بهينه ساز فناوري اطلاعات و ارتباطات دكتر امين گلستاني
ارتباطات ماهواره‌اي، نوعي از ارتباطات راه دور است؛ كه از طريق اقمار مصنوعي ارتباطي صورت مي‌پذيرد. از اواخر قرن نوزدهم، به‌دنبال نخستين آزمايش‌هاي موفقيّت‌آميز “ماركني”، ارتباطات راديويي در انتقال پيام‌هاي فردي و انتشار برنامه‌هاي سخن‌پراكني، اهميّت روزافزوني پيدا كرده و در تمام زمينه‌ها با ارتباطات از طريق سيم، به رقابت پرداختند. اين‌گونه از ارتباطات در مسير تكامل خود، به‌نوعي ديگر از ارتباط از طريق امواج راديويي، به‌نام ارتباط ماهواره‌اي دست يافت.
ايده اوليه استفاده از ماهواره براي ارتباط مخابراتي بين دو نقطه از كره زمين، اولين‌بار در سال ۱۹۴۵ توسط يك نويسنده بريتانيايي به‌نام “آرتورسي كلارك” مطرح شد ولی به‌علت محدوديّت‌هاي فن‌آوري، علمي شدن اين نظريه تا اواخر دهه‌ي ۵۰ يعني ۱۹۵۷ طول كشيد و در اين سال، اوّلين ماهواره ساخت بشر، به‌نام “اسپوتنيك” توسط دانشمندان روسي ساخته و به فضا پرتاب شد.
ارسال ماهواره توسط شوروي، آمريكا را در يك شوك علمي و سياسي فرو برد و اين كشور نيز در پي تلاش‌هاي گوناگون در ۳۱ ژانويه ۱۹۵۸ اوّلين ماهواره خود به‌نام “اكسپلورر ۱” را به فضا پرتاب كرد. سال ۱۹۶۲ نيز شاهد پرتاب شدن ماهواره آمريكايي “تله استار” با امكان ارسال برنامه‌هاي زنده تلويزيوني به فضا بود. آمريكا در سال ۱۹۶۳ و ۱۹۶۴ نيز ماهواره‌هاي “سينكام” را كه از نوع ماهواره‌هاي ثابت بودند، راهي مدار زميني كرد.
انواع ماهواره‌ها
گسترش ارتباطات راه دور در جهان كنوني، كه به اختراع ماهواره‌هاي ارتباطي با استفاده از انقلاب الكتروني انجاميد، بشريّت را به عصر فراواني بيش از پيش اطلاعات و ارتباطات وارد ساخت و مسايل پيچيده‌اي را در صحنه روابط بين‌الملل ايجاد كرد. اين نوع از ارتباطات كه با بهره‌گيري از اقمار مصنوعي پرتاب شده به مدار زمين صورت مي‌پذيرد، توسط دو نوع كلّي از ماهواره‌ها انجام مي‌شود:
الف) ماهواره‌هاي فعال: اين‌گونه از ماهواره‌ها، داراي فرستنده و گيرنده هستند و قادرند پيام‌هاي دريافتي را با موج ديگري مجددا به‌سوي كره زمين ارسال نمايند. اين ماهواره‌ها مجهّز به ترانسپوندرهايي هستند كه سيگنال‌هاي دريافتي از زمين را تقويت كرده و فركانس آن‌را تغيير مي‌دهند و احتمالاً با مدولاسيون و يا پلاريزاسيون جديدي به سطح زمين مي‌فرستند.
ب) ماهواره‌هاي غيرفعال: اين دسته از ماهواره‌ها از خود انرژي نداشته و كار آن‌ها صرفاً انعكاس امواج ارسالي از زمين به‌سوي كره زمين است. منعكس كننده‌هاي غيرفعال در مقابل سيگنال‌هاي با قدرت متفاوت و فركانس‌هاي مختلف و غيرفعال بوده و نيازمند آنتن بسيار بزرگ و فرستنده بسيار پرقدرت زميني مي‌باشند. اين‌گونه از ماهواره‌ها در يك‌جا ثابت نبوده و به سادگي رديابي نمي‌شوند.
ماهواره‌هاي ارتباطي از لحاظ كاربرد‌هاي آن‌ها به سه نوع، طبقه‌بندي مي‌شوند:
۱- ماهواره‌هاي ارتباطي نقطه به نقطه: اين نوع ماهواره فقط پيام را از يك فرستنده نيرومند، به يك دستگاه گيرنده نيرومند مي‌رساند تا از آن‌جا براي استفاده عمومي پخش شود. مهم‌ترين موارد استفاده اين قبيل ماهواره‌ها عبارتند از: توسعه ارتباطات تلفني و تلگرافي، انتقال صفحات روزنامه‌ها، تقويت فرستنده‌هاي راديويي و تقويت فرستنده‌هاي تلويزيوني.
۲- ماهواره‌هاي توزيع‌كننده: اين دسته از ماهواره‌ها، برنامه‌هاي تلويزيون را به‌طور مستقيم از فرستنده اصلي به فرستنده‌هاي محلّي منتقل مي‌كنند. ماهواره‌هاي مولينا و ارلي برد كه توسط شوروي و آمريكا به فضا فرستاده شدند، از اين قبيل هستند.
