كيف تعمل الأشياء...

[Proud Muslim]

بخصوص موضوع السيليكون ..

انا كان عندي دراسة حالة case study لدراسة تصنيع الرقائق أو ال chips من السيليكون ..

عملية معقدة جدا ..

بس أهم شيء يجب مراعاته فيها .. أن المعامل التي تصنع فيها يجب أن تكون خالية تماما تماما تماما من الغبار أو الأتربة ..

و قد ترون هذا في التلفزيون ..ترى العاملين يرتدون قفازات و أغطية للوجه و الجسم و كأنهم رواد فضاء أو يعملون في الجراثيم القاتلة .. لأن أقل نسبة غبار .. تؤدي الى خراب العملية كلها ..لذلك مصر لم تستطع دخول هذا المجال ..

:(

بالإضافة الى عدم الجدوى الإقتصادية .. إستيرادها أرخص بكثير .

الأخ lanclot يمكن تخصصه يفيد أكثر في هذا الموضوع ..و تطبيقاته .

و جزاكم الله خيرا .

[goold]

الأخت جوولد ... ياريت توضحي إيه بالضبط في الطاقة الشمسية ... يعني ممكن الخلايا الشمسية مثلا ... لأني لاقيت حاجات مختلفة ... و هأحاول إن شاء الله أحدد موضوع محدد نبدأ منه ....

ازى حضرتك .. لو سمحت ..

انا سمعت عن تشغيل سخان للماء على سبيل المثال بالطاقة الشمسية وفى اطباق توضع على أسطوح المنازل لجذب الطاقة الشمسية واستغلالها انا نفسى افهم الموضوع ده اوى واذاى تعمل وممكن نعمل كده فى مصر ..

اشكر حضرتك على العناء ده من اجلنا ربنا يخليك ..

[شيكو المصري]

والمادة المطلي بها الطائرة لمنع إنعكاس الموجات يجب الطلاء بها دوريا ...

صديق مقرب لي اخبرني ان ايام ابوغزالة جاءت بعثة عسكرية مصرية للتدرب في الولايات المتحدة الامريكية و استطاعوا الحصول على عينة من هذا الطلاء و لكن للاسف انكشفوا و هم يحاولون تهريبة .

[MKG]

س

بس

الف شكر للاستاذ لانسلوت و الاستاذ براود

ويت ريت تفهمونى موضوع الصفر والواحد ده لحسن مجننى و غلق التيار و فتحه و علاقته بالكومبيوتر

و لكم جزيل الشكر

[وسام]

عودة إلي الأسلحة .... و علي سيرتها .....  

سيداتي .. أنساتي ... سادتي .... أقدم لكم التحفة الفنية العسكرية الرائعة التي ندعو الله أن تسكن أرضنا و لا تعكر صفو سمائنا .....  

The Stealth Bomber  

الشبــــــــــــــــــــــح  

انت متفائل جدا يا لانسلوت

[Lancelot]

انت متفائل جدا يا لانسلوت

ليه بس يا عم وسام .... مفيش حاجة بعيد علي ربنا .....

ده أنا النهارده كنت بأتفرج علي المسابقة بتاعة الروبوتات في الإستاد ... و الله عيال زي الفل ... كل مشاكلهم تتلخص في التمويل و التشجيع علي إنهم يعملوا حاجة ....

[وسام]

مسابقات الروبوت بين الجامعات بدأت هنا من ايام الجنيه الجبس

و فى مصر يا دوب لسا عاملنها ؟؟؟؟؟؟؟

اكيد مفيش حاجة بعيدة عن قدرة ربنا لكن اكيد بعيدة عن احلام الطقم الحالى :?

[Proud Muslim]

ده أنا النهارده كنت بأتفرج علي المسابقة بتاعة الروبوتات في الإستاد ... و الله عيال زي الفل ... كل مشاكلهم تتلخص في التمويل و التشجيع علي إنهم يعملوا حاجة ....

فعلا .. الفريق الفائز في العام الماضي فيهم واحد من أعز أصدقائي .. و قالي .. و لا دعم و لا تمويل و لا يحزنون .. مع إنهم لما راحوا اليابان .. أخذوا جائزة باناسونيك التشجيعية !!

