الثلاثاء 1 ذي الحجة 1428 هـ - 11 ديسمبر 2007م - العدد 14414

أحد مراكز معهد بحوث الفضاء التابع لمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية

مركز تقنية الأقمار الاصطناعية أنشئ لتطوير الأنظمة وتطبيقاتها في المملكة

---

عرض محمد البهلال:

يهدف مركز تقنية الأقمار الاصطناعية إلى تطوير أنظمة الأقمار الاصطناعية وتطبيقاتها في المملكة. وقد قام المركز بتصميم وبناء وإطلاق ستة أقمار اصطناعية خلال الخمس سنوات الماضية. كما قام المركز بتصميم وبناء طرفيات للاتصال بالأقمار الاصطناعية الصغيرة بالإضافة إلى محطات أرضية للتحكم بها. ويقوم المركز حالياً بتطوير و تصنيع الجيل القادم من الأقمار الاصطناعية. وتتركز نشاطات المركز الحالية على الاتجاه العالمي نحو استخدام الأقمار الاصطناعية الصغيرة في المدارات المنخفضة لأغراض الاتصالات و الاستشعار عن بعد. حيث تقدم مجموعة من هذه الأقمار تغطية أرضية أكبر وبتكلفة أقل من أقمار المدار الثابت. وذلك لانخفاض تكلفة الإطلاق (لانخفاض الارتفاع وصغر الحجم والوزن) وللمرونة في متطلبات ومواصفات القطع المكونة للقمر. واضافة الى ذلك فإن محطات الاستقبال اللازمة تكون صغيرة الحجم وقليلة الاستهلاك للطاقة مما يجعلها ذات قيمة تجارية مجدية.

و يتكون المركز من الوحدات التالية

معمل الأقمار الاصطناعية

يقوم المعمل بتصميم وتصنيع واختبار الأقمار الاصطناعية الصغيرة. يحتوي المعمل على وحدات الاختبارات و القياسات الميكانيكية والكهربائية والحرارية. كما يحتوي على وحدات البرمجة والتصميم والمحاكاة. ويحتوي أيضاً على الغرفة فائقة النظافة التي يتم فيها بناء الأقمار.

المحطات الأرضية:

تقوم المحطات باستقبال وإرسال المعلومات من وإلى الأقمار السعودية كما تقوم بمتابعة هذه الأقمار آلياً. و تقوم المحطات كذلك بالتحكم وتوجيه الأقمار السعودية. وتحتوي المحطات على أجهزة الإرسال والاستقبال و هوائيات وأجهزة توجيهها.

مختبر المستشعرات:

يهدف المختبر إلى إجراء الأبحاث الخاصة بتصميم وتطوير أنظمة المستشعرات والتصوير البصرية والرادارية وأنواع أخرى من مستشعرات الأقمار.

@ برنامج سعودي سات-

1سعودي سات- 1هي منظومة أقمار تجريبية صغيرة. أُطلق سعودي سات- 1أ و ب في 2000/9/26و سعودي سات-1ج في 2002/12/20م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر.

يتشابه القمران سعودي سات-1أ و ب في المواصفات الفيزيائية، حيث يزن كل منهما 10كيلوغرامات وهما مكعبا الشكل بطول وعرض 24سم وارتفاع 22سم. ويزن سعودي سات-1ج 12كيلوغراما وبطول وعرض وارتفاع 30سم. وتحيط ألواح الخلايا الشمسية بالقمر من جميع الجهات، حيث يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية تُخزن في البطاريات وتُزود أجهزة القمر بالطاقة اللازمة لتشغيلها. يقوم الحاسب الآلي في القمر بالتحكم في كافة أجهزة القمر من تشغيل وفحص وتوجيه المعلومات. كما يحتوي القمر على جهاز تحكم بالطاقة وجهاز تحويل رقمي يقوم بتحويل درجات الحرارة والجهد والتيار إلى معلومات رقمية يتم إرسالها إلى الأرض. ويتم التحكم في توجية القمر ذاتياً بواسطة المجال المغناطيسي. ويحمل سعودي سات-1ج كاميرا لالتقاط صور متحركة للأرض والنجوم.

يتكون نظام الاتصالات في سعودي سات- 1على جهازي إرسال وجهازي استقبال ومودم. ويمكن الاستقبال والإرسال الصوتي أو الرقمي بالأقمار من جميع أنحاء العالم. حيث يمكن لمحطتين تبعدان عن بعضهما 4000كيلومتر التخاطب الصوتي أو تبادل الرسائل الرقمية آنياً عن طريق القمر. كما يمكن لأي محطتين مهما كانت المسافة بينهما تبادل الرسائل الرقمية عن طريق التخزين والتحويل الرقمي.

