تعریف بنیادی ماهواره (Satellite)
ماهواره (Satellite) یعنی هر جسمی که به دور جسم دیگر در گردش باشد و ریشه اصلی این لغت در زبان لاتین نیز بهمعنای همراه، وابسته و ملازم است. تا قبل از اینکه گالیله ماههای سیاره مشتری (ژوپیتر) را کشف نکرده بود، کلمه "ماه" دقیقا مفهوم ماهواره را داشت.
....
تعریف بنیادی ماهواره (Satellite)
ماهواره (Satellite) یعنی هر جسمی که به دور جسم دیگر در گردش باشد و ریشه اصلی این لغت در زبان لاتین نیز بهمعنای همراه، وابسته و ملازم است. تا قبل از اینکه گالیله ماههای سیاره مشتری (ژوپیتر) را کشف نکرده بود، کلمه "ماه" دقیقا مفهوم ماهواره را داشت.
پس از کشف چهار"ماه" در سیاره مشتری، "جانز کپلر" از گالیله خواست تا نام "ماه" سایر کرات را به ماهواره تغییر دهد و فقط "ماه" کره زمین به نام "ماه" باقی بماند. اما این نام در سال 1957 و زمانی که "اسپوتنیک 1" بهعنوان نخستین ماهواره دنیا در مدار زمین قرار گرفت، بار دیگر دچار تغییر شد، چراکه در این زمان باید با یک تعریفی جدید، ماهوارههای طبیعی از ماهوارههای مصنوعی و ساخته دست بشر متمایز میشد و بر این اساس قرار شد به ماهوارهای که در مدارهایی در فضا به دور زمین یا سیارات دیگر میچرخد، ماهوا/ره مصنوعی (قمر مصنوعی) گفته شود. برای اولین بار در دنیا، ایده استفاده از ماهواره مصنوعی (قمر مصنوعی) در پایان جنگ جهانی دوم بر سر زبانها افتاد. " آرتور سیکلارک"، دانشمند و نویسنده انگلیسی که از او بهعنوان یکی از بزرگترین خالقان داستانهای تخیلی نیز یاد میکنند، نخستین پیشنهاد قرار دادن یک ماهواره ارتباطی را در مدار ژیوسنکرون (کلارک) زمین را داد. ماهواره مدنظر وی قرار بود در فاصله 36 هزار کیلومتری سطح زمین و بالای خط استوا قرار گیرد، بهگونهای که قابلیت دسترسی به 40 درصد سطح زمین را داشته باشد و بتوان از آن برای پوشش سیگنالهای رادیویی و تلویزیونی استفاده کرد.
تاریخچه ماهواره ؛ نخستین ماهوارههای جهان
به هر حال 12 سال از زمان مطرح شدن بحثهای اولیه درباره ماهوارهها گذشته بود که شوروی سابق، برای نخستین بار در دنیا ماهوارهای را در تاریخ چهارم اکتبر سال 1957 و با نام "اسپوتنیک1" (اسپوتنیک در زبان روسی یعنی ماهواره) به فضا پرتاب کرد. کشور شوروی با پرتاب این ماهواره به فضا در دوران جنگ سرد، باعث شگفتی کشورهای غرب و آمریکا شد. پرتاب این ماهواره که بخشی از برنامه ماهوارهای شوروی بود، باعث آغاز عصر فضا و مسابقه فضایی در دنیا شد. این ماهواره به اندازه توپ بسکتبال و وزن آن در حدود 83 کیلوگرم بود. "اسپوتنیک 1" دارای دو فرستنده رادیویی در طول موجهای 20 و40 مگاهرتز بود و در مداری بیضوی و در ارتفاع متوسط 250 کیلومتری به مدت 98 دقیقه به دور کره زمین میچرخید. ولی نخستین ماهواره با کاربرد تخصصی که در مدار زمین قرار گرفت، از نوع مخابراتی و با نام "تله استاد" بود. این ماهواره که متعلق به شرکت "ایتیاندتی" بود، در سال 1962 با یک موشک دلتا به فضا پرتاب شد. تله استاد که برای مخابره برنامههای تلویزیونی طراحی شده بود، توانست امکان ارسال و دریافت برنامههای تلویزیونی را بین آمریکا و اروپا فراهم کند، در عین حال به انتقال مکالمات تلفنی نیز میپرداخت.