و عملوا نتائج مش بطالة ..

لكن هنا في مصر .. بخ

مين اللي فاز يا lanclot ؟؟

أكيد فريق عين شمس .. أجمد ناس من يومهم ..

:cry: :D :D

[Lancelot]

يا باشمهندس ... عين شمس دخلت بـ 14 فريق من أصل 28 فريق في المسابقة :shock: :shock: .... و القاهرة بـ فريق واحد يتيم ... و حلوان لم تشترك أصلا لأنهم رفضوا تمويل الموضوع في الجامعة ... و الباقي جامعات خاصة أبرزها و أكثرها عددا الأكاديمية العربية للعلوم و التكنولوجيا ....

و النهارده لسه أول يوم ... أنا شفت 5 ماتشات و مشيت ... من أصل 12 ماتش هيتلعبوا النهارده ... النهائي يوم الحد ... الدخول مجانا للي عايز يروح .... الصالة المغطاة ... صالة 3 .. إسال مش هتتوه ... و أي خدمة وصفة مجانية .... :cry: :D :wink: :wink:

[Proud Muslim]

ياااااه 14 فريق ..ماشاء الله ..

بيطلعوا الكبت و الذل اللي بيشوفوه ..

:D

أنا كنت رايح و الله .. بس طاع عندي 100 حاجة أعملها ..

السةنة اللي فاتت كان في عدد أقل و المباريات كانت في يوم واحد بس .. السنة دي ماشاء الله .. كلهم سخنوا !!

ربنا يزيد و يبارك .. و يكونوا شباب فعلا مهتم بالتكنولوجيا و يطور حالنا الصناعي الرديء ..

:cry:

[Facts researcher]

الأخ العزيز Lancelot

شكراً كثيراً على ما قمت به من معلومات رائعة تقدمها في المنتدى.

أحب أن أضيف شيء بخصوص الطائرة الشبح.

أن ((أساس)) المعادلات الرياضية التي يُعتَمدُ عليها لامتصاص جسم الطائرة الشبح لأشعة الرادار معروفة في علم الإتصالات و الميكرويف

( أنا مثلك تخصصي الكترونيات و اتصالات - عين شمس).

ولشرح هذه المعادلة ببساطة :

المعادلة تعتمد على تجربة علمية بسيطة جداً في علم هندسة الميكرويف لمعرفة كيف يتم امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية

وإلغاء الموجات الكهرومغناطيسية المنعكسة . هذه التجربة العلمية كانت كالآتي ((والمفروض أنها تدرس الآن في البكالريوس لهندسة اتصالات )) :

| |

مادة 1 (N1) | مادة 2 (N2) | مادة 3 (N3 )

| |

| |

----------->>------->->|------------------>>|------------->>>----------

| |

| |

تخيل أن هناك أشعة كهرومغناطيسية تتجه من اليمين إلى اليسار

كما هو موضح بالشعاع المرسوم أعلى . و هذه الأشعة تسقط ابتداءً من مرورها في المادة 1 ذات معامل الإنكسار (Refractive Index )

N1 . (نفس معامل الإنكسار الذي نعرفه في فيزياء الثانوية العامة )

ثم تتخلل السطح الفاصل بين المادة 1 و 2 و تتخلل المادة 2 إلى أن تسقط على السطح الفاصل بين مادة 2 و 3 .

وجد أنه لكي نلغي ((الأشعة المنعكسة)) - وليست المنكسرة - عند الأسطح الفاصلة بين المواد المختلفة ، فإن معامل الإنكسار للمادة التي في المنتصف - وهي مادة 2 في المثال - يجب أن تحقق المعادلة الرياضية التالية :

N2 = الجذر التربيعي لحاصل ضرب N1 * N3

هذه المعادلة مستنتجة تحت فرضية أن الأسطح الفاصلة بين N1 و N2 وبين N2 و N3 مستوية وذات أبعاد أكبر بكثير من الطول الموجي للموجات الكهرومغناطيسية .

