنتنهای بزرگ یا کوچک دریافت می‌شودوسپس به دستگاه تقویت کننده انتقال می یابد. ایستگاههای زمینی دارای دو نوع آنتن فرستنده و گیرنده به صورت بشقابی در اندازه های مختلــــــف هستنــــد. این آنتنها اطــــلاعات را به صورت امواج رادیویی به فضا می فرستند یا از فضا دریافت می کننـــد. آنتن ایستگا ههای زمینی در ابعــــاد بزرگ و ساختمان مکانیکی معینی ساخته می شوند که قطرنوع قدیمی آنها به بیش از 300 تن می رسد. از آنجا که فرکانس مورد نظر برای سرویس ثابت ماهواره درمحدوده فرکانسهای مگاهرتزوگیگاهرتزاست.

ماهواره ها و فرکانس های مخابراتی

لایه أنیوسفر در فرکانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می کند. علائم ارسالی بر روی این فرکانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فرکانس ها همچنین در خط مستقیم دید حرکت می کنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به کار گرفت. فرکانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و کارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است. این امواج با چنین فرکانسی برای امواج تلویزیون کارامدند زیرا فرکانسهای بالای آن ها اجازه حمل مقادیر فراوانی از اطلاعات مورد لزوم را می دهد و برای پخش صدای دارای کیفیت بالا نیز سودمند می باشد. علت این امر این است که در این محدوده از فرکانس برای کانالهای پهن جا وجود دارد. قسمتی از باند UHF را که بین 790 تا 960 مگاهرتز قرار دارد می توان برای مرتبط ساختن ایستگاههایی با فاصله بیش از 320 کیلومتر به شیوه به اصطلاح پراکندگی در لایه تروپوسفر زمین به کار برد. این شیوه به توانایی گیرنده دوردست در گرفتن بخش کوچکی از علائم فرکانس UHF که به دلیل ناپیوستگی های بالای لایه تروپوسفر پراکنده شده بستگی دارد. یعنی علائم در جایی پراکنده می شوند که تغییرات شدیدی و تندی در ضریب شکست هوا وجود دارد.
امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟
فرکانس های بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم که در آن پیام رسانی از طریق آنتن هایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود به کار می رود. ایستگاههای تکرار کننده را که ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 کیلومتری ( معمولا بالای تپه ها ) کار می گذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت می کنند و دوباره به مسیر خود می فرستند. بخش مربوط به امواج مایکروویو برای ارتباط مراکز پرجمعیت بسیار مفید است چون فرکانس بالا به معنای آن است که امکان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است که هزاران کانال تلفن را می توان روی یک فرکانس مایکروویو فرستاد. باند عریض این نوع فرکانس اجازه می دهد که علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یک موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار کوتاه هستند برای متمرکز کردن علائم رسیده می توان از بازتابنده های بسیار کوچک و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت.

ماهواره چیست ؟

دستگاههای ارتباطی ماهواره ها در باند مایکروویو عمل می کنند در واقع ماهواره ها صرفا ایستگاه مایکروویو غول پیکری است در مدار زمین که با کمک پایگاه زمینی بازپخش می شود. این مدار تقریبا دایره شکل در ارتفاع 36800 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را به وسیله سلولهای خورشیدی از خورشید می گیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر می سازد. در این فاصله دور چرخش ماهواره ها با حرکت دورانی زمین کاملا همزمان و برابر است و باعث می شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند.


ایستگاه زمینی در کشور اطلاعات را با فرکانس 6 گیگاهرتز ارسال می کند. این فرکانس فرکانس UPLINK نامیده می شود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر که بر روی فرکانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله می کند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است. و هر ماهواره می تواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوری می شود طراحی کرد که علائم پیام رسانی ضعیف تر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی کوچکتری متمرکز کند. بر حسب مورد این امکان وجود دارد که از ایستگاه زمینی در کشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در کشورهای گوناگون علائم ارسال کرد. به طور مثال : وقتی برنامه ای تلویزیونی در تمام شهر ها و دهکده های یک یا چند کشور پخش شود در این حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده ای از زمین انتشار یابد ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیده ای داشته باشند. هنگامی که علائم ارسالی ماهواره در محدوده کوچکترین متمرکز می شوند و به حد کافی قوی هستند می توان از ایستگاههای زمینی کوچکتر ساده تر و ارزانتر استفاده کرد.


از آنجاییکه ماهواره ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند لذا شماره مکان های مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از این رو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانس ها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهواره ای بوسیله شمار روزافزونی از کشورها بی نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره ها در کش.رهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیق تر نه تنها از نظر به کارگیری شیوه خودشان بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می باشد. برخی از ماهواره ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین non- geosynchronous قرار داده می شوند.در ماهواره های ناهمزمان با مدار زمین ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست زیرا که سطح افق زمین را پشت سر می گذارد و از دیررس خارج می شود در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهواره ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می شود.

