ستاره‏ هاى دنباله ‏دار در ايام گذشته، مسير تاريخ را تغيير مى‏ دادند. ظهور ستاره دنباله ‏دار كوهوتك(1) در سال 1937م براى برخى گروه‏هاى مذهبى مسيحى اين تصور را پديد آورد كه اين پديده، منادى روز رستاخيز است. حتى دانشمندان نيز پيش ‏بينى كردند كه از درخشش غيرمعمول برخوردار است ولى با حركت آن حول محور خورشيد مشخص شد كه نه افكار خرافى درست است و نه نظريات علمى. اين ستاره ‏ها به احتمال زياد مجموعه ‏اى از قطعات جامد متنوّع هستند كه به گونه ‏اى سست به هم پيوسته ‏اند. آنها بقاياى موادى ‏اند كه ستاره در آغاز از تجمّع آنها پديد آمده و جايگاهشان بسيار دورتر از دورترين سيّاره يعنى پلوتو است. غالباً اين ستاره‏هاى درخشان كه ناگهان ظاهر مى ‏شوند، پس از گذشت هزاران سال بازمى ‏گردند.هنگامى كه اين پديده‏ ها به خورشيد نزديك مى‏ شوند مواد آن‏ها گرم و يخ‏هاى ستاره كه غالباً از آب و آمونياك و متان است، تبخير مى‏ گردد و بر اثر برانگيختگى حاصل از نور ماوراى بنفشِ خورشيد، شروع به تابش مى‏ كنند و در خلال اين پرتوافشانى، ذرّات جامد ريز گرد و غبار از آنها به خارج رانده مى ‏شود و بارزترين ويژگى يك ستاره دنباله ‏دار؛ يعنى دُم را به وجود مى ‏آورند.امكان دارد ستاره دنباله‏ دار از فاصله ‏اى چندان نزديك به يك سياره بزرگ همچون مشترى يا زحل بگذرد كه مدارش در اثر كشش گرانش سياره به كلى تغيير كند. اگر اين كشش سرعت كافى به ستاره دنباله‏ دار بدهد، مى ‏تواند خورشيد را براى هميشه ترك كند و هيچ‏گاه برنگردد. ستاره دنباله ‏دارى پس از 76 سال بازمى ‏گردد و هر بار گاز و غبار بيشترى را از دست مى ‏دهد تا اين‏كه سرانجام آن‏چه مى ‏ماند، به ماده سنگى سختى تبديل مى‏ شود.اخترشناسان حدود پنجاه سيّارك كشف كرده ‏اند كه مدار زمين را قطع مى ‏كنند و تخمين مى ‏زنند يك هزار جسم در اندازه ‏هايى كه مى ‏توانند حفره ‏هاى تصادمى بزرگى روى زمين ايجاد كنند، همچنان در مدار هستند. مى‏ گويند دايناسورها در اثر بمباران اين سيارك‏ها نابود شده ‏اند. اين اتفاق كه به فاجعه دوران سوم زمين‏شناسى (كرتاسه) موسوم است، هزاران نوع موجود را نابود كرد.علاوه بر اين‏ها، مهمانان آسمانى ديگرى نيز به صورت ستاره ‏هاى موقتى در آسمان ظاهر مى‏ گردند كه نواختر ناميده مى ‏شوند. پاره‏اى از آنها از محل نامريى شعله مى‏ كشند و در بين ستاره‏ هاى درخشان صور فلكى، مكان موقتى مى ‏يابند. آنگاه پس از چند هفته، از ديد ناظر، پنهان مى ‏شوند و كم‏نورى اوليه را بازمى‏ يابند. تشخيص نواختر مستلزم شناخت الگوها و درخشندگى ستارگانِ قابل رؤيت است. چون در حدود 5000 ستاره را مى ‏توان با چشم غيرمسلّح ديد و احتمال دارد حتى يك نواختر درخشان از ديد اخترشناس حرفه‏اى مستور بماند(2).غير از اجسام و پديده‏هاى طبيعى كه در جو زمين قرار گرفته ‏اند، محصول فن‏آورى و دانش انسان‏ها نيز در فضا واقع شده ‏اند. يكى از اين اجسام، ماهواره مصنوعى است.در علم ستاره‏شناسى، ماهواره يا قمر به جسمى اطلاق مى ‏شود كه اسير نيروى كشش جسمى بزرگ‏تر قرار دارد و پيرامون آن به گردش درمى ‏آيد؛ اما امروز وقتى از ماهواره يا قمر مصنوعى سخن به ميان مى ‏آيد، منظور سفينه‏ اى ساخته دست بشر است كه به دور زمين مى ‏گردد.ماهواره ‏هاى مصنوعى براى انجام مأموريت‏هاى مختلفى به فضا پرتاب مى ‏شوند. برخى از آنها در پژوهش‏هاى علمى مورد استفاده قرار مى ‏گيرند. بعضى اطلاعاتى درباره آب و هواى كره زمين ارسال مى ‏كنند و تعدادى از آنها در فعاليت‏هاى تبليغى، رسانه‏اى همچون تهيه گزارش‏هاى راديويى و تلويزيونى نقش مؤثرى دارند.