طبعاً ، عند التصنيع ، فإن هذه المعادلة ستختلف لأنها سوف تعمل حساب للأسطح المنحنية لجسم الطائرة ، ناهيك عن العوامل الجوية

المختلفة التي تغير من قيمة عامل الإنكسار للهواء .

المهم أن السر ليس في المعادلات الرياضية ، ولكن في المواد المستخدمة .

وتجدر الإشارة أن هناك نظام راداري تم نصنيعه ليكشف الطائرة الشبح Stealth من طراز B-2 , F-117 و يسمى هذا النظام :

Anti-Stealth Technology Radar Systems .

ومن أراد أن يتعرف عليه ، وكيف يعمل ، فهناك أربع صفحات تشرح بشكل مبسط هذا النظام :

http://homepage.mac.com/ardeshir/Anti-Stea...hTechnology.pdf

://http://homepage.mac.com/ardeshir/An...echnology.pdf

و الجدير بالإشارة إلى أن فرنسا و التشيك أول من صمموا هذا النظام الراداري ، وكان العراق من اوائل الدول التي تسعى للحصول عليه . واسم هذا النظام الراداري Tamara :

http://www.aeronautics.ru/tamara02.htm

ملاحظتان :

1- الشركة المصنعة للطائرة الـ Stealth هي شركة Lockhead وهي نفسها المصنعة لطائرة F-16 بأنواعها .

2- المفاجأة التي لايعرفها الكثير من المصريين مع الأسف الشديد ( ليس بسببهم على أية حال ، ولكنه أجهزة إعلامنا ) أن أحد أهم علماء الرادارات هو مصري - وهو من المنصورة مثلي - و اسمه يحيى عنتر .

وهو بروفيسور في كندا بجامعة الملكة Queens University

بمدينة Kingston و قد قابلته شخصياً هناك .

وهو رئيس المجلة العلمية

Antenna and Propagation Communications Systems

التابعة لمنظمة الـ IEEE , وهذه معلومات عنه :

http://www.rmc.ca/academic/elec/staff/antar_e.htm

الباحث عن الحقائق

[Lancelot]

أخي العزيز فاكتس ريسيرشر ..... بسم الله ما شاء الله عليك .... معلومات قيمة فعلا في شرح مبسط .... إنت فين يا عم من زمان ... :oops: :oops:

علي فكرة أنا كهربا قوي مش إتصالات .... :wink: :wink:

الفكرة فعلا بسيطة ... صحيح التطبيق مشكلة لكن تبقي الفكرة النظرية التي يبني عليها الموضوع كله بسيطة ... و ده في كل الإبتكارات و الإختراعات .... كلها أفكارها الأولية بسيطة جدا ... و ده يثبت إن البحث العلمي مش معضلة و تحقيق إنجازات كويسة فيه ليس بهذه الصعوبة ... فقط نحتاج صبر و وقت و مال .... العقول الجبارة موجودة و الحمد لله ....

و إسمحوا لي أن أستكمل الموضوع بعد توقف فترة إنشغلت فيها شوية بمواضيع تانية ....

أعتقد فيه حد طلب فكرة عن أشباه الموصلات Semiconductors ....

ببساطة المعادن من ناحية قابليتها لتوصيل التيار الكهربي تنقسم إلي موصلات و عوازل و أشباه موصلات ... من المعروف أن التيار الكهربي ينتقل في المواد عن طريق الإليكترونات .. فالإليكترونات تحمل شحنة سالبة تتحرك من الطرف السالب إلي الطرف الموجب ... و هو تيار سالب يمشي في عكس التيار الإعتباري الموجب الذي يتحرك من الموجب إلي السالب ..... و عدد الإليكترونات – أو بمعني أدق قدرة الإليكترونات علي الإنتقال من ذرة إلي أخري - التي تتحرك يحدد قدرة المادة علي التوصيل .. فإذا كان العدد المتاح من الإليكترونات كبير فإن القدرة علي التوصيل كبيرة و العكس صحيح ... و بدون الدخول في التفاصيل الكيميائية للمواد و التي تحدد عدد الإليكترونات الحرة القابلة للحركة ... دعونا فقط نقول أن مواد معينة توفر عدد إليكترونات كبير و مواد لا توفر إليكترونات ... الأولي هي مواد موصلة للكهرباء و الثانية هي المواد العازلة ....