نیم نگاهی به آمار ماهواره ها از ابتدا تا کنون
بر اساس اطلاعات موجود، از سال 1975 تاکنون بیش از چهار هزار و 949 ماهواره ثبت شده در فضا وجود دارد که متعلق به 42 کشور دنیاست. از میان کشورهای دارای ماهواره تنها 18 کشور توسعهیافته هستند و در میان کشورهای آسیایی نیز تنها 9 کشور دارای این تکنولوژی هستند که شش کشور آسیایی دارای ماهواره، در همسایگی ایران قرار دارند. ترکیه، روسیه، امارات متحده عربی، پاکستان و عربستان کشورهای همسایه ایران هستند که از تکنولوژی ماهوارهای بهرهمند هستند. به اعتقاد برخی از کارشناسان سرمایهگذاری جهانی، بهویژه قدرتهای بزرگ در امور فضا، عملیاتی بودن بیش از 260 ماهواره تجاری مخابراتی در مدار ثابت همزمان درخواست ثبت هزاران نقطه مداری در باندهای مختلف فرکانس از طرف کشورهای جهان، تاسیس و بهرهبرداری از ایستگاه بینالمللی فضایی و پخش صدها کانال تلویزیونی همزمان در سراسر جهان، جمعآوری اطلاعات محیطی و منابع طبیعی همگی حکایت از درجه اهمیت فوقالعاده این صنعت استراتژیک دارد.
گروه بندی ماهوارهها
شاید پس از پرتاب نخستین ماهواره تخصصی جهان در سال 1962 بود که بحث دستهبندی ماهوارهها آغاز شد. کارشناسان نیز در حال حاضر ماهوارهها را با توجه به معیارهای مختلفی از قبیل "ارتفاع آنها از کره زمین" و "کاربرهای آنها" تقسیم میکنند. بر این اساس، ماهوارههای "کمارتفاع"، "ارتفاع متوسط"، "مدار همگردش" و "مدار همگردش- بدون حرکت" از انواع ماهوارهها با توجه به ارتفاع آنها از کره زمین محسوب میشوند. در عین حال کارشناسان ماهوارهها را بر اساس کاربرد به 10 گروه تقسیم میکنند:
ماهواره های نجومی
ماهواره نجومی که جهت کشف کهکشانها، سیارات و دیگر کرات آسمانی به فضا پرتاب میشود.
ماهوارههای ارتباطاتی
ماهوارههای ارتباطاتی که عمدتا برای ارتباطات مخابراتی و رادیویی مورد استفاده قرار میگیرد و گفته میشود که این ماهوارهها معمولا در مدار GEO قرار میگیرند. ماهوارههای تلویزیونی، رادیویی و اینترنتی در این دستهبندی قرار میگیرند.
ماهوارههای اکتشافی زمینی
ماهوارههای اکتشافی زمینی که جهت اکتشافات غیرنظامی از زمین نظیر تهیه نقشه، بررسیهای محیطی و غیره مورد استفاده قرار میگیرد.
ماهوارههای مکانیاب
ماهوارههای مکانیاب که برای مشخص کردن مکان اشیا یا وسایل مانند مکانییابی کشتیها، استفاده میشود.
ماهوارههای جاسوسی
ماهوارههای شناسایی و اکتشافی که نام دیگرشان ماهوارههای جاسوسی است. این نوع از ماهوارهها عملکردی مشابه ماهوارههای اکتشافی زمینی دارند با این تفاوت که کاربرد نظامی نیز دارند.
ماهوارههای خورشیدی
که بهمنظور قرار گرفتن در مدارهای با ارتفاع بسیار بالا از سطح زمین ساخته میشوند.
ایستگاههای فضایی
ایستگاههای فضایی در واقع این ایستگاهها نیز نوعی ماهواره محسوب میشوند که جهت استقرار فضانوردان در فضا ساخته میشود.
ماهوارههای آبوهوایی نیز همانطور که از نامشان پیداست مختص آبوهوا هستند.