(تدور أقمار سعودي سات- 1حول الأرض على ارتفاع 650كيلومتراً عن سطح الأرض وبزواية ميلان 64درجة).

ويرسل القمر إلى محطة التحكم الأرضية معلومات عن حالة أجهزته ومكوناته، مثل درجة الحرارة لكل جهاز أو أحد مكوناته وكذلك الجهد والتيار الكهربائي وحالة الأجهزة. وتقوم المحطة الأرضية باستقبال هذه المعلومات بصورة دورية. وتستخدم هذه المعلومات لتشغيل القمر بكفاءة عالية.

@ برنامج سعودي كمسات:

سعودي كمسات هي منظومة أقمار تجارية صغيرة يصل عددها إلى 24قمراً . أُطلق سعودي كمسات 1و 2في 2004/6/29م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر ويجري الإعداد لإطلاق خمسة أخرى في نهاية عام 2005م. وهي امتداد لأقمار سعودي سات-

1.(تدور الأقمار سعودي كمسات حول الأرض على ارتفاع بين 650و 720كيلومتراً عن سطح الأرض وبزوايا ميلان 64أو 98درجة).

@ تطبيقات سعودي كمسات:

هنالك عدة تطبيقات لسعودي كمسات. من أهمها هي تحويل المعلومات من مواقع نائية مما يسمح بمراقبة الأداء في هذه المواقع. وقد تم تطوير واختبار وحدات لنقل المعلومات من مواقع نائية إلى محطة الاستقبال عبر القمر بطريقة آلية. حيث تقرأ هذه الوحدات المعلومات وترسلها للقمر الذي يحفظها ثم يرسلها إلى محطة الاستقبال الأرضية والتي بدورها تحول تلك المعلومات إلى موقع انترنت لكي يمكن قراءتها من أي مكان في العالم. وقد أثبتت هذه التجارب كفاءة عالية في نقل المعلومات من حيث الاعتمادية العالية وقلة التكلفة مقارنة بالقراءة اليدوية ووسائل الاتصالات البديلة.

وثانيها هي تعقب العربات أو الأجهزة المتحركة. ولقد قام المركز بتطوير وحدة تعقب تم تثبيتها على إحدى العربات. وتقوم الوحدة باستقبال المعلومات من أقمار تحديد المواقع ونقلها إلى محطة استقبال مباشرة أو عن طريق سعودي سات- 1حيث يتم عرضها على شاشة الحاسب الآلي بعد توقيعها على الخريطة الرقمية.

ومن التطبيقات أيضاً نقل البيانات من طرفيات ثابتة أو محمولة. وتسمح بنقل بيانات قصيرة إلى محطة أخرى عبر القمر الصناعي عند مروره فوقها. كما يمكن استخدام مثل هذه الأقمار في أخذ صور فضائية للأرض. وهذا يتطلب استخدام لواقط ذات أطياف متعددة. كما يتم الاستفادة من هذه الأقمار في إجراء الأبحاث والتجارب العلمية المتعلقة بالفضاء.

@ برنامج سعودي سات-2:

تم البدء في هذا البرنامج نهاية العام 2003م ولهدف إعداد كوادر وطنية جديدة لتلبية الحاجة في التوسع في إعمال المركز مستقبلا. كما يهدف البرنامج الى تجربة الأنظمة الجديدة التي يتم تطويرها في معامل أبحاث المركز قبل استخدامها في الأقمار التجارية والاستراتيجية. وقد تم إطلاق أول هذه الأقمار (سعودي سات-2أ) مع قمرين من منظومة سعودي كمسات في 2004/6/29م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر. ويزن القمر 35كلغم وله ضعف حجم سعودي كمسات تقريبا. وقد تمت تجربة العديد من الأنظمة وبنجاح ومنها:

1- تخزين وتنظيم الطاقة باستخدام تقنيات الليثيوم أيون.

2- نظام تحكم باتجاه القمر باستخدام عجلات رد-الفعل والقضبان الممغنطة ومعرفة الاتجاه باستخدام جهاز قياس المجال المغناطيسي وأجهزة قياس زاوية سقوط أشعة الشمس.

3- نظام تصوير ضوئي بدقة عالية.