ماهواره ها و موشک ها

[ستاره بنیادی]

اینجا قراره درباره ی ماهواره ها صحبت کنیم

بحث رو از مسائل پایه شروع می کنیم

توضیح بدم که یه بخشی از پست ها مربوط به کلاس تکنولوژی های ارتباطی دکتر سارا جولاست

عکس ها بعضی هاش ادیته و بعضی هاش مربوط به نرم افزار دانستنی های فضا!

[ستاره بنیادی]

ماهواره چیست؟

به زبانی ساده ماهواره به هر شی ای می گویند که حول مدار شی دیگری می گردد. هر سفینه ای که به دور

سیاره یا قمری می گردد یک قمر مصنوعی است.

اگر چه این واژه سفینه های سر نشین دار را نیز شامل می شود اما اکثر قمرهای مصنوعی کوچک هستند و فقط

تجهیزات حمل می کنند . اجزای ابتدایی همه آنها یکسان است اما کاربردهای مختلفی دارند که از ماهواره های

هواشناسی و مخابراتی تا تلسکوپ های فضایی متغیر است.

[ستاره بنیادی]

ماهواره ها

[javadstar76]

فرض کنید روی قله یک کوه با یک توپ جنگی گلوله ای را پرتاب می کنید. ( بدون در نظر گرفتن مقاومت هوا ) هر چه نیروی پرتاب کننده بیشتر باشد ، سرعت گلوله به هنگام خروج از لوله بیشتر خواهد بود و گلوله مسافت بیشتری طی خواهد کرد تا با نیروی جاذبه زمین سقوط کند . حال اگر سرعت پرتاب به ۷.۹ کیلومتر در ثانیه ( ۲۸۰۰ کیلومتر در ساعت ) برسد ، گلوله دیگر به زمین سقوط نخواهد کرد و با همان سرعت دور زمین ( در مدار دایره ای شکل ) خواهد چرخید.

در این حالت گلوله تبدیل به یک ماهواره شده و اگر نیروی اصطکاک هوا نباشد ، گلوله تا ابد در مدار زمین باقی می ماند ولی بخاطر وجود اصطحکاک هوا در ارتفاعات کم ، سرعت گلوله کم شده و در نهایت سقوط خواهد کرد. اگر سرعت پرتابه را افزایش دهیم ، مدار حرکت گلوله دور زمین از حالت دایره به حالت بیضی شکل تغییر خواهد کرد و با افزایش سرعت ، مدار حرکت بیضی تر خواهد شد.

برای قرار دادن ماهواره در مدار بالایی و دایره ای شکل بدور زمین از موشک های ۲ مرحله ای استفاده می کنند. به این صورت که موشک پس از بلند شدن و در ارتفاع کم ، مسیر مستقیم خود را کج می کند تا در مدار زمین قرار گیرد. در این لحظه موتور مرحله اول از موشک جدا می شود. همین لحظه موتور مرحله دوم روشن می شود و موشک در مدار بیضی شکل دور زمین شروع به گردش می کند. موتور مرحله دوم خاموش می شود و وقتی موشک به نقطه اوج ( دورترین نقطه از زمین مدار بیضی از زمین) رسید ، موتور دوم یکبار دیگر روشن می شود تا موشک در مدار دایره ای شکل بزرگ قرار گیرد. در همین لحظه ماهواره از موتور دوم جدا می شود و سپس با همان سرعت اولیه که از موشک در حال حرکت جدا شده ، در مدار دایره ای شکل دور زمین می گردد .

● ماهواره های جاسوسی

ماهواره های جاسوسی را اغلب در ارتفاعات کم ( ۴۸۰ تا ۹۷۰ کیلومتری) قرار می دهند. این ماهواره ها می توانند در عرض کمتر از دو ساعت دور زمین گردش کنند و عکس های دقیق از مراکز نظامی بگیرند.

● ماهواره های علمی

ماهواره های علمی در مدارات میانی ( ارتفاع ۴۸۰۰ تا ۹۷۰۰ کیلومتری) قرار داده می شوند. از این ماهواره ها برای تحقیق در مورد مهاجرت حیوانات و بررسی فعالیت آتشفشانها استفاده می شود.

● ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS )

ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS ) در ارتفاع ۱۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلومتری قرار داده می شوند.

