الأقمار الصناعية ورحلات العلم والمجد الإنساني في الفضاء

• تعريف الاقمار الصناعية
• مكوّنات الأقمار الصناعية
• أنواع الأقمار الصناعية
• كيفية عمل الاقمار الصناعية
• فوائد الاقمار الصناعية واستخداماتها
• الاقمار الصناعية السعودية

لطالما أدى التراكم العلمي والمعرفي الإنساني إلى تحقيق الإنجازات والنجاحات اللافتة والباهرة، وفيما اهتم البشر منذ الأزل بعلوم الفلك وسعوا لاستكشاف الفضاء على نحوٍ فرضي وعملي متواصل؛ فلقد تضمنت هذه السياقات التفكير في حركة الأقمار الفضائية ومحاولات فهمها وشرحها والحديث عنها ومحاكاتها بطُرقٍ بحثية وعلمية بِدءً من سنواتٍ طويلة سابقة لعل أول ما تم تأريخه وتوثيقه منها كانت دراسة وتجربة اسحق نيوتن المعروفة باسم كرة نيوتن المدفعية وذلك في القرن السابع عشر وتحديداً في العام 1687م.

ولقد توالت الفرضيات والنظريات والأفكار والأبحاث والدراسات والتجارب المتعلقة بالأمر وتراكمت فوق بعضها وصولاً إلى العام 1957 الذي شهد إطلاق الاتحاد السوفيتي بنجاحٍ لأول الاقمار الصناعية في العالم وهو الذي حمل اسم “سبوتنيك 1″، ليغدو مفهوم الاقمار الصناعية أمراً واقعاً ومنطقياً وموجود بالفعل، ولتتوالى عمليات إطلاق الاقمار الصناعية وبناء شبكات الاقمار الصناعيه في الفضاء بعد ذلك وصولاً إلى يومنا الحالي الذي ننهل فيه العديد من فوائد الأقمار الصناعية عبر استخدامها لتحقيق العديد من الأهداف والغايات البشرية العالمية والمهمّة.

في هذا المقال؛ نتناول تعريف الاقمار الصناعية ونوضح ما هي، كما نستعرض أنواع الأقمار الصناعية، وكذلك فإننا نشرح مكونات الاقمار الصناعية وكيفية عملها، ونبيّن أهم وأبرز فوائدها واستخداماتها، كما نتطرق للحديث عن الاقمار الصناعية السعودية أيضاً. 

تعريف الاقمار الصناعية

يُعرّف القمر الصناعي أو القمر الاصطناعي أو الساتل على أنه اختراع بشري من شأنه الوصول إلى الفضاء الخارجي لالتقاط الموجات وجمع المعلومات عبر الدوران حول الأرض أو الشمس أو كواكب وأجرام فلكية أخرى وإرسال هذه الموجات والمعلومات إلى مركز التحكم والسيطرة الخاص بالقمر الصناعي على الأرض، مما يُسهم في تحقيق العديد من الفوائد والأهداف البشرية المهمّة، ومن الجدير بالذكر في هذا السياق أنه عادةً ما يجري إطلاق الأقمار الصناعية عبر صاروخ أو مركبة فضائية تنطلق من منصة إطلاق تكون مثبتةً في مكان مناسب من الأرض أو من البحر أو من الجو عبر الطائرات التي تحمل هذه الصواريخ الفضائية.

كما يُمكن أن تقل الأقمار الصناعية أشخاصاً لدى إطلاقها ووصلها إلى الفضاء وذلك لإجراء الأبحاث هناك، كما يُمكن أن تكون خالية من الأشخاص وتؤدي مهمّتها فقط بشكلٍ مُسيّر وبتحكمٍ من مركز القيادة في الأرض.