ماهوارههای کوچک
ماهوارههای کوچک که در وزن و حجمهای خیلی کوچک درست میشوند و وزن آنها بین 10 تا 500 کیلوگرم است که نخستین ماهواره ایرانی که در فضا قرار دارد (سینا1) جزء این گروهاز ماهوارهها محسوب میشود.
ماهواره "کاو"
ماهواره "کاو" نام دیگر این ماهواره "کپسول زمان" است. کار آن ضبط پیغامهای اهل کره زمین در زمان حال برای اهالی کره زمین در 50 هزار سال دیگر است که قرار بوده در سال جاری میلادی با پشتیبانی و نظارت یونسکو و سازمان فضایی اروپا به فضا پرتاب شود.
Surveying
1- نقشه برداری
نقشه برداری را می توان علم تهیه و پیاده کرده نقشه دانست
کنترل کارهای اجرایی – تعیین میزان نشست سا ختمانها در عملیات ساختمانی و مونتاژواحدهای تولیدی و صنعتی و طرح های مربوط به تسطیح اراضی در شهر سازی و کشاورزی – کنترل دائمی انحراف سد ها از نظر فشار آب در تاسیسات آبی – انتقال نقاط و امتداد ها در معادن و را ههای زیر زمینی - بررسی تغییرات پوسته زمینی در زمین شناسی – تعیین میزان عمق آب و تهیه نقشه های دریا نوردی در کشتیرانی و بندر سازی – تهیه نقشه ابنیه و آثار تاریخی در باستان شناسی پیکره های دیگری از دامنه فعالیتهای نقشه برداری را تشکیل می دهد .
نقشه برداری به دو گروه تقسیم می شود :
1- نقشه برداری عام cartography
که عبارت است از جمیع علوم و فنونی است که در چاپ و تهیه نقشه دخالت دارند که در برابر کلمه کارتوگرافی هست
2- نقشه برداری خاص surveying
که عبارت است از یک سلسله از اندازه گیری های طول افقی و عمودی و زاویه ای و انجام محاسباتی بر روی این اندازه گیریها و سر انجام ترسیم نتایج حاصله بر صفحه تصویر است که این مفهوم در برابر کلمه سوروینگ استفاده می شود
ine surveying
2- نقشه برداری معدنی
مربوط به نقشه برداری در تونل ها و معادن و تاسیسات زیر زمینی است .
Plane surveying
3- نقشه برداری مستوی
هنگامی که حوزه عمل نقشه برداری در سطح محدودی از زمین باشد به نحوی که بتوان با صرف نظر از انحنای زمین آن را مسطح فزض کرد نقشه برداری مستوی کاربرد پیدا می کند
در چنین حوزه ای کوتاهترین فاصله بین دو نقطه زمین را می توان خط مستقیم فرض کرد و یا جمع زوایا یک مثلت را که راس آن سه نقطه زمین هست 180درجه در نظر گرفت .
قواعد هندسه مسطحه در این حوزه قابل اجرا هست.
Geodetic surveying
4- نقشه برداری ژئودتیک
هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که دامنه کار به قدری وسیع است که مسطح فرض کردن زمین باعث وارد شدن خطای زیاد در نتیجه کار می شود.
Construction surveying
5- نقشه برداری ساختمانی
منظور از این کلمه درباره پیاده کردن محور ساختمانها و تاسیسات وابسته به آنها و نیز کنترل عملیات ساختمانی است .
Hydrographic surveying
6- نقشه برداری دریاها
در این شا خه به بررسی وضعیت کف دریا ها و اقیانوس ها و تعیین عمق آب در قسمت های مختلف آنها می پردازد.
Cadastral surveying
7 - نقشه برداری ثبت املاکی
منظور تعیین حدود زمین های شهری و تعیین مساحت آنهاست.
Route surveying
8- نقشه برداری مسیر
به روش های مختلف طرح و پیاده کردن مسیر های راه آهن خطوط انتقال نیرو خطوط لوله آب و گاز و نفت می پردازد
Geodesy
9 - ژئودزی
برای تعیین شکل و ابعاد زمین ونیز بررسی وضعیت نسبی تعدادی از نقاط که استخوان بندی نقشه را تشکیل می دهد استفاده می شود .