● ماهواره های ارتباطی

ماهواره های ارتباطی مثل ماهواره تلویزیونی را در ارتفاع ۳۵۷۸۶ کیلومتری قرار می دهند. زمان گردش ماهواره هایی که در این ارتفاع قرار می گیرند ، با زمان چرخش زمین یکی است . به همین دلیل برای دریافت اطلاعات از این ماهواره ها ، نیازی به جابجایی مکرر گیرنده زمینی ( بشقاب ماهواره ) نیست.

کره ماه ( ماهواره طبیعی زمین ) هم ارتفاع ( فاصله ) حدود ۳۸۴۰۰۰ کیلومتری از سطح زمین در حال گردش بدور زمین است ، دارای سرعتی معادل ۱ کیلومتر در ثانیه است . با این فاصله و سرعت زمان یک دور گردش ماه بدور زمین حدودا ۲۷ روز طول می کشد که همان طول ماه قمری است .

● رابطه سرعت با ارتفاع

همانطور که می دانید با افزایش ارتفاع از سطح زمین ، نیروی جاذبه کم می شود. هر مدار دایره ای ماهواره ، سرعت مخصوصی دارد که به آن سرعت پایداری مدار می گویند. در این سرعت نیروی جاذبه با نیروی گریز از مرکز در حالت تعادل قرار دارند.

اگر سرعت ماهواره را به کمتر از سرعت پایداری کاهش دهیم ، نیروی جاذبه بر نیروی گریز از مرکز غلبه کرده و ماهواره به مدار پایین تر ( ارتفاع کمتر ) سقوط خواهد کرد و بالعکس اگر سرعت ماهواره را افزایش دهیم ، نیروی گریز از مرکز بر نیروی جاذبه غلبه کرده و ماهواره در مدار بالاتر ( بیضی کشیده ) قرار می گیرد. به همین دلیل دانشمندان و مهندسان برای فرستادن ماهوار به فضا، مدار ماهواره را به دقت اندازگیری می کند تا مبادا هزینه هایی که برای یک ماهواره متحمل شده اند، را بر باد دهند.

با کاهش سرعت ماهواره پس از پایان ماموریت ، ارتفاع آن کم می شود تا وارد جو شود. از آنجا که سرعت گردش ماهواره در هنگام برخورد به ملکولهای هوای جو هنوز بسیار زیاد است ، دمای سطح ماهواره آنقدر بالا می رود که قطعات آن آتش گرفته و می سوزند .

البته برخی قطعات نسوخته ماهواره ها یا موشکها در مدار زمین باقی می مانند . این قطعات بخاطر سرعت زیادی که در گردش بدور زمین دارند ، برای دیگر ماهواره ها و نیز موشک ها و شاتل های فضایی بسیار خطرناک هستند بطوریکه اگر یک قطعه کوچک ( به اندازه یک توپ پینگ پنگ ) به شاتلی اصابت کند ، مانند یک خمپاره عمل خواهد کرد و ممکن است شاتل را منفجر کند ! دانشمندان سعی می کنند ماهواره ها را از موادی بسازند که در هنگام برخورد با جو کاملا بسوزند و قطعات خطرناک آنها در جو باقی نماند.

منبع:www.aftab.ir

[ستاره بنیادی]

ماهواره چگونه کار می کند؟

ماهواره وسیله سکو مانندی است که در مدار زمین می چرخد و ابزاری را با خود حمل می کند که از آنها برای مخابراه ی

اطلاعات و انجام مشاهدات استفاده می کند .

موتور اصلی ماهواره ابتدا آن را در مدار صحیح قرار داده سپس آن را به جایگاه پیش بینی شده اش هدایت می کند .

ماهواره باید ابزار مخابره ی اطلاعات را در جهت های صحیح نشانه گیری کند نیروی خود را تامین کند برای تماس مستمر

با مرکز هدایت زمین آنتن رادیویی اش را به طرف زمین نشانه گیری کند اجزای تشکیل دهنذه ی خود را در دمای مناسب

قرار دهد و بالاخره سبک باشد اما در برابر لرزش و شتاب پرتاب نیروی مقاومت کافی را داشته باشد .


ماهواره هایی که نیازمند نیروی بیشتری هستند از باله های خورشیدی که سطح آنها را سلول های خورشیدی پوشانده

اند استفاده می کنند.

بعضی از ماهواره ها از اجزای استوانه ای شکل چرخانی برخوردارند که سطح انها را با سلول های خورشیدی پوشانده

اند . یک لایه نازک عایق کاری شده دمای داخلی ماهواره را در حالت معتدلی نگه می دارد .

این در حالی است که طرف رو به خورشید ماهواره خیلی گرم و طرف دیگر خیلی سرد می شود . لایه عایق کاری شده

نور آفتاب را منعکس می کند.