مكوّنات الأقمار الصناعية

الأقمار الصناعية هي أجسام تدور في الفضاء الخارجي حول الشمس وبحركةٍ منتظمة ومستدامة ومتسقة تساعدها في إتمام مهامها على النحو المتوقع والمفترض والمطلوب، ومن أجل تحقيق هذه الغاية؛ فإنها تتكون شبكة شبكات الاقمار الصناعيه من مجموعة من العناصر المهمة تتمثّل أبرزها في ما يلي: 

• الهوائيات التي تًستخدم لاستقبال ونقل الإشارات من وإلى مراكز التحكم في الأرض
• أجهزة القيادة ومعالجة البيانات 
• أنظمة التوجيه والاستقرار التي تحدد موقع الأقمار الصناعية وتضمن بقاءها في مداراتها الصحيحة بواسطة الحسّاسات 
• الهيكل الخارجي المصنوع من مواد خاصة متلائمة مع المحيط الفضائي وبيئته القاسية 
• نظام الطاقة الذي يعتمد على استقبال الأشعة الشمسية وتحويلها إلى عناصر طاقة
• نظام التحكم الحراري الذي يقي مكونات شبكات شبكات الاقمار الصناعيه من آثار وأضرار التغيرات في درجات الحرارة
• أجهزة الإرسال والاستقبال التي تحوّل الترددات الواصلة إليها إلى ترددات منخفضةٍ ثم تُعيد إرسالها إلى مركز التحكم الموجود في الأرض.

أنواع الأقمار الصناعية

تتنوع استخدامات الاقمار الصناعية تِبعاً للوظائف والأغراض المرجوّة منها، وبينما تم إطلاق نحو 8900 قمر صناعي من أكثر من 40 دولة حول العالم منذ العام 1957 حتى الآن، فإنه تبقّى نحو 5000 قمر صناعي في المدارات الفضائية، منها نحو 1900 قمر صناعي ما تزال عاملة حتى اليوم، فيما استنفدت الأخرى وظائفها وعمرها الافتراضي لتصبح عبارةً عن مخلفات فضائية أو حطام فضائي لا أكثر من ذلك، وفي حين تختلف ارتفاعات ومديات ونطاقات المدارات التي تنشط فيها شبكات الاقمار الصناعيه وفقاً لاستخداماتها والغاية منها؛ فإنها تتجلى أبرز أنواع الأقمار الصناعية في ما يلي: 

• الاقمار الصناعية الفلكية: وهي المخصصة لمراقبة الكواكب والنجوم والفلك بشكلٍ عام بُغية إجراء الدراسات والأبحاث واستشفاف توقعات عن الأحداث الطبيعية الكونية
• الاقمار الصناعية الخاصة بالاتصالات والبث الفضائي: وهي المسؤولة عن تجميع الموجات السلكية واللاسلكية للاتصالات الهاتفية، وموجات الراديو والبث التلفزيوني، وموجات الإنترنت، وكل ما يتعلق بأنشطة الاتصالات الأخرى أيضاً
• الاقمار الصناعية الأرضية: تراقب هذه الأقمار كوكب الأرض بشكلٍ خاص وترسل صور اقمار صناعية لمركز التحكم بها، كما أنها ترصد حالات الطقس والتغيرات المناخية والبيئية على كوكب الأرض فضلاً عن كونها ترسم الخرائط على الأرض وتُقدّم صوراً عنها
• الاقمار الصناعية لأغراض الملاحة: تُعد هذه الأقمار الاصطناعية مسؤولة عن تحديد المواقع والتتبع على سطح الأرض، وهي التي تنشط بفضلها تطبيقات وأنظمة الملاحة ودليل الطرق
• الأقمار الصناعية الاستكشافية: وهي التي تستكشف الكواكب ومعالم الحياة فيها 
• الاقمار الصناعية المستخدمة في تجميع الطاقة الشمسية: وهي تنقل ترددات الطاقة الشمسية إلى مركز التحكم الموجود في الأرض ليصار إلى تحويل هذه الترددات واستخدامها كطاقةٍ كهربائية
• الاقمار الصناعية العسكرية: يتمثّل دور هذه الأقمار الاصطناعية في المراقبة وجمع المعلومات العسكرية لصالح الدول التي تتبع لها

