ماهواره ها و انواع آن

پیشرفته ترین نوع ارسال داده

تکنولوژی ماهواره‌های مخابراتی باعث ایجاد تحول در مخابرات فضایی گردید. اینسیستمها با استفاده از انعکاس امواج از ماه کار می کنند. یک ماهواره مزیتهای عمده ای دارد. یکی از این مزیت ها این است که ماهواره در واقع یک تکرار کننده مایکروویو بزرگ در فضاست. چنین ماهواره ای دارای چندین تکرار کننده (Transponder) است که با فرکانسهای خاصی سیگنال ورودی را دریافت کرده و تقویت می کنند و سپس با فرکانس متفاوتی باز می گردانند تا با سیگنال ورودی تداخل پیدا نکند. سیگنال بازگشتی می تواند قطری به اندازه تمام سطح زمین یا فقط چند صد کیلومتر را پوشش دهد که به این حالت شیپور خمیده گفته می شود. مطابق قانون کپلر دوره گردش یک ماهواره با توان 3/2 شعاع مدار آن متناسب است. هرچه مدار ماهواره بالاتر باشد دوره گردش آن بیشتر است. دوره گردش ماهواره تنها عاملی نیست که محل قرار گرفتن ماهواره را تعیین می کند. فاکتور مهم دیگر در این مورد کمربند وان آلن است. این کمربند لایه ای از ذرات باردار دارای انرژی می باشد که توسط میدان مغناطیسی زمین گرفتار شده اند. هر ماهواره ای که داخل این کمربند قرار گیرد وسط ذرات باردار با انرژی زیاد آن از بین می رود. با در نظر گرفتن دو عامل فوق سه ناحیه امن برای قرار گرفتن ماهواره‌ها ایجاد می شود که در ادامه بحث به آن می پردازیم.

ماهواره‌های زمین ثابت

اگر ماهواره ای یک مدار استوایی و در ارتفاع 35800 کیلومتری قرار گیرد نسبت به زمین ثابت به نظر خواهد رسید و نیاز به تعقیب آن توسط ایستگاه زمینی نیست. با تکنولوژی امروزی حداقل فاصله دو ماهواره مدار ثابت کمتر از دو درجه استوایی نخواهد بود. بدین ترتیب در هر زمان بیشتر از 180 ماهواره نمی توانند در مدار زمین باشند که برای بالا بردن پهنای باند می توان در هر ترانسپاندر از فرکانسهای مختلف استفاده کرد. اولین ماهواره‌های زمین ثابت یک پرتو واحد داشتند که 1/3 زمین را می پوشاند. که به این ناحیه جای پای ماهواره گفته می شود. اما امروزه با تکنولوژی جدیدتر پرتوهای ماهواره‌ها می توانند فقط قطری چند صد کیلومتری را پوشش دهند که به آنها پرتوهای نقطه ای گفته می شود. ماهواره‌های زمین ثابت در بالای کمربند وان آلن فوقانی قرار دارند و به آنها ماهواره‌های GEO گفته می شود.

ماهواره‌های مدار متوسط

در مداری بسیار پایین تر از مدار زمین ثابت و بین دو کمربند وان آلن فوقانی و تحتانی ماهواره‌های مدار متوسط که به MEO معروفند قرار می گیرند. این ماهواره‌ها هر 6 ساعت یکبار دور زمین می چرخند و جای پای کوچکتری نسبت به ماهواره‌های زمین ثابت دارند. ماهواره‌های 24 گانه GPS در زمره این ماهواره‌ها قرار دارند.

ماهواره‌های مدار پایین

در زیر کمربند وان آلن تحتانی ماهواره‌های مدار پایین قرار می گیرند که LEO نامیده می شوند. این ماهواره‌ها سرعت گردش مداری بسیار بالایی دارند و برای پوشش کل کره زمین به تعداد زیادی از آنها نیاز داریم . بدلیل ارتفاع کم برای ارتباط با آنها به توان کمی نیاز است و سیگنال ارسالی به سرعت برمی گردد.