علاوه بر موتور اصلی ماهواره ها از یک گروه موشک پیش برنده ی کوچک نیز برخوردارند که قادرند جهت ماهواره را عوض کنند.

به طور معمول انتظار می رود یک ماهواره تا 10 سال کار کند.

[ستاره بنیادی]

طرز کتر ماهواره

[ستاره بنیادی]

پرتاب ماهواره

ماهواره ها در راس موشک های نیرومندی به فضا پرتاب می شوند. دماغه مخروطی شکل موشک که در برابر گرما مقاوم

است . ماهواره را از اصطکاک دز هنگام گذشتن از جو زمین محافظت می کند. بعد از گذشتن از جو زمین این لایه

محافظتی از جو زمین جدا می شود و در مرحله آخر موشک ، ماهوراه را در مدار صحیح قرار می دهد.

بسیاری از ماهواره ها از موتوذ موشک خود برای رفتن به مدارهای بالاتر استفاده می کنند . شاتل های فضایی آمریکا،

ماهواره ها را سوار بر مخزن محموله ی خود به مدار می برند. ماهواره ها سپس از بستر خود خارج و در فضا رها می

شوند.

[Hojjat Zafarkhah]

سلا به همگي!!!!!!!!

لطف كنيد اين تاپيك رو ادامه بديد من كه خودم خوشم مياد!!!!!!

راستي شما فواصل مختلف ماهواره ها رو با زمين مي دونيد ؟؟؟

ميشه بگيد؟؟؟

اگه در قالب عكس يا جدول باشه ممنون مي شم!!!!!!!!!!

[Astronomer]

ماهواره يا «قمر مصنوعي»، به دستگاه‌هاي ساخت بشر گفته مي‌شود که در مدارهايي در فضا به گرد زمين يا سيارات ديگر مي‌چرخند.

اهميت ماهواره‌ها براي مخابرات و بررسي منابع زميني و پژوهش و کاربردهاي نظامي و جاسوسي روزافزون است. بخشي از پژوهشهاي علمي و تخصصي که در آزمايشگاه‌هاي مستقر در فضا انجام مي‌شود، هرگز نمي‌توانست روي کره زمين جنبه عملي به خود گيرد.
ظاهرا نخستين اشاره به ماهواره در ادبيات، نوشته‌اي از "ادوارد اورت هيل " است. او در سال 1869 در داستاني بنام «ماه آجري» از ماهواره‌اي حامل انسان نام مي‌برد که به دور زمين مي‌گردد. "ژول ورن " نيز در داستان «ميليون‌هاي بگم» در سال 1879 از گلوله توپي نام مي‌برد که بطور ناخواسته در مدار زمين به گردش درآمده‌است. "کنستانتين سيولخوسکي " نيز در رساله خود بنام «اکتشاف فضاي کيهاني با وسائل عکس‌العملي» در ميان انبوهي از انديشه‌هاي نو در مورد فضانوردي، از ماهواره نيز نام مي‌برد. در سال 1945 " آرتور سي. کلارک " نويسنده داستان‌هاي علمي، براي اولين بار پيشنهاد کرد که ماهواره‌هاي ارتباطي براي تامين ارتباط در سراسر زمين در مدار زمين‌هم‌زمان کره زمين قرار گيرند.
تاريخچه ماهواره‌هاي مصنوعي: اولين ماهواره مصنوعي اسپوتنيک 1 (Sputnik 1) بود که توسط شوروي در 4 اکتبر 1957 شروع به کار کرد. که اين باعث به راه افتادن يک رقابت فضايي بين شوروي و آمريکا شد. آمريکا نيز اولين ماهواره خود را در 31 ژانويه 1958 به فضا پرتاب کرد. بزرگترين ماهواره مصنوعي که هم اکنون به دور زمين مي‌چرخد ايستگاه بين المللي فضايي مي‌باشد.
جدول نخستين پرتاب - سال پرتاب - نخستين ماهواره
اتحاد جماهير شوروي ( روسيه) 1957 اسپوتنيک 1
ايالات متحده 1957 اکسپلورر 1
فرانسه 1965 آستريکس
ژاپن 1970 اسومي
چين 1970 دونک فانگ هونگ 1
انگلستان 1971 پراسپرو ايکس-3
هند 1980 روهيني
رژيم صهيونيستي 1988 اوفک-1
اوکراين 1995 سيچ-1
ايران 2009 اميد 1