فرکانس های بالای فرکانس مایکروویو چه نوع فرکانس هایی هستند؟

با کشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فرکانسی که بالاتر از باند فرکانس های مایکروویو بودند به منظور حمل پیام های بی سیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تاثیر عواملی مانند مه - غبار -- خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف می شوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافت های کوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد می کند ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد بازداشتن یا سد کردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب می شود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی که شیوه های آن ها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است در ضمن دستگاه لیزر برای کاربردهای ارتباط سیار از سبکی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است. برخلاف امواج رادیویی امواج نوری را نمی توان با عبور دادن جریان های متناوب در سیم ها تولید کرد آن ها تنها با فرایند هایی که داخل اتم روی می دهد به وجود می ایند فن آوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایکروویو برای پرتو تابانی الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه به طور کلی شامل رشته ای شیشه ای با نازکی موی انسان است که از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری می کند همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تکفام است یعنی فقط دارای یک فرکانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فرکانس است که خاصیت گسیختگی نور را ندارد به همین دلیل آن ها را می توان دقیقا به همان طریق که با فرکانس های مایکروویو تعدیل می شوند و تغییر نوسان می دهند را با پیام های تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل کرد.

به هر حال چون فرکانس آن ها خیلی بالاتر است به تناسب آن می توان تعداد بیشتری از امواج و کانالها را انتقال دهند. به طور کلی مقایسه بین شیوه های مختلف ارسال امکان پذیر می باشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فرکانس به کار رفته به شرایط حل مساله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فرکانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافق های بین المللی تعیین می کنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوه ها و نحو ارسال امری فنی به شمار می آید ولی در اکثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر می گیرد.

ماهواره چیست؟

امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟

فرکانس های بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم که در آن پیام رسانی از طریق آنتن هایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود به کار می رود. ایستگاههای تکرار کننده را که ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 کیلومتری ( معمولا بالای تپه ها ) کار می گذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت می کنند و دوباره به مسیر خود می فرستند. بخش مربوط به امواج مایکروویو برای ارتباط مراکز پرجمعیت بسیار مفید است چون فرکانس بالا به معنای آن است که امکان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است که هزاران کانال تلفن را می توان روی یک فرکانس مایکروویو فرستاد. باند عریض این نوع فرکانس اجازه می دهد که علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یک موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار کوتاه هستند برای متمرکز کردن علائم رسیده می توان از بازتابنده های بسیار کوچک و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت.


 

 

 


ماهواره چیست ؟

دستگاههای ارتباطی ماهواره ها در باند مایکروویو عمل می کنند در واقع ماهواره ها صرفا ایستگاه مایکروویو غول پیکری است در مدار زمین که با کمک پایگاه زمینی بازپخش می شود. این مدار تقریبا دایره شکل در ارتفاع 36800 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را به وسیله سلولهای خورشیدی از خورشید می گیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر می سازد. در این فاصله دور چرخش ماهواره ها با حرکت دورانی زمین کاملا همزمان و برابر است و باعث می شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند.

ایستگاه زمینی در کشور اطلاعات را با فرکانس 6 گیگاهرتز ارسال می کند. این فرکانس فرکانس
UPLINK نامیده می شود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر که بر روی فرکانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله می کند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است. و هر ماهواره می تواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوری می شود طراحی کرد که علائم پیام رسانی ضعیف تر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی کوچکتری متمرکز کند. بر حسب مورد این امکان وجود دارد که از ایستگاه زمینی در کشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در کشورهای گوناگون علائم ارسال کرد. به طور مثال : وقتی برنامه ای تلویزیونی در تمام شهر ها و دهکده های یک یا چند کشور پخش شود در این حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده ای از زمین انتشار یابد ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیده ای داشته باشند. هنگامی که علائم ارسالی ماهواره در محدوده کوچکترین متمرکز می شوند و به حد کافی قوی هستند می توان از ایستگاههای زمینی کوچکتر ساده تر و ارزانتر استفاده کرد.

از آنجاییکه ماهواره ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند لذا شماره مکان های مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از این رو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانس ها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهواره ای بوسیله شمار روزافزونی از کشورها بی نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره ها در کش.رهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیق تر نه تنها از نظر به کارگیری شیوه خودشان بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می باشد. برخی از ماهواره ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین
non- geosynchronous قرار داده می شوند.در ماهواره های ناهمزمان با مدار زمین ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست زیرا که سطح افق زمین را پشت سر می گذارد و از دیررس خارج می شود در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهواره ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می شود.

