نقاط مداری گنج‌هایی در دل فضا
ایران هم سال‌ها پیش با تلاش‌های فراوان توانسته بود سه نقطه استراتژیک مداری را به نام خود ثبت کند که متاسفانه در سال‌های اخیر دو نقطه مداری کشور از دست رفت.
مدار زمين آهنگ (ژئو)
مدار زمین آهنگ (ژئو)، مداري است دايروي با ارتفاع تقريبي 35876 کيلومتري از سطح زمین است که ماهواره واقع در آن هر شبانه روز نجومي (23 ساعت و 56 دقيقه و 4 ثانيه) يک دور به دور زمين مي‌گردد. صفحه اي که از مدار زمين آهنگ مي‌گذرد با صفحه‌اي که از خط استوا مي‌گذرد، مي‌تواند زاويه داشته باشد ولي اگر زاويه اي وجود نداشت (به اصطلاح شيب مداري صفر)، به آن مدار زمين ثابت مي‌گويند. ماهواره‌های مخابراتی بیشتر در مدار زمین آهنگ قرار می‌گیرند و ماهواره‌های رادیو-تلویزیونی به مدار زمین ثابت فرستاده می‌شوند. اگر یک ماهواره در مدار زمین ثابت قرار بگیرد این ماهواره همواره نسبت به هر نقطه از زمین موقعیت ثابتی دارد و با گردش زمین به حول محور خود یا خورشید این موقعیت تغییر نمی‌کند. به همین دلیل است که دیش ماهواره‌های رادیو-تلویزیونی برای دریافت فرکانس یک ماهواره خاص روی زمین در یک زاویه خاص ثابت می‌شوند و نیازی به تغییر زاویه در طول شبانه روز ندارند.
ویژگی‌هایی که یک مدار خاص دارد
چرخش دایم محموله‌های فضایی به دور زمین، نیروی گریز از مرکزی به وجود می‌آورد که با نیروی وزن آنها در آن مدار خاص برابر است. از آنجایی که با دور شدن از زمین وزن هم اندک اندک کاهش می‌یابد، انتظار می‌رود سرعت چرخش محموله‌های فضایی دورتر از سطح زمین کمتر از سرعت چرخش آنهایی باشد که در نزدیکی زمین حرکت می‌کنند.
به عنوان مثال فضانوردان سوار بر یک فضاپیمای سرنشین‌دار مانند سایوز برای راهی شدن به ایستگاه بین‌المللی فضایی باید در ارتفاع حدود ۴۰۰ کیلومتری زمین گردش کنند. برای این یک محموله فضایی در این ارتفاع بماند، باید با سرعتی حدود ۲۹ هزار کیلومتر بر ساعت به دور زمین بچرخد تا سقوط نکند.
این در حالی است که یک ماهواره مخابراتی برای انجام ماموریت باید به حدود ارتفاع ۳۶۰۰۰ کیلومتری برسد. در این مدار سرعت لازم برای سقوط نکردن به حدود ۱۱ هزار کیلومتر بر ساعت کاهش می‌یابد. سرعت زاویه‌ای ماهواره‌های مخابراتی در این ارتفاع دقیقا برابر سرعت چرخش زمین به دور خود است.
حال اگر مداری که ماهواره‌های مخابراتی بر روی آن و در فاصله ۳۶ هزار کیلومتری زمین می‌چرخند بر فراز خط استوای زمین واقع باشد، به اصطلاح آن ماهواره بر فراز زمین به صورت معلق و نسبت به زمین ثابت خواهد بود.
این ثبات موقعیت در واقع نسبی است. یعنی نباید فرض کرد که ماهواره‌های رادیو-تلویزیونی که در مدار زمین ثابت هستند، چرخشی به دور زمین ندارند. نکته اصلی اینجاست که سرعت چرخش آنها به دور زمین دقیقا برابر سرعت چرخش زمین به دور خودش است. این مهمترین ویژگی مدار زمین آهنگ است و به همین دلیل ماهواره‌های رادیو-تلویزیونی در این مدار قرار می‌گیرند تا پیدا کردن موقعیت آنها در هر نقطه از زمین بسیار ساده و همیشه ثابت باشد. در این حالت کابران برای ارسال یا دریافت یک پیام رادیویی ناچار نخواهند بود که آنتن ماهواره‌ای خود را در چهارگوشه آسمان برای یافتن ماهواره مد نظر به حرکت درآورند.
