پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه فناوری اطلاعات و ارتباطات
در جهان امروز بهره‌برداری از فضا با اهداف مختلفی صورت می‌گیرد كه از آن جمله می‌توان به اكتشافات علمی، استفاده از منابع بیكران فضا، مخابرات، سنجش از دور، آموزش از دور، مكان‌یابی و ناوبری اشاره كرد. با توجه به ویژگی‌ها و كاربردهای منحصربه فرد فناوری‌های فضایی، دیگر نمی‌توان زندگی بشر را بدون استفاده از فضا متصور بود.
در این میان، یكی از كاربردهای مهم و حیاتی فضا برای انسان مخابرات است. ماهواره‌های مخابراتی را می‌توان بهترین، كارآمدترین و گاهی تنها راه ایجاد ارتباط بین دو نقطه از كره زمین دانست. مزایای بی‌شمار این فناوری، از جمله سرعت عمل بالا، پوشش مناسب، امكان ارتباط با دورترین و غیرقابل دسترس‌ترین مناطق و به‌صرفه بودن، استفاده از ماهواره‌های مخابراتی را اجتناب‌ناپذیر كرده است.
تاریخچه
اسپوتنیك1 شوروی سابق، اولین ساخته دست بشر كه در سال 1957 مرزهای فضا را به روی بشر گشود، نخستین سیگنال‌های رادیویی را برای اولین بار از فضا به زمین مخابره كرد. اولین ارتباط ماهواره‌ای با زمین در قالب پروژه پاون و با ماهواره آمریكایی اِسكور در سال 1958 صورت گرفت كه در آن از یك ضبط‌صوت برای ذخیره و ارسال پیام‌های صوتی استفاده شد. این ماهواره پیام تبریك سال نو میلادی را به زمین مخابره كرد. پس از آن، ناسا ماهواره اِكو را در سال 1960 كه به شكل بالونی آلومینیمی بود، برای بازپخش غیرفعال ارتباطاترادیویی به فضا پرتاب كرد. كوریر1بی كه توسط شركت آمریكایی فیلكو طراحی و در 1960 پرتاب شد، اولین ماهواره بازپخش فعال امواج رادیویی نام گرفت.
ماهواره تِل‌استار متعلق به شركت تلگراف و تلفن آمریكا، اولین ماهواره مخابراتی فعال بازپخش مستقیم بود كه طبق توافقی چندملیّتی برای توسعه ماهواره‌های مخابراتی توسط ناسا در دهم ژوئیه 1962 از كیپ‌كاناورال پرتاب شد. این پرتاب همچنین اولین پرتابی بود كه با سرمایه‌گذاری بخش خصوصی انجام شد.
اولین ماهواره زمین‌آهنگ، ماهواره سینكام2 متعلق به شركت فضایی- مخابراتی هیوز بود كه در 26 ژوئیه 1963 پرتاب شد. این ماهواره با سرعت ثابت، یك بار در روز به دور زمین می‌چرخید، اما به این دلیل كه زاویه میل مداری آن صفر نبود، سایه ماهواره روی زمین نسبت به خط استوا حركتی شمالی- جنوبی داشت و بنابراین برای ردیابی ماهواره تجهیزات خاصی مورد نیاز بود. سینكام3 به عنوان اولین ماهواره زمین‌ثابت، در 19 اوت 1964 به فضا پرتاب شد. قرارگیری در مدار زمین‌ثابت باعث می‌شد تا از دید ناظر زمینی، ماهواره در فضا ثابت به نظر برسد. از این رو، برای ارسال و دریافت سیگنال از ماهواره، به تجهیزات رهگیری نیازی نبود. این ماهواره در موقعیت مداری 180 درجه شرقی قرار داشت و در همان سال برای بازپخش تلویزیونی رقابت‌های المپیك تابستانی 1964 از توكیو به ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت. این رویداد، اولین ارسال برنامه‌های تلویزیونی بر فراز اقیانوس آرام بود.
كمی پس از سینكام3، ماهواره اینتل‌ست1 در ششم آوریل 1965 به عنوان یك ماهواره مخابراتی زمین‌ثابت بر فراز اقیانوس اطلس و در موقعیت مداری 28 درجه غربی قرار گرفت. در نهم نوامبر 1972 نیز، آنیك اِی1 اولین ماهواره زمین‌ثابتی بود كه برای ارائه خدمات مخابراتی به قاره آمریكا، توسط شركت تله‌ست كانادا به فضا پرتاب شد. پس از آن، روند پرتاب ماهواره‌های مخابراتی از اقصی نقاط جهان گسترش روزافزون یافت.
