كلمات كليدي : ارتباطات، ماهواره، ارتباطات ماهواره اي، ماهواره فعال، ماهواره غيرفعال، ماهواره ثابت و مداري، آزادي پخش ماهواره اي
نویسنده : قاسم كرباسيان
ارتباطات ماهواره‌ای، نوعی از ارتباطات راه دور است؛ که از طریق اقمار مصنوعی ارتباطی صورت می‌پذیرد.[1]
از اواخر قرن نوزدهم، به‌دنبال نخستین آزمایش‌های موفقیّت‌آمیز "مارکنی"، ارتباطات رادیویی در انتقال پیام‌های فردی و انتشار برنامه‌های سخن‌پراکنی، اهمیّت روزافزونی پیدا کرده و در تمام زمینه‌ها با ارتباطات از طریق سیم، به رقابت پرداختند. این‌گونه از ارتباطات در مسیر تکامل خود، به‌نوعی دیگر از ارتباط از طریق امواج رادیویی، به‌نام ارتباط ماهواره‌ای دست یافت.
ایده‌ی اولیه استفاده از ماهواره برای ارتباط مخابراتی بین دو نقطه از کره زمین، اولین‌بار در سال 1945 توسط یک نویسنده بریتانیایی به‌نام "آرتورسی کلارک" مطرح شد.
به‌علت محدودیّت‌های فن‌آوری، علمی شدن این نظریه تا اواخر دهه‌ی 50 یعنی 1957 طول کشید و در این سال، اوّلین ماهواره ساخت بشر، به‌نام "اسپوتنیک" توسط دانشمندان روسی ساخته و به فضا پرتاب شد.
ارسال ماهواره توسط شوروی، آمریکا را در یک شوک علمی و سیاسی فرو برد و این کشور نیز در پی تلاش‌های گوناگون در 31 ژانویه 1958 اوّلین ماهواره خود به‌نام "اکسپلورر 1" را به فضا پرتاب کرد. سال 1962 نیز شاهد پرتاب شدن ماهواره آمریکایی "تله استار" با امکان ارسال برنامه‌های زنده تلویزیونی به فضا بود. آمریکا در سال 1963 و 1964 نیز ماهواره‌های "سینکام" را که از نوع ماهواره‌های ثابت بودند، راهی مدار زمینی کرد.
سازمان‌های بین‌المللی ماهواره‌ای
پیشرفت این فن‌آوری، به‌قدری سریع بود، که در سال 1964، سازمان بین‌المللی مخابرات ماهواره‌ای (اینتلست) با شرکت 139 کشور عضو تشکیل شد و مسؤلیت طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره‌ها را در سه ناحیه اقیانوس هند، اطلس و آرام به‌عهده گرفت.
هدف از تشکیل این سازمان برقراری ارتباطات بین‌المللی کشورها از طریق ماهواره بود.
در حال حاضر این سازمان حدود 20 ماهواره فعّال داشته و ارتباطات بیش از 170 کشور جهان را با یکدیگر برقرار می‌کند. با گسترش استفاده از ماهواره به‌تدریج سازمان‌های بین‌المللی و منطقه‌ای دیگری مانند "اینتراسپوتنیک"، "یوتلست"، "اینمارست"، "عربست" و "پان ام ست" نیز تشکیل شد و همراه توسعه کمّی خدمات تلفن در سطح جهان، خدمات جدیدی از قبیل پخش برنامه‌های تلویزیونی، ویدیو کنفرانس، آموزش از راه دور، پزشکی از راه دور، اینترنت، دیتا و ... به‌وجود آمد.[2]
در میان خدمات مختلف ماهواره‌ای پخش برنامه‌های تلویزیونی از طریق ماهواره، با پرتاب ماهواره‌ی "ارلی بیردن" در ماه مه 1965 آغاز شد. دومین برنامه ماهواره‌های تلویزیونی بین‌المللی در اکتبر 1966 و نوامبر 1967 اجرا شد؛ که در این برنامه، چهار ماهواره به فضا فرستاده شد؛ که یک مورد آن با شکست روبرو شد. در سال 1968 نیز سوّمین برنامه پرتاب این ماهواره‌ها انجام گرفت. در سال 1969 تا سال 1972 چهارمین برنامه پرتاب ماهواره‌های پخش برنامه تلویزیونی با افزایش تعداد کانال‌ها به 12 کانال تلویزیونی، دنبال شد و در سال 1978 نیز پنجمین مرحله از این دست پرتاب‌ها انجام شد.[3]
انواع ماهواره‌ها
گسترش ارتباطات راه دور در جهان کنونی، که به اختراع ماهواره‌های ارتباطی با استفاده از انقلاب الکترونی انجامید، بشریّت را به عصر فراوانی بیش از پیش اطلاعات و ارتباطات وارد ساخت و مسایل پیچیده‌ای را در صحنه روابط بین‌الملل ایجاد کرد. این نوع از ارتباطات که با بهره‌گیری از اقمار مصنوعی پرتاب شده به مدار زمین صورت می‌پذیرد، توسط دو نوع کلّی از ماهواره‌ها انجام می‌شود:
1. ماهواره‌های فعال؛ این‌گونه از ماهواره‌ها، دارای فرستنده و گیرنده هستند و قادرند پیام‌های دریافتی را با موج دیگری مجددا به‌سوی کره زمین ارسال نمایند. این ماهواره‌ها مجهّز به ترانسپوندرهایی هستند که سیگنال‌های دریافتی از زمین را تقویت کرده و فرکانس آن‌را تغییر می‌دهند و احتمالاً با مدولاسیون و یا پلاریزاسیون جدیدی به سطح زمین می‌فرستند.