شكل، وزن و اندازه هر ماهواره به نوع مأموريتش بستگى دارد و از چند كيلوگرم تا چندين تُن مى ‏باشد. ماهواره ‏اى كه به دور زمين مى‏ چرخد در اثر توازنى كه بين نيروى جاذبه زمين و نيروى اينرسى ماهواره برقرار مى ‏شود، مى‏تواند در مدار زمين قرار گيرد. نيروى جاذبه، نيرويى است كه تمام اجسام را به سمت مركز زمين مى ‏كشاند. نيروى اينرسى، توان مقاومت خود ماهواره است كه مى‏ خواهد در برابر هرگونه عامل خارجى پايدارى نمايد تا در مسير و وضع حركتش تغييرى به وجود نيايد. به عنوان مثال وقتى كسى سوار دوچرخه مى‏ شود اگر ركاب نزند، نيروى جاذبه باعث افتادن اين وسيله مى‏ شود. ماهواره با سرعتى معادل 32000 كيلومتر در ساعت به فضا پرتاب مى‏ شود. اگر نيرويى خارجى در حركت آن دخالت نكند، ماهواره در خط مستقيم به سوى فضا اوج مى‏ گيرد؛ اما ماهواره به دليل نيروى جاذبه زمين نمى ‏تواند اين‏گونه به راه خود ادامه دهد و مسيرى منحنى را طى مى ‏كند و پس از رسيدن به ارتفاع مورد نظر، در مدار مربوطه‏اش قرار مى ‏گيرد.
برخى ماهواره ها در مدارى به فاصله 176 كيلومترى از زمين قرار مى‏ گيرند؛ بعضى نيز در مدارهايى كه حدود 35000 كيلومتر از زمين فاصله دارند، گردش مى ‏كنند. مدار يك ماهواره قبلاً توسط دانشمندان پيش‏بينى و محاسبه مى ‏شود و بر حسب مأموريت‏ها اين مدار متفاوت خواهد بود. ماهواره ‏ها توسط موشك و از سكويى ويژه به فضا پرتاب مى ‏گردند. موشك حامل ماهواره بايد قادر باشد آن را به ارتفاع مورد نظر رسانيده و در مدار قرار دهد. در ضمن، اين موشك بايد سرعت مدارى لازم را هم به ماهواره بدهد.
ماهواره بر سر موشك قرار مى ‏گيرد و توسط آن حمل مى‏ شود. بدنه ماهواره با حفاظ مخصوص پوشانيده مى ‏شود تا هنگام عبور از جو زمين دچار آسيب نشود و قبل از آن‏كه در مدار قرار گيرد، اين پوشش محافظ از آن جدا مى ‏شود. موتورهاى موشك با احتراق چندمرحله ‏اى خود، سرعت موشك را لحظه به لحظه افزايش مى‏ دهند.برخى ماهواره ‏ها به گونه ‏اى طراحى شده ‏اند كه پس از اتمام مأموريتشان دوباره به فضا بازگردانيده مى ‏شوند. براى عملى شدن اين موضوع بايد توازن بين نيروى جاذبه و توان اينرسى ماهواره از بين برود. اگر ماهواره با سرعت كمى در مدار گردش كند، نيروى جاذبه مى ‏تواند بر نيروى آن غلبه كند. موشك‏هاى ترمزكننده ‏اى در ماهواره نصب م ى‏گردد كه با شليك شدن از ماهواره، ضربه ترمزكننده‏اى به آن وارد مى‏ كند تا از سرعتش كاسته شود. در نتيجه نيروى جاذبه، آن را به سوى زمين مى ‏كشاند. با وارد شدن ماهواره به اتمسفر بر اثر اصطكاك بدنه‏ اش در برخورد با جوّ زمين، گرماى بسيار شديدى به وجود مى ‏آيد كه مى‏ تواند ماهواره را بسوزاند و نابود كند؛ اما سپر حفاظتى مانع چنين آسيبى مى ‏شود.هنگامى كه نيروى باطرى وسايل راديويىِ ماهواره تحليل رفت، اين دستگاه از كار مى ‏افتد. همچنين امكان دارد تشعشعات فضايى، بخش‏هايى از آن را دچار اختلال كند. شهاب‏ سنگ‏ هاى آسمانى نيز مى‏ توانند ماهواره را از كار بيندازند. ماهواره ‏هايى كه فاصله مدارى آنان از زمين حدود پانصد كيلومتر و بيشتر است به ندرت مى ‏توانند از سرعت مدارى خود بكاهند چون در اين ارتفاعات هوا چنان رقيق است كه اصطكاك ايجاد نمى ‏شود. اين‏گونه ماهواره‏ ها سال‏ها در فضا مى ‏مانند.