عموما ماهواره‌ها روی 4 نوع مدار که بستگی به نوع کاربرد ماهواره دارد، قرار می‌گیرند:
مدار پائین زمین
مدار قطبی
مدار زمین‌ایست
مدار بیضوی
ماهواره انواع و کاربرد‌های گوناگونی دارد از جمله:
ماهواره ضد سلاح: برای خراب کردن ماهواره‌های دشمن و دیگر سلاح‌های مداری و اهداف دیگر طراحی شده‌اند
ماهواره‌های نجومی: برای مشاهده فاصله سیاره‌ها و کهکشان‌ها و دیگر اشیای خارجی فضا استفاده می‌شود
ماهواره‌های زیستی: برای حمل ارگانیسم‌های زنده طراحی شده‌اند، عموماً برای آزمایش‌های علمی استفاده می‌شوند
ماهواره‌های مخابراتی: برای اهداف ارتباط راه دور در فضا قرار گرفته‌اند
ماهواره‌های مینیاتوری: دارای وزن کم و سایز کوچک هستند
ماهواره‌های هدایت کننده: از پخش کردن سیگنال‌های رادیویی استفاده می‌کنند تا دریافت کننده‌های موبایل را در زمین فعال کنند
ماهواره‌های اکتشافی: ماهواره‌های مشاهداتی زمین یا ماهواره‌های مخابراتی می‌باشند، که برای کاربرد‌های نظامی و جاسوسی مستقر شده‌اند
ماهواره‌های زمین شناسی: برای نظارت بر محیط، هواشناسی و ساختن نقشه و… استفاده می‌شوند
ایستگاه فضایی: یک ساختار ساخته دست بشر می‌باشد که برای زندگی انسان در فضای خارج طراحی شده‌است
ماهواره‌های تتر: این ماهواره‌ها به وسیله یک کابل که به آنها تتر (افسار) می‌گویند، به ماهواره‌های دیگر وصل می‌شوند
ماهواره‌های هوا شناسی: به طور ابتدایی برای نشان دادن آب و هوای کره زمین به کار می‌روند
در جهان امروز بهره‌برداری از فضا با اهداف مختلفی صورت می‌گیرد كه از آن جمله می‌توان به اكتشافات علمی، استفاده از منابع بیكران فضا، مخابرات، سنجش از دور، آموزش از دور، مكان‌یابی و ناوبری اشاره كرد. با توجه به ویژگی‌ها و كاربردهای منحصربه فرد فناوری‌های فضایی، دیگر نمی‌توان زندگی بشر را بدون استفاده از فضا متصور بود.
در این میان، یكی از كاربردهای مهم و حیاتی فضا برای انسان مخابرات است. ماهواره‌های مخابراتی را می‌توان بهترین، كارآمدترین و گاهی تنها راه ایجاد ارتباط بین دو نقطه از كره زمین دانست. مزایای بی‌شمار این فناوری، از جمله سرعت عمل بالا، پوشش مناسب، امكان ارتباط با دورترین و غیرقابل دسترس‌ترین مناطق و به‌صرفه بودن، استفاده از ماهواره‌های مخابراتی را اجتناب‌ناپذیر كرده است.
تاریخچه
اسپوتنیك1 شوروی سابق، اولین ساخته دست بشر كه در سال 1957 مرزهای فضا را به روی بشر گشود، نخستین سیگنال‌های رادیویی را برای اولین بار از فضا به زمین مخابره كرد. اولین ارتباط ماهواره‌ای با زمین در قالب پروژه پاون و با ماهواره آمریكایی اِسكور در سال 1958 صورت گرفت كه در آن از یك ضبط‌صوت برای ذخیره و ارسال پیام‌های صوتی استفاده شد. این ماهواره پیام تبریك سال نو میلادی را به زمین مخابره كرد. پس از آن، ناسا ماهواره اِكو را در سال 1960 كه به شكل بالونی آلومینیمی بود، برای بازپخش غیرفعال ارتباطاترادیویی به فضا پرتاب كرد. كوریر1بی كه توسط شركت آمریكایی فیلكو طراحی و در 1960 پرتاب شد، اولین ماهواره بازپخش فعال امواج رادیویی نام گرفت.