فرکانس های بالای فرکانس مایکروویو چه نوع فرکانس هایی هستند؟
با کشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فرکانسی که بالاتر از باند فرکانس های مایکروویو بودند به منظور حمل پیام های بی سیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تاثیر عواملی مانند مه - غبار -- خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف می شوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافت های کوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد می کند ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد بازداشتن یا سد کردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب می شود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی که شیوه های آن ها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است در ضمن دستگاه لیزر برای کاربردهای ارتباط سیار از سبکی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است. برخلاف امواج رادیویی امواج نوری را نمی توان با عبور دادن جریان های متناوب در سیم ها تولید کرد آن ها تنها با فرایند هایی که داخل اتم روی می دهد به وجود می ایند فن آوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایکروویو برای پرتو تابانی الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه به طور کلی شامل رشته ای شیشه ای با نازکی موی انسان است که از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری می کند همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تکفام است یعنی فقط دارای یک فرکانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فرکانس است که خاصیت گسیختگی نور را ندارد به همین دلیل آن ها را می توان دقیقا به همان طریق که با فرکانس های مایکروویو تعدیل می شوند و تغییر نوسان می دهند را با پیام های تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل کرد.
به هر حال چون فرکانس آن ها خیلی بالاتر است به تناسب آن می توان تعداد بیشتری از امواج و کانالها را انتقال دهند. به طور کلی مقایسه بین شیوه های مختلف ارسال امکان پذیر می باشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فرکانس به کار رفته به شرایط حل مساله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فرکانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافق های بین المللی تعیین می کنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوه ها و نحو ارسال امری فنی به شمار می آید ولی در اکثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر می گیرد.

در سنجش از دور، طبقه بندی امواج الکترومغناطیسی بر اساس موقعیت طول موج آنها در طیف الکترومغناطیس انجام می‌گیرد. متداول‌ترین واحدی که برای اندازه گیری طول موج در طیف الکترومغناطیس مورد استفاده قرار می گیرد، میکرومتر است. یک میکرومتر معادل یک میلیونیم متر می باشد. همچنین باید توجه داشت که بخشهای طیف الکترومغناطیسی به کار رفته در سنجش از دور در امتداد یک طیف پیوسته قرار می گیرند که مقدار آنها نسبت به یکدیگر تا حد توان ده(بطور پی در پی) تفاوت دارد.
 
فناوری سنجش از دور باعث از محدوده وسیعی در طیف الکترومغناطیسی شامل امواجی با طول موج بسیار کوتاه(اشعه گاما) تا بسیار بلند(امواج رادیویی) می‌شود.
  
محدوده طول موج طیف الکترومغناطیس دارای محدوده‌ای با اسامی متفاوت از اشعه گاما، اشعه X، اشعه فرابنفش، نور مرئی، اشعه مادون قرمز تا امواج رادیویی‌(بترتیب از طول موج‌های کوتاهتر به بلندتر) می‌باشد. بخش مرئی چنین نموداری بی نهایت کوچک است، زیرا حساسیت طیفی چشم انسان بین 4/0 میکرومتر تا

7/0 میکرومتر است. بطوریکه رنگ آبی تقریباً بین طول موج 4/0 میکرومتر تا 5/0 میکرومتر، رنگ سبز تقریباً بین طول موج 5/0 میکرومتر تا 6/0 میکرومتر و رنگ قرمز تقریباً بین طول موج 6/0 میکرومتر تا 7/0 میکرومتر می باشد.
 
محدوده طیف الکترومغناطیس قابل دید توسط چشم انسان(سیگنال‌ها از طریق گیرنده های چشم به مغز برده می‌شود و تفاوت بین آنها، حس تشخیص رنگ‌ها را به انسان می دهد). 
 
انرژی ماوراء بنفش به انتهای نور آبی بخش طیف مرئی متصل است. در انتهای نور قرمز محدوده ‌طیف مرئی، سه نوع امواج مادون قرمز وجود دارد که عبارت هستند از:
   1)
مادون قرمز نزدیک: از 7/0 میکرومتر تا 3/1 میکرومتر
   2)
مادون قرمز میانی: از 3/1 میکرومتر تا 3 میکرومتر
   3)
مادون قرمز حرارتی: بیش از 3 میکرومتر.
 
در طول موجهای بیشتر (1 میلی متر تا 1 متر)، بخش امواج کوتاه(میکروویو) طیف وجود دارد.
 
اکثر سیستم های سنجش متداول در یک یا چندین بخش از قسمتهای مرئی، مادون قرمز یا میکروویو طیف الکترومغناطیس فعالیت می کنند. به عبارت دیگر هر یک از سیستم های سنجنده(Sensor) به نواحی خاصی از طیف الکترومغناطیس حساس بوده و قسمتی از خصوصیات طیفی اجسام را ثبت می کنند.

 به عنوان مثال دستگاههای عکسبرداری معمولی نسبت به انرژی نور مرئی و نزدیک به آن یعنی طول موج های 3/0 تا 2/1 میکرون حساسیت دارند؛ سنجنده های اسکن کننده مادون قرمز حرارتی عموماً ‌به طول موجهای بین 1 تا 2 میکرون و دستگاههای رادار به باندهایی با طول موجهای خیلی بلندتر(میلی متر و متر) حساس هستند.
 
ارتباط بین طول موج با انرژی و فرکانس: طول موج کوتاهتر، انرژی و فرکانس بیشتر و بالعکس.
 
ارتباط بین طول موج با انرژی وفرکانس: بیشترین انرژی و فرکانس و امواج با طول موج کوتاه درمحدوده مرئی قرار دارد.

 

 

 

ارتباط بین طول موج با انرژی وفرکانس: بیشترین انرژی و فرکانس و امواج با طول موج کوتاه درمحدوده مرئی قرار دارد.

 


نویسنده : تحول و عدالت ساعت ۳:۱٠ ‎ب.ظ تاریخ دوشنبه ٢ دی ۱۳۸٧