تمامى ماهواره ‏ها از نيروى الكتريسيته استفاده مى ‏كنند كه منبع تأمين آن، انرژى خورشيدى است. پيل‏هاى اين دستگاه با جذب نور خورشيد، آن را به نيروى مزبور تبديل مى ‏كنند. گاهى انرژى اتمى هم به ماهواره كمك مى ‏كند و برخى عناصر راديواكتيو كه در ماهواره‏ ها قرار داده مى ‏شود، بر اثر شكافته شدن اتم‏هايشان توليد گرما مى ‏كنند. سپس وسايل مخصوصى كه در ماهواره ‏ها كار گذاشته ‏اند، اين گرما را جذب و آن را به نيروى الكتريسيته تبديل مى ‏كند.گاهى رآكتورهاى اتمى اين انرژى را تأمين مى ‏كنند. اين ابزارها با توليد گرما، يك مولّد برق (دينام) را به كار مى ‏اندازند و دينام هم نيروى الكتريسيته ماهواره را تأمين مى ‏كند. پيل‏هاى سوختى از ديگر منابع تأمين ‏كننده نيروى ماهواره‏ هاست. اين وسايل بر اثر فعل و انفعالات شيميايى، نيرويى توليد مى ‏كند كه ماهواره از آن استفاده مى‏ كند.ماهواره‏ها كمك خوبى براى پى ‏بردن به اسرار فضا، كشف دانش‏هاى تازه درباره سيّارات و ستارگان، گردآورى اطلاعات درباره مغناطيس زمين، ابرها و توده‏هاى آب و هوايى مى‏ باشند. اين دستگاه با ارسال عكس‏هايى از تحولات جوّى و ميزان گرمايى كه زمين به فضا باز مى ‏گرداند، وضع آب و هواى كره زمين را مشخص مى ‏كنند. هواشناسان با داشتن اين اطلاعات، قادرند وضع آب و هواى زمين را پيش ‏بينى نمايند و با رديابى توفان‏ها و ساير حوادث مضرّ كه امكان دارد در آينده ‏اى نزديك روى دهد، جان بسيارى از انسان‏ها را نجات دهند.كارشناسان سازمان‏هاى هواشناسى با كمك تصاوير متوالى ماهواره ‏اى، عبور توده ‏هاى هوا را پس از شكل‏ گيرى مراكز كم ‏فشار و يا پرفشار طى چند روز پى ‏گيرى مى ‏كنند و با توجه به حركت توده‏ ها و جبهه ‏هاى هوا، سرعت و جهت آن‏ها، قادرند اوضاع جوّى را براى چند روز آينده مشخص نمايند كه اين پيش‏ بينى براى حمل و نقل و ارتباطات در خشكى، دريا و هوا، اهمّيّت فوق ‏العاده ‏اى دارد.ماهواره ‏هاى مخابراتى مجهز به سيستم ‏هاى گيرنده و فرستنده بوده و گيرنده‏ هاى ماهواره با دريافت اخبار و تصاوير تلويزيونى از ايستگاه‏ هاى مستقر در زمين مى ‏توانند آن‏ها را دوباره به ديگر نقاط جهان منعكس كنند. يك نوع از اين دستگاه‏ها مدار ثابت دارند؛ يعنى داراى آن چنان سرعتى هستند كه در يك دور گردش همچون زمين، بيست و چهار ساعت وقت صرف مى ‏كنند و چون سرعت مداريش با سرعت حركت زمين به دور خود يكى است، هميشه در يك نقطه از بالاى زمين قرار گرفته و گويى هيچ حركتى ندارد. اين ماهواره قادر است علايم راديويى و تلويزيونى را در سطح وسيعى از جهان منتشر نمايد. ماهواره‏ هاى نظامى با عكس‏بردارى از موقعيّت و فعّاليت دشمن، آگاهى ‏هاى لازم را به نيروهاى خودى ارسال مى‏ كنند.