2. ماهواره‌های غیرفعال؛ این دسته از ماهواره‌ها از خود انرژی نداشته و کار آن‌ها صرفاً انعکاس امواج ارسالی از زمین به‌سوی کره زمین است. منعکس کننده‌های غیرفعال در مقابل سیگنال‌های با قدرت متفاوت و فرکانس‌های مختلف و غیرفعال بوده و نیازمند آنتن بسیار بزرگ و فرستنده بسیار پرقدرت زمینی می‌باشند. این‌گونه از ماهواره‌ها در یک‌جا ثابت نبوده و به سادگی ردیابی نمی‌شوند.[4]
کاربردهای ماهواره‌های ارتباطی
ماهواره‌های ارتباطی از لحاظ کاربردهای آن‌ها به سه نوع، طبقه‌بندی می‌شوند:
1. ماهواره‌های ارتباطی نقطه به نقطه؛ این نوع ماهواره فقط پیام را از یک فرستنده نیرومند، به یک دستگاه گیرنده نیرومند می‌رساند تا از آنجا برای استفاده عمومی پخش شود. مهم‌ترین موارد استفاده این قبیل ماهواره‌ها عبارتند از: توسعه ارتباطات تلفنی و تلگرافی، انتقال صفحات روزنامه‌ها، تقویت فرستنده‌های رادیویی و تقویت فرستنده‌های تلویزیونی.
2. ماهواره‌های توزیع‌کننده؛ این دسته از ماهواره‌ها، برنامه‌های تلویزیون را به‌طور مستقیم از فرستنده اصلی به فرستنده‌های محلّی منتقل می‌کنند. ماهواره‌های مولینا و ارلی برد که توسط شوروی و آمریکا به فضا فرستاده شدند، از این قبیل هستند.
3. ماهواره‌های پخش غیرمستقیم؛ این‌گونه از ماهواره‌ها برنامه‌های تلویزیونی را در سراسر جهان، مستقیماً از فرستنده‌ها به دستگاه‌های گیرنده شخصی می‌رسانند.[5]
انواع ماهواره‌های ارتباطی از نظر استقرار و گردش
ماهواره‌های ارتباطی از جهت چگونگی استقرار و گردش آن‌ها در اطراف کره زمین به ماهواره‌های ثابت و مداری تقسیم می‌شوند:
1. ماهواره‌های ثابت؛ ماهواره‌هایی که با موشک‌های پرتاب‌کننده بسیار نیرومند در مدارهای استوایی زمینی قرار داده می‌شود و در فضا وضع ثابتی پیدا می‌کنند.
2. ماهواره‌های مداری؛ ماهواره‌هایی که در مدارهای بیضی شکل در فضا حرکت کرده و معمولاً هر 12 ساعت یکبار در بالای مناطق معین قرار می‌گیرند.[6]
پوشش ماهواره
سطح زیر پوشش ماهواره از مهم‌ترین مسائل، در طراحی سیستم‌های ماهواره‌ای به‌شمار می‌رود. برای سطح پوشش ماهواره‌ها، چند نوع پوشش ممکن برای ماهواره‌های ثابت می‌توان در نظر گرفت:
1. پوشش عمومی؛ سطح پوشش مفید در این حالت برابر 195 میلیون کیلومتر مربع است.
2. پوشش منطقه‌ای؛ سطح زیر پوشش آن از پوشش عمومی کمتر است.
3. پوشش نیم‌کره‌ای؛ بخشی از کره زمین(معمولاً نیم‌کره را شامل می‌شود) را پوشش می‌دهد.
