رحلة إلى الفضاء: كيف تعمل الإلكترونيات في الأقمار الصناعية؟

هل تساءلت يومًا كيف يستطيع هاتفك الذكي معرفة موقعك بدقة على الرغم من وجوده على سطح الأرض، بينما يدور قمر صناعي في الفضاء؟ الإجابة تكمن في قلب تلك الآلة المعقدة: الإلكترونيات.

تخيل معي سفينة فضائية صغيرة تدور حول الأرض، تحمل على متنها أجهزة استشعار رقيقة مثل عيون النسر، تستطيع رؤية كل شيء على الكوكب. هذه الأجهزة ليست سوى قلب القمر الصناعي.

هذه "العيون" لا ترى ضوء الشمس فقط، بل ترى موجات راديو، أشعة تحت الحمراء، وموجات ضوئية مختلفة. كل تلك المعلومات تُحوّل إلى إشارات كهربائية تُشفر و تُرسل إلى الأرض بواسطة أجهزة إرسال وقبول شديدة التطور.

فكر معي في هذا الرمز :

 # مثال  بسيط  لكيفية  تشفير  البيانات  
 data = "Hello World!" 
 encoded_data = ''.join(chr(ord(c) + 1) for c in data) 
 print(encoded_data)  #  يفترض  أن  نرى  Ifopp!  Xpsme!

نفس الطريقة تقريبًا تُستخدم لتشفير البيانات التي يُرسلها القمر الصناعي إلى الأرض.

ولكن، كيف تُحافظ هذه الأجهزة على عملها في الفضاء؟ تُشكل البيئة الفضائية تحديًا كبيرًا للإلكترونيات.

تخيل معي أن هذه الأجهزة مثل رواد فضاء يرتدون بدلات خاصة:

• البدلة الحرارية:
  تُحمي الأجهزة من التغيرات درجة الحرارة الشديدة في الفضاء.

• البدلة الشمسية:
  تُحمي الأجهزة من الإشعاع الشمس الضار.

• البدلة المغناطيسية:
  تُحمي الأجهزة من المجال المغناطيسي الأرضي.

تُستخدم مكونات خاصة مصنوعة من المواد المقاومة للصدمات و الحرارة و الإشعاع لضمان استمرارية عمل الأجهزة في الفضاء.

فكر معي في هذا الرمز :

 # مثال  بسيط  لتوضيح  مقاومة  الأجهزة  للضغط  
 pressure = 101325 # ضغط  جو  عادي 
 print(f"ضغط  الجوي  المعتاد: {pressure}  باسكال")

 pressure = 0.00001 # ضغط  جو  في  الفضاء 
 print(f"ضغط  الجوي  في  الفضاء: {pressure}  باسكال") 

يُظهر هذا الرمز الفرق بين ضغط الجوي على الأرض و ضغط الجوي في الفضاء، و يُبيّن لماذا يُستخدم مكونات خاصة لضمان استمرارية عمل الأجهزة في الفضاء.

ولكن لا يقتصر دور الإلكترونيات في الأقمار الصناعية على جمع البيانات و إرسالها إلى الأرض. تُستخدم الإلكترونيات في مجالات عديدة أخرى، مثل:

• التحكم في حركة القمر الصناعي:
  تستخدم الإلكترونيات لتوجيه القمر الصناعي و ضبط موقعه في الفضاء.

• معالجة البيانات:
  تُستخدم الإلكترونيات لتحليل البيانات المُجمّعة من الأجهزة و إرسالها إلى الأرض.

• القيام بمهام خاصة:
  تُستخدم الإلكترونيات لإجراء التجارب العلمية في الفضاء أو لتوفير خدمة اتصالات لأجزاء مُعينة من العالم.

تُعتبر الأقمار الصناعية من أهم أدوات التكنولوجيا في العصر الحالي، و تُسهّل حياتنا في مجالات عديدة، من الاتصالات إلى الملاحة و التنبؤ بالطقس و حتى الزراعة. و تكمن قوة هذه الأقمار في الإلكترونيات المُتطورة التي تُحافظ على عملها في الفضاء بنجاح.

لذا، في المرة القادمة التي تُلقي نظرة إلى السماء، تذكر أن هناك آلاف الأقمار الصناعية تدور حول الأرض و تُحافظ على عملها بفضل الإلكترونيات المُتطورة.

هل تُريد معرفة المزيد عن الأقمار الصناعية و الإلكترونيات المُستخدمة فيها؟

اشترك في قناة الإشعارات للحصول على المزيد من المعلومات المُمتعة و المُفيدة.