أشباه الموصلات تستطيع توفير عدد معين من الإليكترونات بعد جهد كهربي معين ... و يختلف ذلك من مادة إلي أخري .... و كلما إتجهنا في الجدول الدوري نحو الموصلات يقل الجهد المطلوب و كلما إتجهنا نحو العوازل يزيد الجهد المطلوب .... مما يجعل السيليكون Si و الجرمانيوم Ge من أفضل المواد شبه الموصلة ...

الشوائب ....

و لجعل أشباه الموصلات أكثر عملية و قدرة علي العمل ... فإننا نضيف شوائب إلي السيليكون مثلا لزيادة عدد الإليكترونات القابلة للحركة .. أو لزيادة عدد الفجوات التي تتحرك فيها الإليكترونات .....

لكن لحظة دعونا نشرح معني الإليكترونات و الفجوات هذه ....

كما شرحنا سابقا فإن الإليكترونات تنقل التيار الكهربي .... لكن كيف تنقل الفجوات التيار الكهربي ....

تخيل صف من المقاعد الخالية إلا من شخص واحد A يجلس في الطرف الأيسر من الصف ...

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A

إذا بدأ هذا الشخص في التحرك من اليسار إلي اليمين مقعدا فالذي يليه و هكذا ...

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A _ _ _

و هكذا ....... فإن الشخص يمثل الإليكترون الذي يتحرك بين الذرات محدثا تيار كهربي .... بالطبع العملية أعقد من كده في ظل وجود ألاف الملايين من الإليكترونات تتحرك ... لكن ديه فكرة بسيطة ....

الفجوة يمكن تمثيلها بصف من المقاعد الممتلئة بالأشخاص إلا مقعد واحد خالي ....

A A A A A A A A A A _

و يبدأ الأشخاص واحدا بعد الأخر التحرك من اليسار إلي اليمين .....

A A A A A A A A A _ A

A A A A A A A A _ A A

A A A A A A A _ A A A

و بهذا فإن فجوة تتحرك من اليمين إلي اليسار و بذلك يتحرك تيار كهربي من اليسار إلي اليمين ....

لذا فتوليد تيار كهربي يتم بتوفير زيادة excess في الإليكترونات أو في الفجوات مما يسمح بتوليد تيار ....

و لذلك تضاف الشوائب إلي المواد أشباه الموصلات من أجل تحقيق زيادة في الإليكترونات أو الفجوات holes ... تضاف مواد توفر إليكترونات مكونة N-Type .... و تضاف مواد توفر فجوات مكونة P-Type .....

و تستخدم أشباه الموصلات في صناعة الترانزستور الذي يعتبر من أهم أسباب الثورة التكنولوجية التي نعيشها الآن ...

ديه كانت فكرة بسيطة عن أشباه الموصلات .... أنا حاولت بقدر الإمكان أن أبتعد عن التعقيد و التفاصيل العلمية أوي لكن الموضوع كبير و متشابك ....

[وسام]

الله يرحم

انا كمان الكترونيات و اتصالات لكن اكاديمية بحرية

فاكت ريسيرشر فكرتنى بأيام antenna & wave propagation :D

اللى كان بيدرسها رئيس القسم ( ابو الدهب ) و هوا اخر واحد يدرسلنا قبل التخرج و كان مطلع عينا ,و اخر امتحان برضه يعنى بعد ما نطلع من اللجنة نهنى بعض بالتخرج

اخدت مننا راقات المواد دى antenna1&2 wa communications 1to5

Recently Iran tried to purchase the so called "Tamara" passive radar system for $90 millions from the Czech Republic. Tamara is able to detect approaching "invisible airplanes" at a distance of 450 km. However, as it stands now, the stealth bombers remain "invisible" because the United States put severe political pressure on the Czech government and "suggested" that the manufacturer not be allowed to sell this particular electronic gadget. As a result, the Tamara branch of the Tesla Company closed the production line and dismissed its employees. Consequently, the "invisible" bombers are still invisible. 