4. پوشش نقطه‌ای؛ پوشش فقط بر روی یک کشور و یا یک نقطه خاص متمرکز می‌شود.
5. پوشش شکل داده شده؛ در این حالت، پرتو تشعشعی آنتن، برای زیر پوشش قرار دادن کشور یا محلی مشخص، به شکل همان کشور یا منطقه خواهد بود و حتی می‌تواند یک کشور را از پوشش خود خارج کند.[7]
سرویس‌های ماهواره‌ای
انواع خدمات اصلی که توسط اتحادیه بین‌الملل ارتباطات IIU برای ماهواره‌ها در نظر گرفته شده است را می‌توان به این‌صورت بیان کرد:
1. سرویس ارتباط ثابت ماهواره‌ای؛ ارتباط رادیویی بین ایستگاه‌های زمینی در نقاط مشخص و معیّن از طریق یک یا چند ماهواره صورت می‌گیرد؛
2. سرویس ارتباط سیار ماهواره‌ای؛ بین ایستگاه‌های زمینی سیّار با یک یا چند ایستگاه فضایی سیّار یا بین ایستگاه‌های فضایی سیّار از این سرویس استفاده می‌کنند.
3. سرویس ماهواره‌ای پخش رادیو و تلویزیون؛ در سرویس ارتباط رادیویی، سیگنال صوتی یا تلویزیونی از ایستگاه‌های فضایی به‌طور مستقیم برای استفاده عمومی ارسال می‌شود و در واقع، عموم مردم می‌توانند با یک آنتن بسیار کوچک، سیگنال رادیو و تلویزیون را از ماهواره به‌طور مستقیم دریافت کنند.
4. سرویس ماهواره‌ای تعیین محل ایستگاه‌های فرستنده؛ این سرویس، سرویس ارتباط رادیویی برای تعیین ایستگاه‌های فرستنده رادیویی می‌باشد.
5. سرویس هدابت رادیویی ماهواره‌ای؛ این نوع سرویس، سرویس ارتباط رادیویی برای ارتباطات هدایت ایستگاه‌های سیار، مانند کشتی و هواپیما می‌باشد.
6. سرویس زمین‌شناسی ماهواره‌ای؛ سرویس ارتباط رادیویی است، که در آن گیرنده‌های حسّاس و غیر فعّال روی ماهواره‌ها، اطلاعات مربوط به مشخصات و پدیده‌های غیر طبیعی زمینی را جمع‌آوری می‌کنند.
7. سرویس ماهواره‌ای GPS؛ سرویس ارتباط رادیویی برای هماهنگ کردن و استاندارد نگه‌داشتن فرکانس و وقت در نقاط مختلف جهام و سنکرون کردن سیستم‌ها با دقت بسیار زیاد می‌باشد.
8. سرویس ماهواره‌ای ارتباطات آماتوری؛ نوعی سرویس ارتباط رادیویی برای ایستگاه‌های فضایی است که به‌منظور خودآموزی ارتباطات داخلی برای بررسی‌ها و مطالعات فنّی؛ که توسط افراد آماتور صورت می‌گیرد، به این نام، نام‌گذاری شده است.[8]
انواع لینک ماهواره‌ای
1. فضا–زمینی؛ ماهواره، اطلاعات را از اطراف گرفته و توسط اطلاعات موجود در داخل خود به پایانه‌های روی زمین رله می‌کند.
2. فضا-فضا؛ در این حالت، دو یا چند ماهواره در فضای بین خود، ارتباط برقرار می‌کنند.
3. زمین-فضا-زمین: در این حالت دو یا چند ایستگاه مستقر در سطح زمین می‌توانند از طریق ماهواره با یکدیگر در ارتباط باشند.[9]
نظریات آزادی پخش و ماهواره‌ها
در تاریخ ارتباطات نسبت به آزادی پخش و آزادی فضا سه نظریه مطرح شده است.
1) حاکمیت دولت‌ها بر فضا؛ بر اساس نظریه قدیمی این عرصه، فضا تحت حاکمیت دولت‌هاست و پخش امواج رادیویی باید تحت حاکمیت آن‌ها باشد.
2) نظریه آزادی مطلق؛ بر‌اساس این نظریه فضای ماورای جوّ آزاد است و پخش امواج، به‌طور کلی آزاد می‌باشد و تحت حاکمیّت هیچ کشوری نیست.
3) نظریه تجدید حاکمیت؛ اشعار می‌دارد که دولت‌ها می‌توانند برای تجدید امواج رادیویی و تلویزیونی مقرراتی وضع کنند.[10]