Cartography
10- کارتوگرافی
کارتو گرافی عبارت است از کار ترسیم و انتخاب قطع نقشه و تهیه پاکنویس از روی نسخه ( اصلی مینوت ) نقشه.
Fotogrammetry
11- فتوگرامتری
عکس های هوایی توسط دوربین های مخصوص که زیر بدنه هواپیما نصب است به صورت نوارهای متوالیاز سطح زمین برداشت می شود.
این دستگاه های برجسته بین (stereoscope ) مورد بررسی و مشاهده دقیق قرار می گیرد و پس از ترمیم و اصلاح انها زیر دستگاههای تبدیل قرار می گیرد و توسط اپراتورهای مخصوص به نقشه تبدیل می شود .
Scale
12- مقیاس
نسبتی را که بین ابعاد روی نقشه واندازه های نظیرشان بر روی زمین وجود دارد مقیاس می گویند .
S = فاصله افقی همان دونقطه روی زمین / فاصله تصویر دو نقطه روی نقشه
مقیاس عددی N.1000 E=1/
که در این رابطه هر میلیمتر روی نقشه معادل N متر بر روی زمین است .
Plate level
16- تراز استوانه ای (لوله ای)
محفظه این نوع تراز شیشه ای و شکل آن از نظر هندسی قسمتی از یک استوانه خم شده (شبیه به تیوب دوچرخه است ) لوله آن را در خارج محفظه تقسیم بندی کرده اند به قسمتی که فاصله بین هر دو قسمت مقداری تقریبا 2 میلیمتر است بدین ترتیب می توان در هر زمان موقعیت حباب را نسبت به درجات تقسیمی تشخیص داد .
Leveling rod (staff )
17- شاخص ترازیابی (میر mire )
شاخص های مدرجی که در نقشه برداری و مخصوصا در ترازیابی بکار برده می شود اکثرا از چوب و بعضی از آلو مینیوم یا فلزات دیگر ساخته شده اند طول آنها از 1 تا 4 متر است که سانتیمتر به سانتیمتر مدرج شده است .
Horizontal curves
18- قوس افقی
برای اتصال دو قسمت مستقیم از مولفه افقی یک مسیر از قوس های افقی استفاده می شود و به این دلیل است که عمل انتقال وسیله نقلیه از یک امتداد به امتداد دیگر باید به تدریج صورت گیرد .
Simple circular curves
19- قوس های دایره ای ساده
ساده ترین منحنی یا قوس که دو قسمت مستقیم از یک مسیر افقی را به هم وصل می کند قوس دایره ای ساده است .
Transmission curve
20- قوس اتصال
قوسی را که شعاع انحنای آن از بی نهایت ( در قسمت مستقیم جاده ) شروع می شود و به R (در قسمت قوس دایره ای ) می رود قوس اتصال می گویند
قوس های اتصال در آغاز و پایان قوس دایره ای استفاده می شود و در حقیقت حد فاصل قسمت مستقیم و قسمت دایره ای جاده اند .
Optical square
21- گونیای مساحی
وسایل ساده نوری هستند که به کمک آنها میتوان زوایای قائمه و نیز زوایای 604530 درجه را نسبت به امتداد مفروض بر روی زمین مشخص نمود - این گونیا ها بر اساس قوانین مربوط به نور هندسی در آینه ها و منشور ها ساخته می شود و در آنها خط مربوط به شعاع های تابش- بازتاب و تابش - شکست نور استفاده شده است.
Setting up
22- استقرار
مقصود مستقر ساختن تئو دلیت بر روی سه پایه به نحوی است که اولا محور اصلی دستگاه از نقطه s (علامت ایستگاه ) بگذرد و ثانیا امتداد آن در راستای قائم (شاغول ) باشد . در این این صورت عمل استقرار شامل دو مرحله است
1- تمرکز ایستگاه گذاری Centring
2- تراز کردن leveling up
Vector angle
23- زاویه حامل
کوچکترین زاویه ای را که بین امتداد شمال – جنوب و امتداد مفروض تشکیل می شود زاویه حامل می گویند و جهت زاویه در نظر گرفته نمی شود.
