تلعب الاقمار الصناعية دورًا متزايد الأهمية بعالمنا في الماضي والحاضر والمستقبل، كما أنه من المحتمل أن يستخدم كل شخص خدمات تعمل بالأقمار الصناعية في وقت قريب.
لكن الكثيرين منا لا يدركون استخدامات الأقمار الصناعية ونسبة تفاعلاتهم اليومية المدعومة بإشارات الأقمار الصناعية. وهنا سوف نوضح بعض حالات الاستخدام الرئيسية للأقمار الصناعية اليوم وكيف تؤثر في حياة الناس.
ما هي الأقمار الصناعية؟
الأقمار الصناعية هي أجسام من صنع الإنسان توضع في المدار. غالبًا ما تؤثر في حياتنا دون أن ندركها: فهي تجعلنا أكثر أمانًا. وتوفر وسائل الراحة الحديثة، وترفيه البث.
فيما يلي بعض الوظائف التي تقوم بها الأقمار الصناعية:
استخدامات الأقمار الصناعية
“التلفزيون”
ترسل الأقمار الصناعية إشارات تلفزيونية مباشرة إلى المنازل. لكنها أيضًا العمود الفقري لتلفزيون الكابل والشبكة. ترسل هذه الأقمار الصناعية إشارات من محطة مركزية تولد البرمجة إلى محطات أصغر ترسل الإشارات محليًا عبر الكابلات أو موجات الأثير. ويتم إرسال البرامج الإخبارية «في مكان الحادث». سواء كانت تغطية مباشرة للتصويت في مبنى الكابيتول أو من مكان وقوع حادث مروري، من الميدان إلى الاستوديو عبر الأقمار الصناعية أيضًا.
“الهواتف”
توفر الأقمار الصناعية اتصالات هاتفية على متن الطائرات. وغالبًا ما تكون القناة الرئيسية للاتصال الصوتي للمناطق الريفية والمناطق التي تضررت فيها خطوط الهاتف بعد وقوع كارثة.
وتوفر الأقمار الصناعية أيضًا مصدر التوقيت الرئيسي للهواتف المحمولة وأجهزة الاستدعاء. وفي عام 1998 أظهر عطل القمر الصناعي هذا الاعتماد. لقد أسكت مؤقتًا 80 في المائة من أجهزة الاستدعاء في الولايات المتحدة. ولم تتمكن الإذاعة الوطنية العامة من توزيع برامجها على الشركات التابعة وبثها فقط عبر موقعها على الإنترنت. وفي أخبار المساء على شبكة “سي بي إس” تجمدت صورة المذيع “دان راذر” أثناء استمرار الصوت.
“الملاحة”
أنظمة الملاحة القائمة على الأقمار الصناعية، مثل أنظمة Navstar العالمية لتحديد المواقع (المعروفة بالعامية باسم GPS). تُمكن أي شخص لديه جهاز استقبال محمول من تحديد موقعها على بعد بضعة أمتار.
ويتم تضمين محددات مواقع GPS بشكل متزايد في خدمات توجيه السيارة وتسمح لخدمات مشاركة السيارات مثل Zipcar بتحديد موقع سياراتهم. ويستخدم المدنيون والجيش الأنظمة القائمة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للملاحة في البر والبحر والجو. وهي حاسمة في حالات مثل قيام السفينة بمسار صعب في ميناء خلال طقس سيئ أو فقدان القوات في منطقة غير مألوفة. حيث قد لا توجد أدوات ملاحة أخرى.
“الأعمال التجارية والتمويل”
تتمتع أقمار الاتصالات بالقدرة على الاتصال السريع بين عدد من المواقع المنتشرة على نطاق واسع. هذه أداة مهمة تسمح لشركات التصنيع الكبرى والمتاجر الكبرى بإجراء إدارة المخزون، وتقديم ترخيص فوري لبطاقات الائتمان والخدمات المصرفية الآلية للصراف حتى للمدن الصغيرة، والدفع عند الضخ بالغاز في محطات الوقود السريعة، ومؤتمرات الفيديو للشركات الدولية.