شايفين الناس دى بتعمل ايه عشان تحمى التكنولوجيا اللى طوروها :shock: :shock: :shock:

[Proud Muslim]

اللى كان بيدرسها رئيس القسم ( ابو الدهب ) و هوا اخر واحد يدرسلنا قبل التخرج و كان مطلع عينا ,و اخر امتحان برضه يعنى بعد ما نطلع من اللجنة نهنى بعض بالتخرج

يا راجل حرام عليك ..تبقى خريج الأكاديمية البحرية و تقول انك كنت تعبان ؟؟ :D :D

ده أنا كل اللي أعرفهم في أكاديمية ..بيقولوا دي جامعة 100 100 .. و المسائل حلوة و ظريفة و كله ماشي و الحمد لله ..

بس هو قسم الكترونيات و اتصالات صعب في كل حتة في الدنيا ..

الله يعينك و يعينا ..

:D

[وسام]

يا راجل حرام عليك ..تبقى خريج الأكاديمية البحرية و تقول انك كنت تعبان ؟؟   

ده أنا كل اللي أعرفهم في أكاديمية ..بيقولوا دي جامعة 100 100 .. و المسائل حلوة و ظريفة و كله ماشي و الحمد لله .. 

يا جدعان والله العظيم انا مش عارف ليه كل الناس متخيلة انا رحلة الهندسة فى الاكاديمية اشبه بنزهة خلوية عشان الكلية بمصاريف و بالتالى لازم يدلعونا ........مش مضبوط الكلام دهه

العملية كانت صعبة زيها زى جامعة اسكندرية زى عين شمس و كان فى دكاترة كتير منتدبين من هناك و كللهم قالوا اللى بتاخدوه هنا هوا اللى هناك

ده أنا كل اللي أعرفهم في أكاديمية ..بيقولوا دي جامعة 100 100 .. و المسائل حلوة و ظريفة و كله ماشي و الحمد لله .. 

دهه فين دهه ؟؟؟ العملية كانت فى منتهى السهولة لبعض الناس ( ولاد الدكاترة و العاملين فى الكلية و المحاسيب)

و كمان لاخوانا الكوايتة اللى عاملنلهم فصول بامتحانات لوحدهم

و انا ماكنتش لا من دول ولا دوكهما

لكن دهه مش معناه ان كل المتفوقين كدة لا فى ناس فعلا يستحقوا المراكز الاولى بجدارة

لو عايزين تعرفوا العملية ماشية ازاى فى دهاليز الاكاديمية دهه موضوع تانى كبير ممكن يتفتح و نورا دفعتى و شافت اللى انا شفته

[إبن مصر]

للرفع لاهميته وادعو كل المشاركين لامتاعنا بما توقفوا عنه لعام واكثر.

ابن مصر

[G.G]

الموضوع ده عظيم!!

تحياتي lancelot و لكل من شارك.

[Salwa]

للرفع... :blush2:

[kitkat]

للرفع...

تمام الله ينور وده كمان عالماشي

http://www.howtodothings.com/

http://www.wonderhowto.com/

http://www.5min.com/

videos

[shawshank]

الأقمار الصناعية Satellites

ما هو القمر الصناعي؟

كما يتضح من الاسم، القمر الصناعي هو محاولة البشر لصناعة قمر يشبه قمرنا الطبيعي، حيث يشترك معه في كونه:

• جسم
  
• يدور حول الأرض باستمرار
  
• في مدار معين
  
• بسرعة معينة
  
• بحيث لا هو يفلت من الجاذبية الأرضية فيضيع في الفضاء، ولا ينجذب للأرض فيهوي محترقًا في غلافها الجوي.
  

ووجود القمر الصناعي على ارتفاع مئات الكيلومترات من سطح الأرض يتيح له جمع معلومات ذات طبيعة خاصة، ونقلها نقلاً ذا طبيعة خاصة كذلك. لذلك يستخدم في تطبيقات الاتصالات والملاحة والتوجيه والأرصاد ومراقبة الأرض والتطبيقات العسكرية والعلمية.