نوعى از ماهواره ‏ها سرنشين ‏دار هستند و فضانوردان با انجام تحقيقات علمى در فضا، اطلاعات شگفت‏ انگيزى كشف كرده و آن را با خود به زمين مى ‏آورند. در وضع كنونى ماهواره ‏هايى به فضا پرتاب مى ‏گردند كه به صورت يك آزمايشگاه تحقيقاتى هستند. مجموعه‏ اى سازمان ‏يافته از سخت‏ افزار و نرم ‏افزار رايانه ‏اى، اطلاعات جغرافيايى و افراد متخصص كه به منظور به دست آوردن، ذخيره ‏سازى، به هنگام سازى، پردازش، تحليل و ارايه كلّيّه اشكال جغرافيايى، طراحى و ايجاد شده است سيستم اطلاعات جغرافيايى(3) ناميده مى ‏شود كه اطلاعات ماهواره ‏اى از منابع مهم آن است. دو ماهواره مهم در اين ارتباط لندست و اسپات هستند. توانايى انجام تحليل‏ هاى فضايى براى حلّ مسايل كاربردى و تحقيقاتى توسط (GIS) آگاهى ‏هاى دقيقى است كه ماهواره ارائه مى ‏دهد.سيستم تعيين موقعيت جهانى (GPS) عبارت است از مجموعه‏ اى ماهواره ‏اى كه موقعيت عوارض زمين و افراد را در هر نقطه از سطح زمين تعيين مى ‏كند. اين سيستم در زمينه نقشه‏ بردارى، گردآورى اطلاعات جغرافيايى، مسيريابى و ناوبرى و كنترل ‏هاى پليس‏ هاى راهنمايى و رانندگى كاربرد فراوانى دارد.داده‏ هاى دريافتى از ماهواره‏ ها مى ‏تواند بر روى كاغذ يا بر صفحه نمايش يك رايانه نقش ببندد. رنگ‏ آميزى خاص هر پديده يكى ديگر از ويژگى‏ هاى تصاوير ماهواره ‏اى است. در اين تصاوير منابع آب‏هاى سطحى، گياهان، جنس سنگ‏ها، شكل ناهموارى ‏ها، گستره بيابان و كشتزارها و... به خوبى مشخص مى ‏شوند.عكس‏ هاى ماهواره ‏اى ديد تركيبى به دست مى‏ دهند؛ زيرا اجزاى گوناگون يك محيط را يك‏جا و به هم پيوسته به نمايش مى ‏گذارند. مقايسه تصاوير ماهواره ‏اى كه در زمان‏هاى مختلف و در فصول گوناگون تهيه شده است، چگونگى روند تغيير پديده‏ هاى طبيعى و انسانى در سطح زمين را به خوبى نشان مى ‏دهد. توانايى كامپيوتر در ارايه دقيق تصاوير و بزرگ‏ كردن هر بخش از عكس، اطلاعات كامل‏ترى را براى جغرافى ‏دانان امكان‏پذير مى ‏كند. چگونگى توسعه يك شهر، از بين رفتن پوشش گياهى يك ناحيه، ميزان محصولات كشاورزى، آثار كم ‏آبى و خشك‏ سالى به خوبى روى تصاوير ماهواره ‏اى قابل تشخيص است.ماهواره‏ اى كه حول مدار زمين مى ‏گردد، تقريباً شبيه يك بلوط است كه نيروى گريز از مركزِ حركت آن، آن را به سوى خارج كشيده و نيروى جاذبه، آن را از رها شدن بازمى ‏دارد. ماهواره ‏ها در يك مدار بيضى ‏شكل مى‏ چرخند. نزديك‏ترين نقطه به كره زمين «پريگ» (Perigee.) يا حضيض و دورترين نقطه مدار «آپوگى»(Apogee.) يا اوج نام دارد(اقتباس و برگرفته از: GISبه زبان ساده، على جهانى و سوسن مسگرى، تهران، سازمان جغرافيايى نيروهاى مسلح (سال 1380)؛ و مجله رشد آموزش جغرافيا، ش 66، سال هجدهم (1382)؛ و مقاله ماهواره‏ ها، ترجمه مجيد عميق، رشد جوان).

پى نوشت ها:

1) Kohoutek.

2) غروب خورشيد، شفق‏و فلق و آسمان شبانگاهى، ص 207-193.

3) Geographic information system (GIS).

نويسنده : غلامرضا گلى زواره

منبع : ماهنامه درس هايي از مكتب اسلام ؛‏مطلب : شناخت‏نامه شگفت‏ انگيز جهان هستى (5)