“الطقس”
توفر الأقمار الصناعية لخبراء الأرصاد الجوية القدرة على رؤية الطقس على نطاق عالمي؛ ما يسمح لهم بمتابعة آثار ظواهر مثل الانفجارات البركانية وحرق حقول الغاز والنفط، وتطوير أنظمة كبيرة مثل الأعاصير.
الأقمار الصناعية “رصد المناخ والبيئة”
تعد الأقمار الصناعية من أفضل مصادر البيانات لأبحاث تغير المناخ. حيث ترصد درجات حرارة المحيطات والتيارات السائدة. وكانت البيانات التي حصلت عليها الرادارات المحمولة بالأقمار الصناعية قادرة على إظهار ارتفاع مستويات سطح البحر بمقدار ثلاثة ملليمتر سنويًا خلال العقد الماضي.
ويمكن لأقمار التصوير أن تقيس الأحجام المتغيرة للأنهار الجليدية. وهو أمر يصعب القيام به من الأرض بسبب بُعد وظلام المناطق القطبية. وكذلك تحديد أنماط هطول الأمطار والغطاء النباتي وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري على المدى الطويل.
السلامة
ويمكن للأقمار الاصطناعية أن ترصد تيارات المحيطات والرياح وكذلك حرائق الغابات والانسكابات النفطية والتلوث الجوي، وتساعد هذه المعلومات معًا في الاستجابة لحالات الطوارئ والتنظيف البيئي.
ويمكن للأقمار الصناعية كذلك أن تأخذ «البحث والإنقاذ» للأشخاص المعرضين للخطر في المناطق النائية. وتستطيع منارات راديو الاستغاثة المرتبطة مباشرة بقمر البحث والإنقاذ أن تقود رجال الإنقاذ بسرعة ودقة إلى موقع طوارئ برية أو بحرية أو جوية.
“الإشراف على الأراضي”
ويمكن للأقمار الاصطناعية أن تكشف مصادر المياه الجوفية والمصادر المعدنية. ورصد نقل المغذيات والملوثات من الأراضي إلى المجاري المائية. وقياس درجات حرارة الأرض والمياه، ونمو الطحالب في البحار. وتآكل التربة السطحية من الأرض.
وكذلك مراقبة البنية التحتية واسعة النطاق بكفاءة، على سبيل المثال: خطوط أنابيب الوقود التي تحتاج إلى فحص بحثًا عن التسريبات، والتي تتطلب ساعات هائلة من التفتيش الأرضي أو الجوي. وتنتج سواتل التصوير بيانات عالية الاستبانة عن كامل مساحة الأرض تقريبًا، وهذه البيانات تخضع لحراسة مشددة، ولكن الآن يمكن لأي شخص لديه اتصال بالإنترنت تقريبًا العثور على منزله باستخدام Google Earth.
“التنمية”
تتزايد أهمية الأقمار الاصطناعية بالنسبة للعالم النامي. وبالنسبة لبلد مثل الهند؛ حيث يفصل بين السكان التضاريس الوعرة ولغات مختلفة، توفر أقمار الاتصالات للسكان عن بُعد إمكانية الوصول إلى التعليم والخبرة الطبية التي لولا ذلك لما وصلت إليهم. كما تتيح أقمار رصد الأرض للبلدان النامية ممارسة إدارة مستنيرة للموارد ووكالات الإغاثة لمتابعة هجرات اللاجئين.
“علوم الفضاء”
قبل عصر الفضاء اقتصر علماء الفيزياء الفلكية على دراسة الكون عبر التلسكوبات الأرضية، وبالتالي يمكنهم فقط استخدام المعلومات من أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي التي اخترقت الغلاف الجوي للأرض. ودراسة العديد من الظواهر الأكثر إثارة للاهتمام كانت الأقمار الاصطناعية حاسمة لفهم ظواهر مثل النجوم النابضة والثقوب السوداء بالإضافة إلى قياس عمر الكون. يمكن القول إن تلسكوب هابل الفضائي هو الأداة الفلكية الأكثر قيمة التي تم بناؤها على الإطلاق.