سنة 1957، أطلق الاتحاد السوفيتي أول قمر صناعي في التاريخ، وهو سبوتنك 1، ليدور حول الأرض بهدف جمع معلومات عن الغلاف الجوي وانتشارموجات الراديو فيه. وتعني كلمة "سبوتنك" بالروسية "قمر صناعي". جُنّ جنون الأمريكان بعد أن رأوا سبوتنك 1 يحلق في سمائهم ليلاً. ونتيجة لاندلاع ما أطلق عليه في أمريكا "أزمة سبوتنك"، أنشئت في عهد الرئيس الأمريكي أيزنهاور وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) National Aeronautics and Space Administration NASA سنة 1958، لتحل محل المؤسسة القديمة National Advisory Committee for Aeronautics NACA. وفي نفس السنة أطلقت أمريكا أول أقمارها الصناعية إكسبلورار 1، وكان ذلك إيذانًا ببداية سباق الفضاء ضمن الحرب الباردة بين السوفيت والأمريكان. والذي توّجه الأمريكان بعد 11 سنة بالوصول للقمر عام 1969 في رحلة أبوللو 11. بعد 92 يومًا من دورانه حول الأرض، انجذب سبوتنك 1 للأرض واحترق في غلافها الجوي. ويُعدّ سبوتنك 1 شديد البساطة قياسًا بأقمار اليوم بالغة التعقيد، لكن الفكرة الأساسية واحدة.

سبوتنك 1 - أطلقه السوفيت سرًا من كازاخستان الساعة 10:28م بتوقيت موسكو يوم 4 أكتوبر 1957 ضمن ما عُرف بـ "برنامج سبوتنك". كان سبوتنك 1 كرة من الألومنيوم قطرها 58 سم ووزنها 84 كجم وبها 4 هوائيات طولها حوالي 2.5 م. وأطلق ليدور حول الأرض على ارتفاع 223 كم (أقرب نقطة) وبسرعة 28,008 كم/ساعة.

وبشكل عام، القمر الصناعي هو جسم معدني يحافظ على ما بداخله في الفضاء، خصوصًا أثناء الإطلاق. ويحوي:

• مصدرًا للطاقة، غالبًا خلايا شمسية، تشحن بطاريات تخزن الطاقة. ويراقب القمر الصناعي طاقته باستمرار ويرسل تلك المعلومات للأرض.
  
• جهاز كمبيوتر يراقب ويتحكم في أنظمته المختلفة.
  
• هوائيًا ونظام راديو بحيث يستطيع المراقبون من الأرض إرسال واستقبال المعلومات من القمر، وبالتالي يمكنهم مثلاً تغيير مداره أو إعادة برمجة نظام الكمبيوتر عليه.
  
• نظام التحكم في الارتفاع، بحيث يحافظ على القمر في الاتجاه الصحيح باستمرار.
  

القمر الصناعي كوبي COsmic Background Explorer COBE، وأطلق عام 1989 بهدف قياس الأشعة تحت الحمراء والموجات القصيرة المنبعثة مع الانفجار العظيم عند بداية الكون.

قمر صناعي لمراقبة الأرض

السرعة المدارية

"سرعة الهروب Escape velocity" هي السرعة المطلوبة للهروب من مجال الجاذبية الأرضية لبدء السفر في الفضاء، وتبلغ 40,320 كم/ساعة. وهي سرعة أكبر بكثير من السرعة المطلوبة لوضع قمر صناعي في مداره، لأن المطلوب في هذه الحالة ليس الهروب من قوة الجاذبية الأرضية، لكن المطلوب موازنتها بقوة مساوية تحافظ على القمر باستمرار في مداره، وهي قوة القصور الذاتي. وبدون قوة الجاذبية، تدفع قوة القصور الذاتي القمر بعيدًا في الفضاء. وإذا تحرك القمر بسرعة كبيرة، سافر بعيدًا في الفضاء. وإذا تحرك ببطء شديد، جذبته الأرض. وتسمى تلك السرعة "السرعة المدارية Orbital velocity". وعند هذه السرعة تعادل قوة القصور الذاتي قوة انجذاب القمر لمركز الأرض بما يكفي لأن يجعل مسار القمر منحنيًا مثل سطح الأرض بدلاً من الطيران بعيدًا في خط مستقيم.