Braced guadrilateral
24 - چهار ضلعی با دو قطر (مثلث بندی)
معمولا در مناطقی استفاده می شود که عرض منطقه در مقایسه با طول آن کوتاه باشد .
در این روش در چهار نقطه A B C D که رئوس یک چهار ضلعی را تشکیل می دهد ایستگاه گذاری می شود در هر ایستگاه به سه نقطه دیگر نشانه روی می شود و جمعا 8 زاویه اندازه گیری می شود.
Compass
25- قطب نما
ساده ترین راه برای یافتن شمال مغناطیسی یا آزیموت مغناطیسی استفاده از جهت یاب مغناطیسی یا قطب نماست که از این وسیله در کارهای ساده نقشه برداری نظیر مساحی و یا غیره استفاده می شود .
این وسیله صفحه دایره ای مدرجی دارد که از 0تا 360 درجه تقسیم بندی شده است و از یک شکاف و تار باریکی که داخل آن است و یک روزنه کوچک یا مگسک برای نشانه روی استفاده می شود .
خط سیاه رنگی که روی دایره مدرج قرار داره دقیقا در امتداد محور نشانه روی دستگاه است و بنابرین برای تعیین ازیموت مغناطیسی یک امتداد پس از نشانه روی به نقطه نشانه می توان عدد دایره مدرج را در مقابل این خط قرائت کرد .
Telescope
26- تلسکوپ
از نوع دوربین های نجومی است و از یک لوله یک عدسی با فاصله کانونی زیاد به نام عدسی شیئی (با فاصله کم ) و یک صفحه شیشه ای که روی آن دو تار سیاه رنگ عمود بر هم هک شده تشکیل یا فته است.
صفحه شیشه ای را صفحه رتیکول reticule و خط فرضی که مرکز رتیکول را به مرکز نوری عدسی شیئی وصل می کند خط قراولروی line of sight می گویند.
Refraction
27- اثر انکسار نور
هنگامی که یک شعاع نوری از میان طبقات مختلف جو عبور می کند به علت تغییرات چگالی زمین امتداد ش مرتبا شکسته می شود و به این ترتیب خط قراولروی TA به شکل منحنی TA" در می آید و در نتیجه این تغییر شیئی مورد مشاهده نسبت به موقعیت حقیقیش با لاتر به نظر می رسد
در شرایط جوی معمولی مقدار عددی تصحیح انکساردر حدود7/1 تصحیح کرویت و در جهت مخالف آن است .
مقدار عددی تصحیح اثر انکسار نور
ER = 1/7.ec = d²/14r
Alidade
28- آلیداد
یکی از اجزای دستگاه زاویه یاب یا تئو دلیت است .
این قسمت به شکل U ساخته شده وبدنه اصلی و مهمترین قسمت زاویه یاب را تشکیل می دهد وشامل محور افقی تئو دلیت نیز هست این قسمت حول محور اصلی یا محور قائم Vertical axis دستگاه نامیده می شود و به طور سمتی چر خش می کند با چر خش آلیداد در سمت تلسکوپ نیز همراه آن حول محور اصلی می چر خد .
Horizontal circle
29- لمپ افقی
لمپ افقی معمولا در قسمت زیرین آلیداد قرار دارد و برای مشخص کردن موقعیت سمتی صفحه قراولروی یا به تعبیر دیگر وضعیت سمتی آلیداد بکار می رود .
لمپ افقی یک صفحه دایره ای شیشه ای است که محیط آن از 0 تا 360 درجه یا 400 گراد در دستگاه های با سیستم گرادی تقسیم بندی شده است
اگر ساختمان دستگاه درست باشد محور اصلی زاویه یاب بر صفحه دایره مدرج افقی عمود است و از مرکز این دایره می گذرد .
Vertical circle
30- لمپ قائم
لمپ قائم نیز دایره شیشه ای مدرجی است که صفحه آن به صورت قائم در کنار آلیداد و عمد بر محور افقی دستگاه قرار دارد و چنانکه دستگاه تنظیم باشد محور قراولروی دستگاه از مرکز این دایره مدرج می گذرد
این لمپ برای تعیین و ضعیت ارتفاعی محور قراولروی بکار برده می شود
برای دیدن به ادامه مطلب یروبدادامه مطلب...