مداری که گنج است
مدار زمین ثابت به دلیل ویژگی خاصی که به آن اشاره شد، یک گنجینه ارزشمند فضایی به حساب می‌آید. از طرفی این مزیت بزرگ اما یک عیب بزرگتر از خود دارد. روی این مدار دایره‌ای نقاط خاصی وجود دارند که ماهواره‌های مخابراتی رادیو-تلویزیونی روی این نقاط قرار می‌گیرند. از آنجایی‌که ماهواره‌های مخابراتی باید امواج رادیویی بسیار پرقدرتی را به سمت زمین گسیل کنند، نمی‌توان این ماهواره‌ها را خیلی نزدیک به هم قرار داد.
همچنین این ماهواره‌ها چندان هم در جای خود ثابت نیستند و در اثر اغتشاشات مداری اندکی به شرق و غرب موقعیت خود منحرف می‌شوند. بنابراین برای پرهیز از تصادم ماهواره‌ها، عدم تداخل رادیویی و استقرار آسان یک ماهواره جدید، معمولا محدوده‌ای از این دایره را یک نقطه مداری نامیده و آن را به اولین کشور درخواست کننده واگذار می‌کنند.
کشورها برای این نقاط مداری هیچ هزینه‌ای پرداخت نمی‌کنند اما داشتن چنین امکانی در فضا بسیار ارزشمند و استراتژیک است. از این رو است که نقاط مداری را دارایی ملت‌ها در فضا می‌نامند. در حال حاضر هر دو نقطه مداری ثبت شده بین‌المللی روی دایره ژئو نیم درجه باهم تفاوت زاویه‌ای نسبت به مرکز زمین دارند. یعنی 720 نقطه مداری برای کل کشورهای جهان وجود دارد تا بتوانند انواع ماهواره‌های رادیو-تلویزیونی خود را در آن نقاط قرار دهند.
جنگ بر سر نقاط مداری
با توجه به این که کاربرد مخابرات فضایی به خصوص رسانه‌های رادیویی و تلویزیونی برای کشورها بسیار ارزشمند است، همه این کشورها دوست دارند تعداد بیشتری از این نقاط مداری را در اختیار خود داشته باشند.
به همین دلیل معمولا بر سر این نقاط مداری در مدار زمین ثابت، جنگ و دعوای فراوانی بر پا است و دولت‌ها در کمین نشسته‌اند تا این دارایی با ارزش فضایی را از چنگ یکدیگر درآورند. یک سازمان بین‌المللی به نام اتحادیه بین‌المللی مخابرات راه دور (آی.تی.یو) زیر نظر سازمان ملل تشکیل شده است تا این درگیری‌ها را قضاوت کند.
این سازمان درخواست‌های دولت‌ها را برای نقاط مداری دریافت کرده، نقاط مداری را واگذار می‌کند و مراقبت می‌کند که این نقاط مخصوصا آنهایی‌که مشتری بیشتری دارند، خالی نمانند. از این رو وقتی کشوری موفق می‌شود یک نقطه مداری را تصاحب کند، مهلتی از آی تی یو دریافت می‌کند تا ماهواره مخابراتی خود را ساخته و در آن نقطه مداری قرار دهد. اگر نقطه مداری پر طرفداری بدون دلیل موجه برای مدتی خالی باقی بماند، آی.تی.یو حق دارد که مالکیت کشور اول را لغو و نقطه مداری را به تملک کشور دیگری درآورد. این همان بلایی است که این روزها سر دو نقطه از سه نقطه مداری کشورمان آمده و متاسفانه ممکن است سر نقطه سوم نیز بیاید.
عباس خاراباف/ کارشناس مهندسی هوافضا
No tags for this post.
