سيرتحولات ماهواره هاي مخابراتی

تا اوايل سال1960 ميلادي غيراز چند ارتباط محدود كه توسط دستگاه بي سيم برقرارشده بـود, مـساله انتخـاب وجـود نداشت . به علت ظرفيت كم و تقاضا براي ارتباطات , انباشته بودن طيفهاي فركانس و ضعف سيـستم انتقـال صـوتي , تنها وسيله ارتباطي بين قاره اي , كابل تلفن زير دريايي بود در سال 1960 ميلادي يعني تقريبا سه سال بعد از پرتـاب اولين سفينه شوروي , امريكاييها نخستين ماهواره مصنوعي مخابراتي را درمدار زمين قراردادند. قطر اين ماهواره بـزرگ 30 متربود ودرارتفاع1500كيلومتري زمين گردش مـي كـرد. ايـن مـاهواره, مجهـز بـه نـوعي آيينـه بـود كـه امـواج را ازايستگاههاي فرستنده مي گرفت و به ايستگاههاي گيرنده كه به علت كروي بودن زمين نمي توانستند آنها را بـه طـور مستقيم دريافت كنند , منعكس مي كرد. به اين ترتيب اولين ارتباط آزمايشي به وسيله ماهواره بين دو نقطه دور دسـت امريكايعني ازكاليفرنيا تـا نيوجرسـي برقرارشـد. قـسمت اعظـم انـرژي اشـعه اي كـه ازايـستگاه فرسـتنده ارسـال مـي شد,درفضاپخش وتنها قسمت كوچكي ازآن توسط ماهواره منعكس مي شد.براي اينكه اشعه منعكس شده قابل اسـتفاده شود , لازم بود به وسيله ايستگاه عظيم و پرقدرتي تقويت كه نتيجه كار مطلوب نبود, به خاطر همين , امريكاييها شـروع به ساختن ماهوارهمصنوعي مخابراتي جديدي كردند كه امواج رابه وسيله آنتنهايي اززمـين دريافـت وپـس ازتقويـت بـه سوي ايستگاههاي گيرنده زميني ارسال كنند. انديشه استفاده از ماهواره ها به صورت رله براي ارتباطات راه دور ابتـدا از سوي نويسنده معروف داستانهاي تخيلي -عمـومي ويكـي ازبنيانگـذاران (Clarke.c.Arthur (آرتـو.سـي .كـلارك ) انجمن انگليسي بين ستاره هامطرح شدودرمقاله اي درشماره اكتبرسال 1945ميلادي مجله ( جهان بي سيم چـاپ شـد. ايــن مقالــه ســرآغازي بــراي شــروع فعاليتهــاي جــدي ارتباطــات مــاهواره اي شــد.آقــاي كــلارك بــا درنظرگرفتن سه ماهواره درارتفاع 36000 كيلومتري ازسطح زمين وروي محيط مدار دايره اي شكل . دوركره زمـين بـه فواصـــل مـــساوي ازهـــم , پوشـــش ارتبـــاط مـــاهواره اي تمـــام ســـطح زمـــين راميـــسرمي دانـــست بعــد از چــاپ مقالــه كــلارك , طــي ده ســال , ســه اختــراع مهــم انجــام شــد كــه مــورد اســتفاده آنهادرســاخت .ماهواره هااست .اولي , سلولهاي خورشيدي است كه تبديل كننده نورخورشيد به الكتريسيته هـستند دوم , ترانزيـستور درانواع مختلف وسوم لامپ تقويت موج راديويي است .اين نوع تقويت كننده هابا طيف وسيع فركانس و بازدهي حـدود 20 الي 40 درصد , از معمولي ترين نوع تقويت كننده در مخابرات ماهواره اي است.

درســال 1962 مــيلادي , تــاريخ ارتباطــات ورق خوردونخــستين مــاهواره از نــوع رلــه وتقويــت كننــده بــه نــام ( تلــه اســتار ) در دهــم ژوييــه همــين ســال از ســوي امريكــا در مــدار قــرار گرفــت و بــراي اولــين بــار برنامه اي ازتلويزيون امريكا توسط اين ماهوارهمصنوعي كه بربالاي اقيانوس اطلس قرارداشت مـنعكس .وبـراي مـردم نمايش داده شدوبه دنبال آن , دومين ماهواره ازهمين نوع چندماه بعد پرتاب گرديد ماهواره تله اسـتاردرمداري كـه بـين 900 تا5500 كيلومترازسطح درياارتفاع داشت , تقريبا هر دو ساعت ونيم يـك بـاركره زمـين رادورمـي زد.چـون زمـين درهر24ساعت يك باربه دورخود مي چرخد ارتباط بين دو نقطه از زمين فقط چند بار در شبانه روز امكان پذير بود و اين ماهواره تنها مدت كوتاهي دريك نقطه قابل رويت مي ماندكه اين مدت متناسب باارتفاع مدارماهوارهمـصنوعي ازسـطح دريا بود.براي برقراري ارتباط دايمي , فقط يك راه به نظر مي رسيدوآن اينكه ماهواره بايـددربالاي يـك نقطـه اززمـين درارتفاع معيني ثابت بماند كه ظاهرا خيلي مشكل بود, ولي عملا وقتي زمان گردش مـاهواره بـه دور زمـين 24 سـاعت باشد , همزمان با كره زمين به دور آن خواهد گشت و از نظرما آسمان بي حركت خواهدماند. چون هر ماهواره مـصنوعي دريك مداردايره اي حركت مي كندكه مركز آن منطبق بر مركز كره زمين وصفحه اين دايره نيـز عمـود برمحـورزمين است .مدار دايره اي ماهواره به موازات خط استواخواهد بودوهمين طورچون سرعت ماهوارهمصنوعي ازمقدار معيني نمي تواند كمتر باشد, براي اينكه با همـان سـرعت در 24 سـاعت يـك باربـه دورزمـين بچرخـد, بايـد محـيط دايـره اي . مسيرماهواره مصنوعي ودرنتيجه ارتفاع مدارآن رابيشتركرد محاسبات و تجربه هاي عملي نشان داده كه براي اين منظور , بايد ارتفاع ماهواره از سطح. ) دريا 36000 كيلومتر باشد. ( فاصله اي كه در آن از طرف زمين نيروي جاذبه به ماهواره وارد نمي شود. ايــن مــدار را اصــطلاحا مــدار ژئوســنكرون مــي نامنــد. وقتــي كــه مــاهواره بــه ارتفــاع 36000 كيلــومتري از ســطح دريــا رســيد, آن را بــه آرامــي منحــرف مــي كننــد كــه در بــالاي نقــاط انتخــاب شــده بــاقي بمانــد ولي درصورت انحراف ازمسيراصلي ودورشدن ازنقطه دلخواه توسط راكتهاي عكس العملي كـوچكي كـه در آنهـا تعبيـه شده و از ايستگا ههاي كنترل زمين هدايت مي شوند , آن را دوباره به وضعيت . مطلوب درمي آورند . بــدين ترتيــب , ســيرتحولات مــاهواره هــاي مخــابراتي ادامــه پيــداكرد تــا بــه امروزكــه شــاهد بــه كــارگيري تكنيكهاي بسيار پيشرفته دراين سيستم جهت ارتقاي سطح كيفيت وافزايش ظرفيت آن هستيم.