۳- ماهواره‌هاي پخش غيرمستقيم: اين‌گونه از ماهواره‌ها برنامه‌هاي تلويزيوني را در سراسر جهان، مستقيماً از فرستنده‌ها به دستگاه‌هاي گيرنده شخصي مي‌رسانند.
ماهواره‌هاي ارتباطي از جهت چگونگي استقرار و گردش آن‌ها در اطراف كره زمين به م
اهواره‌هاي ثابت و مداري تقسيم مي‌شوند:
۱- ماهواره‌هاي ثابت: ماهواره‌هايي كه با موشك‌هاي پرتاب‌كننده بسيار نيرومند در مدارهاي استوايي زميني قرار داده مي‌شود و در فضا وضع ثابتي پيدا مي‌كنند.
۲- ماهواره‌هاي مداري: ماهواره‌هايي كه در مدارهاي بيضي شكل در فضا حركت كرده و معمولاً هر ۱۲ ساعت يكبار در بالاي مناطق معين قرار مي‌گيرند
سطح زير پوشش ماهواره از مهم‌ترين مسائل، در طراحي سيستم‌هاي ماهواره‌اي به‌شمار مي‌رود. براي سطح پوشش ماهواره‌ها، چند نوع پوشش ممكن براي ماهواره‌هاي ثابت مي‌توان در نظر گرفت:
۱- پوشش عمومي؛ سطح پوشش مفيد در اين حالت برابر ۱۹۵ ميليون كيلومتر مربع است.
۲- پوشش منطقه‌اي؛ سطح زير پوشش آن از پوشش عمومي كمتر است.
۳- پوشش نيم‌كره‌اي؛ بخشي از كره زمين(معمولاً نيم‌كره را شامل مي‌شود) را پوشش مي‌دهد.
۴- پوشش نقطه‌اي؛ پوشش فقط بر روي يك كشور و يا يك نقطه خاص متمركز مي‌شود.
۵- پوشش شكل داده شده؛ در اين حالت، پرتو تشعشعي آنتن، براي زير پوشش قرار دادن كشور يا محلي مشخص، به شكل همان كشور يا منطقه خواهد بود و حتي مي‌تواند يك كشور را از پوشش خود خارج كند.
سرويس‌هاي ماهواره‌اي
انواع خدمات اصلي كه توسط اتحاديه بين‌الملل ارتباطات IIU براي ماهواره‌ها در نظر گرفته شده است را مي‌توان به اين‌صورت بيان كرد:
۱- سرويس ارتباط ثابت ماهواره‌اي: ارتباط راديويي بين ايستگاه‌هاي زميني در نقاط مشخص و معيّن از طريق يک يا چند ماهواره صورت مي‌گيرد.
۲- سرويس ارتباط سيار ماهواره‌اي: بين ايستگاه‌هاي زميني سيّار با يک يا چند ايستگاه فضايي سيّار يا بين ايستگاه‌هاي فضايي سيّار از اين سرويس استفاده مي‌کنند.
۳- سرويس ماهواره‌اي پخش راديو و تلويزيون؛ در سرويس ارتباط راديويي، سيگنال صوتي يا تلويزيوني از ايستگاه‌هاي فضايي به‌طور مستقيم براي استفاده عمومي ارسال مي‌شود و در واقع، عموم مردم مي‌توانند با يک آنتن بسيار کوچک، سيگنال راديو و تلويزيون را از ماهواره به‌طور مستقيم دريافت کنند.
۴- سرويس ماهواره‌اي تعيين محل ايستگاه‌هاي فرستنده: اين سرويس، سرويس ارتباط راديويي براي تعيين ايستگاه‌هاي فرستنده راديويي مي‌باشد.
۵- سرويس هدایت راديويي ماهواره‌اي: اين نوع سرويس، سرويس ارتباط راديويي براي ارتباطات هدايت ايستگاه‌هاي سيار، مانند کشتي و هواپيما مي‌باشد.
۶- سرويس زمين‌شناسي ماهواره‌اي: سرويس ارتباط راديويي است، که در آن گيرنده‌هاي حسّاس و غير فعّال روي ماهواره‌ها، اطلاعات مربوط به مشخصات و پديده‌هاي غير طبيعي زميني را جمع‌آوري مي‌کنند.
- سرويس ماهواره‌اي GPS؛ سرويس ارتباط راديويي براي هماهنگ کردن و استاندارد نگه‌داشتن فرکانس و وقت در نقاط مختلف جهام و سنکرون کردن سيستم‌ها با دقت بسيار زياد مي‌باشد.
۸- سرويس ماهواره‌اي ارتباطات آماتوري: نوعي سرويس ارتباط راديويي براي ايستگاه‌هاي فضايي است که به‌منظور خودآموزي ارتباطات داخلي براي بررسي‌ها و مطالعات فنّي؛ که توسط افراد آماتور صورت مي‌گيرد، به اين نام، نام‌گذاري شده است.
انواع لينك ماهواره‌اي
۱- فضا–زميني: ماهواره، اطلاعات را از اطراف گرفته و توسط اطلاعات موجود در داخل خود به پايانه‌هاي روي زمين رله مي‌كند.
۲- فضا-فضا: در اين حالت، دو يا چند ماهواره در فضاي بين خود، ارتباط برقرار مي‌كنند.
۳- زمين-فضا-زمين: در اين حالت دو يا چند ايستگاه مستقر در سطح زمين مي‌توانند از طريق ماهواره با يكديگر در ارتباط باشند.