* ماهواره ضد سلاح: که بعضي مواقع ماهواره‌هاي کشنده نيز خوانده مي‌شوند، که ماهواره‌هايي هستند که براي خراب کردن ماهواره‌هاي دشمن و ديگر سلاح‌هاي مداري و اهداف ديگر طراحي شده‌اند. که هم آمريکا و هم روسيه از اين نوع ماهواره دارند.
•ماهواره‌هاي ستاره‌شناختي: که براي مشاهده فاصله سياره‌ها و کهکشان‌ها و ديگر اشياي خارجي فضا استفاده مي‌شود.
•ماهواره‌هاي زيستي : ماهواره‌هايي هستند که براي حمل ارگانيسم‌هاي زنده طراحي شده‌اند، عموماً براي آزمايش‌هاي علمي استفاده مي‌شوند.
•ماهواره‌هاي مخابراتي : ماهواره‌هايي هستند که براي اهداف ارتباط راه دور در فضا قرار گرفته‌اند. ماهواره‌هاي مخابراتي مدرن نوعاً از مدارهاي زمين‌همگام، مولنيا (Molniya) و پايين‌زميني استفاده مي‌کنند.
•ماهواره‌هاي مينياتوري : ماهواره‌هايي هستند که داراي وزن کم و سايز کوچک به طور غير عادي مي‌باشند. طبقه بندي جديدي که براي گروه بندي اين ماهواره‌ها استفاده مي‌شود عبارت است از : ماهواره‌هاي کوچک (500-200kg)، ماهواره‌هاي ميکرو (زير 200kg) و ماهواره‌هاي نانو (زير 10 کيلوگرم)
•ماهواره‌هاي هدايت‌کننده : ماهواره‌هايي هستند که از پخش کردن سيگنال‌هاي راديويي استفاده مي‌کنند تا دريافت کننده‌هاي موبايل را در زمين فعال نمايند تا مکان دقيق آن‌ها مشخص شود.
•ماهواره‌هاي اکتشافي : ماهواره‌هاي مشاهداتي زمين يا ماهواره‌هاي مخابراتي مي‌باشند، که براي کاربردهاي نظامي و جاسوسي مستقر شده‌اند. • ماهواره‌هاي زمين شناسي : ماهواره‌هايي هستند که براي نظارت بر محيط، هواشناسي و ساختن نقشه و... استفاده مي‌شوند.


•ايستگاه فضايي : يک ساختار ساخته دست بشر مي‌باشد که براي زندگي انسان در فضاي خارج طراحي شده‌است. يک ايستگاه فضايي از انواع فضاپيماها به وسيله نقصش در نيرو محرکه زياد يا امکانات بر زمين نشستن، متمايز مي‌شود-به جاي موتورهاي ديگر به عنوان جابه جايي به و از ايستگاه استفاده مي‌شود. ايستگاه‌هاي فضايي براي باقي ماندن در مدار براي مدت کوتاهي طراحي شده‌اند، براي قسمتي از هفته يا ماه يا حتي سال.
•ماهواره‌هاي تتر (Tether) : ماهواره‌هايي هستند که به وسيله يک کابل که به آنها تتر (افسار) مي‌گويند، به ماهواره‌هاي ديگر وصل مي‌شوند.
•ماهواره‌هاي هوا شناسي : که به طور ابتدايي براي نشان دادن آب و هواي کره زمين به کار مي‌روند.
مدار ماهواره‌ها
ماهواره در يک مسير بسته که آن را مدار ماهواره مي‌نامند، به دور زمين در گردش است. اين مسير ممکن است دايره‌اي يا بيضي شکل باشد و مرکز زمين در مرکز اين مسير يا در يکي از کانون‌هاي بيضي آن قرار دارد. ماهواره درصورتي که تحت تاثير نيروهاي گرانشي ديگري قرارنگيرد، همواره درصفحه‌اي به نام صفحه مداري به گردش خود به دور زمين ادامه مي‌دهد. حرکت اين صفحه مداري به پريود مدار و زاويه صفحه با صفحه استوا بستگي دارد. اگر اين زاويه صفر باشد، صفحه مداري منطبق بر صفحه استوايي زمين مي‌شود. عموما ماهواره‌ها بروي چهار نوع مدار که بستگي به نوع کاربرد ماهواره دارد، قرار مي‌گيرند:


مدار پائين زمين
مدار قطبي
مدار زمين‌ايست
مدار بيضوي
ماهواره‌هاي مدار پائين زمين
به ماهواره‌هايي که در فاصله نسبتا کمي از سطح زمين قرار دارند، ماهواره‌هاي مدار پائين زمين گفته مي‌شود. بيشترين ارتفاع اين نوع ماهواره‌ها از سطح زمين بين 320 تا 800 کيلومتر است. مسير حرکت اين ماهواره‌ها از غرب به شرق و همجهت با دوران زمين بدور خود است.
بدليل نزديکي فاصله اين نوع ماهواره‌ها از سطح زمين، سرعت حرکت اين ماهواره‌ها خيلي بيشتر از سرعت دوران زمين بدور خود است. گاهي سرعت اين نوع ماهواره‌ها به 27359 کيلومتر در ساعت نيز مي‌رسد. با اين سرعت، اين نوع از ماهواره‌ها مي‌توانند در هر 90 دقيقه، يک دور کامل بدور زمين بگردند.
برخي از ماهواره‌هاي هواشناسي، ماهواره‌هاي سنجش از دور و ماهواره‌هاي جاسوسي از اين نوع‌اند.
ماهواره‌هاي مدار قطبي
ماهواره‌هاي مدار قطبي به نوعي از ماهواره‌هايي گفته مي‌شود که مسير مدار حرکت آنها عمود بر خط استوا و مسير دوران از قطبهاي شمال و جنوب مي‌گذرد.
بعضي از ماهواره‌هاي هواشناسي، ماهواره‌هاي سنجش از دور و ماهواره‌هاي جاسوسي از اين نوع‌اند.
ماهواره‌هاي مدار زمين‌ايست
اين در حالت کلي بروي مدار زمين‌ايست و بر بالاي خط استوا، در فاصله 33600 کيلومتري از سطح زمين قرار داند.
اين نوع ماهواره‌هاي در فضا در مکاني ثابت قرار دارند و همراه با دوران زمين بدور خود، مي‌گردند و بدليل همين ثبات داراي سايه‌اي ثابت (معروف به «جاي‌پا») بر زمين هستند.
به مدار زمين‌هم‌زمان مدار زمين‌ايست و يا مدار کلارک نيز گفته مي‌شود.
تمام ماهواره‌هاي مخابراتي و تلويزيوني از اين نوع هستند.
ماهواره‌هاي مدار بيضوي
اين ماهواره‌ها داراي مداري بيضوي هستند.
دو نقطه مهم از مدار اين ماهواره‌ها نقطه اوج و نقطه حضيض آنها است: قسمتي که به سطح زمين نزديک مي‌شوند به نام نقطه حضيض ناميده مي‌شود. قسمتي که از سطح زمين دور مي‌شود به نام نقطه اوج ناميده مي‌شود.
مسير حرکت و دوران اين نوع ماهواره مانند ماهواره‌هاي قطبي از سمت شمال به جنوب است.


چون اکثر ماهواره‌هاي مخابراتي در مدار زمين‌ايست قرار گرفته‌اند، اين ماهواره‌ها هيچ پوششي بروي قطب‌هاي شمال و جنوب ندارند. به همين دليل و جهت پوشش قطب‌ها از ماهواره‌هاي مدار قطبي استفاده مي‌شود. در واقع اين نوع از ماهواره‌ها شمالي‌ترين و جنوبي‌ترين قسمت نيمکره‌ها را پوشش مي‌دهند.

منبع: irna

[ستاره بنیادی]

مدارهای ماهواره ای



مدار ماهواره مسیری است که ماهواره در اطراف یک جسم در فضا دنبال می کند.

کشش نیروی جاذبه زمین باعث می شود که ماهواره ها در یک مسیر دایره ای یا بیضی شکل قرار بگیرند.

یک مدار ممکن است ، ارتفاعات متغیری نسبت به سطح زمین و زوایای مختلفی نسبت به سطح استوا داشته باشد.

اما در هر صورت زمین در مرکز صفحه مدار مذکور واقع می شود و این به خاطر نیروی جاذبه ی زمین است که همه چیز را یه طرف مرکز خود می کشد.

بسیاری از ماهواره های مخابراتی در مدار مرتفع زمین مرکز (این مدار به مدار هم زمان زمینی نیز مشهور است) قرار دارند.

برخی از ماهواره های علمی در مدار کم ارتفاع به فعالیت مشغولند.

ماهواره های ردیابی در مدارهای تقریبا دایره ای شکل حرکت می کنند.

ماهواره های شناسایی منابع زمینی و برخی از ماهواره های هواشناسی در مدارهای قطبی زمین
در حال گردش هستند.