تختلف السرعة المدارية باختلاف ارتفاع القمر الصناعي عن سطح الأرض. فكلما كان قريبًا من الأرض كلما زادت السرعة المدارية المطلوبة. فمثلاً، على ارتفاع 200 كم من سطح الأرض تكون السرعة المدارية المطلوبة لإبقاء القمر الصناعي في مداره 28,039 كم/ساعة. بينما على ارتفاع 35,786 كم فالسرعة المدارية المطلوبة هي 11,074 كم/ساعة. وتوفر "ناسا" إمكانية حساب المدار والسرعة هنـــا.

رحلة القمر الصناعي إلى مداره وكيفية حساب السرعة المدارية المطلوبة

ويدور قمرنا الطبيعي (الذي هو نفسه تقنيًا يعتبر Satellite) حول الأرض على ارتفاع 384,400 كم بسرعة 3,700 كم/ساعة، ويحتاج 27.322 يومًا لاتمام دورة كاملة حول الأرض.

توجد 3 أنواع من مدارات الأقمار الصناعية حول الأرض:

1- المدار المتزامن Synchronous (Geostationary) Orbit: ويكون القمر الصناعي في نفس المكان بالنسبة للأرض باستمرار. وهو مثالي للأقمار الصناعية المستخدمة في الأرصاد والاتصالات (لذلك يكون توجيه أطباق الاستقبال (الدش) ثابتًا طوال الوقت). فبالتحكم في السرعة المدارية للقمر وفي ارتفاعه عن الأرض، من الممكن جعله يدور دورة كاملة حول الأرض في 24 ساعة. وبما أن الأرض تدور حول نفسها مرة كل 24 ساعة، فإن القمر الصناعي في هذه الحالة يبقى في نقطة ثابتة بالنسبة للأرض طوال الوقت لأنه يدور معها. ويكون ارتفاع القمر في هذه الحالة 35,786 كم عن سطح الأرض.

مدارات أقمار تحديد المواقع GPS

2- المدار غير المتزامن Asynchronous Orbit: وفيه يتغير مكان القمر بالنسبة للأرض باستمرار. ويكون على ارتفاع أقل من المدار المتزامن (حوالي 644 كم).

3- المدار القطبي Polar Orbit: وفيه يمر القمر الصناعي فوق القطبين في كل مرة يدور فيها حول الأرض. وتدور الأرض داخل هذا المدار، لذلك يمر معظم سطح الأرض تحت القمر، بما يعني تغطية ممتازة للكوكب كله. لذلك يستخدم في الأقمار الصناعية الخاصة بعمل الخرائط والتصوير. ويكون ارتفاع القمر فيه قليلاً نسبيًا.

وجدير بالذكر أن ارتفاع القمر الصناعي عن الأرض لا يكون ثابتًا طوال الوقت. وتسمى أقرب نقطة للأرض في مداره حولها Perigee وتسمى أبعد نقطة Apogee.

كيفية الإطلاق

إطلاق القمر اريان 44ل من قاعدة فرنسية في أكتوبر 1998

ينطلق القمر الصناعي متوجهًا إلى مداره محمولاً على صاروخ، سواء كان الصاروخ مخصصًا فقط لحمل القمر أو مخصصًا لحمل مكوك فضاء (الذي يستطيع وضع عدة أقمار صناعية في مداراتها في رحلة واحدة). في البداية ينطلق الصاروخ الحامل للقمر في خط مستقيم رأسيًا مبتعدًا عن الأرض لكي يعبر الغلاف الجوي بأسرع ما يمكن، وبالتالي يقلل استهلاك الوقود. ثم يقوم نظام التوجيه بتعديل مسار الصاروخ طبقًا لخطة الرحلة، وفي الغالب يكون التوجيه ناحية الشرق. وعلى ارتفاع حوالي 193كم، يصل الصاروخ طبقة رقيقة من الهواء، عندئذ يطلق نظام التوجيه صواريخ صغيرة بما يكفي للتوجيه أفقيًا، ثم ينفصل القمر الصناعي. تنطلق الصواريخ بعيدًا مرة أخرى للتأكد من الانفصال عن القمر. ويأخذ بذلك القمر الصناعي مداره حول الأرض.