ماهواره تِل‌استار متعلق به شركت تلگراف و تلفن آمریكا، اولین ماهواره مخابراتی فعال بازپخش مستقیم بود كه طبق توافقی چندملیّتی برای توسعه ماهواره‌های مخابراتی توسط ناسا در دهم ژوئیه 1962 از كیپ‌كاناورال پرتاب شد. این پرتاب همچنین اولین پرتابی بود كه با سرمایه‌گذاری بخش خصوصی انجام شد.
اولین ماهواره زمین‌آهنگ، ماهواره سینكام2 متعلق به شركت فضایی- مخابراتی هیوز بود كه در 26 ژوئیه 1963 پرتاب شد. این ماهواره با سرعت ثابت، یك بار در روز به دور زمین می‌چرخید، اما به این دلیل كه زاویه میل مداری آن صفر نبود، سایه ماهواره روی زمین نسبت به خط استوا حركتی شمالی- جنوبی داشت و بنابراین برای ردیابی ماهواره تجهیزات خاصی مورد نیاز بود. سینكام3 به عنوان اولین ماهواره زمین‌ثابت، در 19 اوت 1964 به فضا پرتاب شد. قرارگیری در مدار زمین‌ثابت باعث می‌شد تا از دید ناظر زمینی، ماهواره در فضا ثابت به نظر برسد. از این رو، برای ارسال و دریافت سیگنال از ماهواره، به تجهیزات رهگیری نیازی نبود. این ماهواره در موقعیت مداری 180 درجه شرقی قرار داشت و در همان سال برای بازپخش تلویزیونی رقابت‌های المپیك تابستانی 1964 از توكیو به ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت. این رویداد، اولین ارسال برنامه‌های تلویزیونی بر فراز اقیانوس آرام بود.
كمی پس از سینكام3، ماهواره اینتل‌ست1 در ششم آوریل 1965 به عنوان یك ماهواره مخابراتی زمین‌ثابت بر فراز اقیانوس اطلس و در موقعیت مداری 28 درجه غربی قرار گرفت. در نهم نوامبر 1972 نیز، آنیك اِی1 اولین ماهواره زمین‌ثابتی بود كه برای ارائه خدمات مخابراتی به قاره آمریكا، توسط شركت تله‌ست كانادا به فضا پرتاب شد. پس از آن، روند پرتاب ماهواره‌های مخابراتی از اقصی نقاط جهان گسترش روزافزون یافت.
عموما ماهواره‌ها روی 4 نوع مدار که بستگی به نوع کاربرد ماهواره دارد، قرار می‌گیرند:
مدار پائین زمین
مدار قطبی
مدار زمین‌ایست
مدار بیضوی
ماهواره انواع و کاربرد‌های گوناگونی دارد از جمله:
ماهواره ضد سلاح: برای خراب کردن ماهواره‌های دشمن و دیگر سلاح‌های مداری و اهداف دیگر طراحی شده‌اند
ماهواره‌های نجومی: برای مشاهده فاصله سیاره‌ها و کهکشان‌ها و دیگر اشیای خارجی فضا استفاده می‌شود
ماهواره‌های زیستی: برای حمل ارگانیسم‌های زنده طراحی شده‌اند، عموماً برای آزمایش‌های علمی استفاده می‌شوند
ماهواره‌های مخابراتی: برای اهداف ارتباط راه دور در فضا قرار گرفته‌اند
ماهواره‌های مینیاتوری: دارای وزن کم و سایز کوچک هستند
ماهواره‌های هدایت کننده: از پخش کردن سیگنال‌های رادیویی استفاده می‌کنند تا دریافت کننده‌های موبایل را در زمین فعال کنند
ماهواره‌های اکتشافی: ماهواره‌های مشاهداتی زمین یا ماهواره‌های مخابراتی می‌باشند، که برای کاربرد‌های نظامی و جاسوسی مستقر شده‌اند
ماهواره‌های زمین شناسی: برای نظارت بر محیط، هواشناسی و ساختن نقشه و… استفاده می‌شوند
ایستگاه فضایی: یک ساختار ساخته دست بشر می‌باشد که برای زندگی انسان در فضای خارج طراحی شده‌است
ماهواره‌های تتر: این ماهواره‌ها به وسیله یک کابل که به آنها تتر (افسار) می‌گویند، به ماهواره‌های دیگر وصل می‌شوند
ماهواره‌های هوا شناسی: به طور ابتدایی برای نشان دادن آب و هوای کره زمین به کار می‌روند