كيفية عمل الاقمار الصناعية

تعتمد شبكات الاقمار الصناعيه على الطاقة التي تستمدها من أشعة الشمس لاستدامة دورانها بشكلٍ مستمرٍ في مداراتها أو أفلاكها، وفي حين تكتنف الأقمار الاصطناعية العديد من الأنظمة والأجهزة التي تُسهم في تفعيلها وتشغيلها أو مُضيها قُدماً في العمل بفاعلية نحو تحقيق أهدافها؛ فإنها تتصل بارتباطٍ وثيقٍ بمركز التحكم والسيطرة الخاص بها في كوكب الأرض. 

وتجدر الإشارة مرةً أخرى هنا إلى أن هنالك بعض الأقمار الاصطناعية التي تُقل على متنها طاقماً لإدارتها في الفضاء من الروّاد والعلماء، وأخرى ذاتية التحكم والعمل بالتوازي مع اتصال كلا الصنفين بمركز التحكم في السيطرة الموجود في كوكب الأرض بطبيعة الحال.

فوائد الاقمار الصناعية واستخداماتها

كما أوردنا سابقاً؛ فإنها تتوزع أنواع واستخدامات الاقمار الصناعية على مجموعة متنوعة ومختلفة من المجالات والحقول والقطاعات، الأمر الذي يُثمر ويحقق جُملة من الفوائد البشرية المهمّة والتي من أبرزها وأهمها ما يلي: 

• صور الاقمار الصناعية التي تُعطي معلومات عن الأحوال في الفلك وعن خرائط الأرض 

• مراقبة الكواكب والنجوم وحركتها ومراقبة الفلك بشكلٍ عام بُغية إجراء الدراسات والأبحاث واستشفاف توقعات عن الأحداث الطبيعية الكونية
• توفير موجات الاتصالات السلكية واللاسلكية 
• إيصال ترددات الراديو والبث التلفزيوني
• تحقيق الاتصال بشكبة الإنترنت 
• رصد حالات الطقس والتغيرات البيئية والجوية في كوكب الأرض 
• بناء أنظمة الملاحة الأرضية وتحديد المواقع 
• استكشاف الفلك والكواكب ومعالم الحياة فيها 
• تجميع الطاقة الشمسية لتحويلها إلى طاقة شمسية 
• المراقبة والاستطلاع ورصد المعلومات العسكرية 

الاقمار الصناعية السعودية

تحظى المملكة العربية السعودية بإسهامات مهمّة في مجال إطلاق الاقمار الصناعية منذ العام 2000م الذي شهد إطلاق أول قمر صناعي سعودي، ولم تتوقف السعودية عن سيرها نحو حجز الأماكن لها في الفضاء منذ ذلك الحين، إذ وصل عدد الاقمار الصناعية السعودية إلى 18 قمراً صناعياً متمركزاً في الفضاء لأغراض مختلفة ومتعددة بحلول العام 2021، وتتمثل هذه الاقمار الصناعية السعودية بالتالية: 