أحيانًا لا تكلل مجهودات إطلاق القمر الصناعي بالنجاح، فيضيع القمر والصاروخ الحامل له، ومعهما ملايين الدولارات. مثلما حدث مع لوكهيد تيتان 4ب في 9 إبريل 1999، حيث انفجر الصاروخ الحامل لقمر صناعي عسكري، ثم لوكهيد تيتان 4أ في 30 إبريل 1999، حيث وضع القمر الصناعي في المدار الخطأ. وبعدها بخمسة أيام مع بوينج دلتا 3، حيث انفجر الصاروخ الحامل للقمر.

لماذا يفـَضل الإطلاق من نقطة قرب خط الإستواء؟ تخيل أن أمامك نموذج للكرة الأرضية مثل هذا:

وتخيل أنك قمت بتثبيت حبة سمسم على سطح الكرة في مكان ما قريب من خط الاستواء، ثم أدرت الكرة بيدك بقوة في نفس اتجاه دوران الكرة الأرضية، أي من الغرب إلى الشرق. ستجد أن دوران الكرة يقذف حبة السمسم بعيدًا بقوة. كرر التجربة لكن بوضع حبة السمسم في نقطة قريبة من القطب. ستكون قوة القذف قليلة جدًا. في الواقع، تزيد قوة القذف هذه كلما كان مكان الحبة بعيدًا عن محور دوران الأرض حول نفسها. وأبعد نقطة توجد على خط الاستواء، وأقرب نقطة توجد عند القطب. هذا بالإضافة إلى أن الكرة الأرضية مفرطحة عند خط الاستواء (نصف قطر الأرض عند خط الاستواء 6378 كم وعند القطب 6357 كم)، مما يعطي قوة قذف أكبر وأكبر. لذلك، يتم توجيه الصاروخ ناحية الشرق، وبالتالي كلما كانت منصة الإطلاق قريبة من خط الاستواء، كلما قذفت الكرة الأرضية الصاروخ بعيدًا بقوة أكبر بسبب دورانها من الغرب للشرق، معطياه دفعة مجانية تقلل من استهلاك الوقود. وهذه الدفعة مهما كانت قليلة هي مهمة لتوفير الوقود لأن وزن الصاروخ بما يحمل قد يصل إلى 2000 طن، بما يتطلب طاقة دفع رهيبة، خصوصًا لحظة الإطلاق.

لا يتم إنتاج الأقمار الصناعية على نطاق واسع بشكل تجاري، وإنما بالطلب، اللهم إلا أقمار الملاحة (20 نسخة) وأقمار الإريديوم (60 نسخة). ويتكلف إنتاج القمر الصناعي في حدود 500 مليون دولار، ويستغرق بناؤه 3 سنوات. ويتطلب ذلك عملاً دقيقًا لأنه يُتوقع أن يبقى القمر في مداره لمدة تتراوح بين 3 و5 سنوات دون تدخل بشري. وإن حدث عطل للقمر وهو في مداره يكون من الصعب جدًا إصلاحه. ويتكلف إطلاق القمر الصناعي في حدود 200 مليون دولار. يدور حول الأرض الآن حوالي 3000 قمر صناعي، تملك أمريكا ثلثهم. كما يدور حول الأرض حوالي 23,000 جسم من بقايا غزو الفضاء، وهي كبيرة بما يكفي أن يرصدها الرادار. وتشمل دوافع صواريخ انفصلت عنها، أقمار صناعية نفذت بطارياتها، أو أجسام وضعت في المدار الخاطئ.

وأخيرًا، يدرس حاليًا البنتاجون استخدام أقمار صناعية تستطيع تجميع الطاقة الشمسية بكثافة عالية وإرسالها للأرض، بما يعد مصدرًا آمنا ونظيفًا ومتجددًا للطاقة.

تم تعديل 11 أغسطس 2010 بواسطة shawshank