سامانههای ناوبری ماهوارهای؛ نقشهخوانهای آسمانی
سه سامانهٔ بزرگ جهانی و سازندگان آنها
سامانهٔ نخست که بیشتر با آن آشنا هستیم، سامانهٔ آمریکایی است. این سامانه با حدود ۳۰ ماهواره، تمام سطح زمین را پوشش میدهد. ماهوارههای این سامانه در ارتفاع حدود ۲۰۰۰۰ کیلومتری از زمین قرار دارند و هر ۱۲ ساعت یک بار دور زمین میچرخند.
سامانهٔ دوم متعلق به روسیه است. این سامانه نیز مانند نمونهٔ آمریکایی، حدود ۲۴ ماهوارهٔ فعال دارد که در مدارهای مختلفی قرار گرفتهاند. تفاوت اصلی آنها در نحوهٔ چیدمان مداری و دقتهای متفاوت است.
سامانهٔ سوم از چین است که جدیدترین سامانهٔ کامل جهانی به شمار میرود. چین با پر کردن جای خالی ماهوارههای خود، توانسته است شبکهای مستقل و دقیق برای تعیین موقعیت در سراسر دنیا راهاندازی کند.
برای آشنایی بیشتر با ویژگیهای این سه سامانه، جدول زیر را ببینید:
| ویژگی | سامانهٔ آمریکا | سامانهٔ روسیه | سامانهٔ چین |
|---|---|---|---|
| تعداد ماهوارهها | ۳۰ | ۲۴ | ۳۵ |
| ارتفاع از زمین (کیلومتر) | ۲۰۰۰۰ | ۱۹۱۰۰ | ۲۱۵۰۰ |
| کشور سازنده | آمریکا | روسیه | چین |
کاربردهای روزمره برای دانشآموزان
شاید برایتان جالب باشد که این سامانهها هر روز در زندگی شما نقش دارند. وقتی با تلفن همراه خود به دنبال یک فروشگاه یا خانهٔ دوستتان میگردید، در واقع از یکی از این سامانهها استفاده میکنید. برنامههای نقشهخوان روی گوشی، با دریافت سیگنال از چند ماهواره، موقعیت شما را روی نقشه نشان میدهند.
یکی دیگر از کاربردهای جالب، در ساعتهای هوشمند است. بسیاری از ساعتهای ورزشی، مسافت دویدن یا پیادهروی شما را اندازهگیری میکنند. این کار با کمک همین ماهوارهها انجام میشود. همچنین وقتی سوار اتوبوس یا تاکسی اینترنتی میشوید، راننده از مسیریاب استفاده میکند تا کوتاهترین و خلوتترین راه را به شما نشان دهد.
حتی در مدرسه، وقتی معلم جغرافی از شما میخواهد که موقعیت یک شهر را روی نقشه پیدا کنید، در واقع دارید از همان اصولی استفاده میکنید که ماهوارهها برای تعیین موقعیت به کار میبرند؛ با این تفاوت که ماهوارهها این کار را با دقت بسیار بالا و در کسری از ثانیه انجام میدهند.
چند پرسش و پاسخ چالشی
پرسش: چرا برای تعیین موقعیت به چند ماهواره نیاز داریم، نه یک ماهواره؟
پاسخ: اگر فقط یک ماهواره باشد، نمیتوانیم فاصلهٔ دقیق خود را از آن تعیین کنیم. با سه یا چهار ماهواره، دستگاه شما فاصلهٔ خود را از هر کدام محاسبه میکند و با رسم چند دایرهٔ فرضی، نقطهٔ تقاطع آنها همان جای دقیق شما روی زمین خواهد بود. مثل این است که از سه نفر مختلف مسیر یک مقصد را بپرسید و با مقایسهٔ پاسخها، بهترین مسیر را پیدا کنید.
پرسش: آیا این سامانهها همیشه درست کار میکنند؟
پاسخ: معمولاً دقت آنها بسیار بالاست، اما گاهی اوقات عوامل طبیعی مانند کوههای بلند، آسمانخراشها یا هوای بد باعث میشوند که سیگنال ماهوارهها به خوبی به دستگاه شما نرسد. همچنین در برخی مناطق که پوشش ماهوارهای ضعیفتر است، ممکن است موقعیت با چند متر خطا نشان داده شود.
پرسش: چرا کشورها سامانهٔ مخصوص خود را ساختهاند؟
پاسخ: داشتن سامانهٔ مستقل، استقلال و امنیت هر کشور را بالا میبرد. اگر یک کشور به سامانهٔ کشور دیگری وابسته باشد، ممکن است در زمان جنگ یا بحران، آن سامانه خاموش شود یا دسترسی به آن محدود گردد. به همین دلیل، کشورهای بزرگ ترجیح میدهند سامانهٔ مخصوص خود را داشته باشند تا همیشه به موقعیتیابی دسترسی داشته باشند.
سامانههای ناوبری ماهوارهای، یکی از فناوریهای مهم زندگی امروز هستند که با استفاده از شبکهای از ماهوارهها، موقعیت، جهت و مسیر را در هر نقطه از زمین مشخص میکنند. سه سامانهٔ اصلی جهان یعنی سامانهٔ آمریکا، روسیه و چین، هر کدام با ویژگیهای خاص خود، به ما کمک میکنند تا در سفر، ورزش، حتی در مسیر مدرسه گم نشویم. اگرچه این سامانهها بسیار دقیق هستند، اما گاهی عواملی مانند ساختمانهای بلند یا آبوهوا میتوانند دقت آنها را کاهش دهند. در نهایت، این فناوری نشان میدهد که چگونه همکاری ماهوارهها در فضا، زندگی روزمرهٔ ما را روی زمین آسانتر میکند.