• سعودي سات 1أ، 1ب: أول قمر صناعي سعودي وتم إطلاقه في العام 2000م لأغراض الاتصالات والأبحاث العلمية
• سعودي سات 1ج: تم إطلاقه في العام 2002م وهو أول قمر صناعي سعودي لأغراض التصوير الفضائي أو تنفيذ صور اقمار صناعية
  سعودي سات 2: تتمثل الغاية من هذا القمر الصناعي في رصد الأحوال الجوية والبيئية وتم إطلاقه في العام 2004م 
• سعودي كومسات 1و2: تم إطلاق هذين القمر الصناعيين في العام 2004م أيضاً بهدف نقل البيانات والمعلومات خصوصاً من مناطق نائية، جنباً إلى جنب مع أغراض التعقب وتحديد مواقع المركبات 
• سعودي سات 3: يُعد هذا القمر الصناعي الأول من نوعه بين الاقمار الصناعية السعودية إذ أنه قمر صناعي للاستشعار عن بُعد ولقد تم إطلاقه في العام 2007م 
• سعودي كومسات 3،4،5،6،7: دخلت هذه المنظمة من الاقمار الصناعية السعودية إلى الخدمة في العام 2007م أيضاً وتتبدّى الغاية منها في نقل البيانات والمعلومات 
• سعودي سات 4: حقق هذا القمر الصناعي السعودي تطوراً في المجالات والاختصاصات وتعاوناً مهماً أيضاً إذ حمل تجربة علمية لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا وبذلك فيُمكن القول عن هذا القمر الصناعي الذي جرى إطلاقه في العام 2014م أنه قمر صناعي استكشافي وعلمي 
• رحلة “تشانق أي 4”: لم يكن هذا قمراً صناعياً سعودياً، إلا أنه حرّي بالذكر أن السعودية كانت قد شاركت في هذه الرحلة الفضائية بالتعاون مع الصين وذلك لاستكشاف الجانب غير المرئي من القمر في العام 2018م 
• سعودي سات 5أ، 5ب: تم إطلاق هذين القمرين الصناعيين في العام 2018م أيضاً بغرض الاستطلاع 
• SGS1: يُسمى هذا القمر الصناعي أيضاً بقمر الاتصالات السعودية الصناعي ولقد تم إطلاقه في العام 2019م 
• شاهين سات: يُعبّر شاهين سات عن جيل جديدٍ ومنظومةٍ جديدة من الاقمار الصناعية السعودية ذات الأحجام الصغيرة وهي التي جرى إطلاقها بنجاحٍ في العام 2021م بهدف جلب صور الاقمار الصناعية عن الأرض أو تصوير الأرض وتتبع السفن 
• 6U: يُعد هذا القمر الصناعي أحدث الاقمار الصناعية السعودية إذ تم إطلاقه في العام 2023 وهو صغير الحجم من نوع كيوبسات ويُستخدم لأغراض جمع البيانات عن النُظم البيئية الأرضية والساحلية والمحيطية حول العالم عبر صور الاقمار الصناعية عالية الدقة والجودة

وتجدر الإشارة في هذا السياق إلى تصدّر المملكة العربية السعودية قائمة الدول العربية التي أجرت عمليات إطلاق الاقمار الصناعية إلى الفضاء من حيث العدد، كما أنه من المهم توضيح أن استخدام كلمة “ساتل” أو اختصارها “سات” هو بالأساس استخدام عربي بحت، إذ تعني تُشير الكلمة إلى القائم بفعل الستل وهو الذي يعني التعقّب والتتابع، وإن كانوا العرب قد أحرزوا نجاحاتٍ وإنجازاتٍ جيدةً على صعيد إطلاق الاقمار الصناعية إلى الفضاء لأغراض متعددة؛ فإن ذلك ليس مستغرباً إذ أن لهم باعٌ طويل وإسهامات كثيرةٍ ومتفوقةٍ عبر التاريخ بدءً من الأسلاف حتى اليوم في ما يخص علم الفلك والنجوم والفضاء بشكلٍ عام.

بهذا نكون قد قدّمنا لك في هذا المقال؛ معلومات وافية ومتكاملة عن الاقمار الصناعية أو الأقمار الاصطناعية أو السواتل، وذلك بما يشمل كُلاً من تعريف الاقمار الصناعية، وشرح مكوّناتها، واستعراض أنواعها وفوائدها، وتوضيح كيفية عملها، جنباً إلى جنب مع الحديث عن الاقمار الصناعية السعودية أيضاً.

إذا كنت ترغب بالحصول على المزيد من المعلومات، وقراءة العديد من المقالات الأخرى المهمّة والشيّقة؛ فإننا ندعوك لتفقّد مدوّنة بيّوت السعودية والبقاء على اطّلاعٍ بكُلِ جديدٍ أولاً بأول.