القمر الصناعي التجريبي لينكولن


تم تصميم وبناء سلسلة أقمار لينكولن التجريبية بواسطة مختبر لينكولن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بين عامي 1965 و1976، تحت رعاية القوات الجوية الأمريكية ، لاختبار الأجهزة والتقنيات الخاصة باتصالات الأقمار الصناعية.
تطوير
بعد التطوير الناجح ونشر مشروع ويست فورد ، وهو نظام اتصالات سلبي يتكون من إبر نحاسية تدور حول الأرض، تحول مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى تحسين اتصالات الفضاء النشطة عبر الأقمار الصناعية. وعلى وجه الخصوص، كان لينكولن يهدف إلى زيادة قدرة أقمار الاتصالات (" الرابط الهابط ") على الإرسال، والتي كانت مقيدة بالضرورة بحجمها المحدود. بعد تلقي ميثاق في عام 1963 لبناء وإثبات اتصالات الفضاء العسكرية، ركز لينكولن على عدد من الحلول الهندسية لمشكلة الرابط الهابط بما في ذلك تحسين الهوائيات، وتحسين استقرار الأقمار الصناعية في المدار (وهو ما من شأنه أن يفيد كل من الرابط الهابط و"الرابط الصاعد" - الاتصالات من الأرض)، وأنظمة عالية الكفاءة لتعديل/إلغاء تعديل الإرسال، وتقنيات فحص الأخطاء المتطورة . [1] : 81–83
تم نشر هذه الحلول التجريبية في سلسلة من تسع مركبات فضائية تسمى أقمار لينكولن التجريبية (LES). وبالتزامن مع تطويرها، طورت لينكولن أيضًا محطات لينكولن التجريبية (LET)، وهي محطات أرضية تستخدم تقنيات إشارات مقاومة للتداخل والتي سمحت باستخدام أقمار الاتصالات من قبل ما يصل إلى مئات المستخدمين في وقت واحد، متحركين أو ثابتين، دون إشراك أنظمة معقدة للمزامنة والتحكم المركزي. [1] : 81–83
تم تسمية الأقمار الصناعية الأول والثاني والرابع في سلسلة LES باسم "أقمار X-Band"، وهي مصممة لإجراء التجارب في نطاق X ، نطاق التردد العالي جدًا (SHF) العسكري (7 إلى 8 جيجاهرتز ) [2] : 160 لأن المعدات ذات الحالة الصلبة سمحت بإنتاجية عالية نسبيًا في هذا النطاق، وأيضًا لأن النطاق كان يستخدم سابقًا بواسطة West Ford. [1] : 83-84
ملخص

كانت السلسلة تحتوي على أقمار صناعية تسمى LES-1 حتى LES-9. وقد عانوا من عدد من مشاكل الإطلاق - كان من المفترض أن يتم تسليم LES-1 وLES-2 إلى نفس مدار 2800 × 15000 كم، [3] على الرغم من فشل مرحلة التعزيز التي تركت LES-1 في مدار دائري يبلغ طوله 2800 كم. [4] كان من المفترض أن يتم تسليم LES-3 وLES-4 إلى مدار ثابت جغرافيًا ، لكن مشكلة الإطلاق تركتهما في مدار النقل الخاص بهما. [5] أعادت كل هذه الأقمار الصناعية نتائج مفيدة على الرغم من المدارات غير الصحيحة. انتهى الأمر بنجاح LES-5 و-6 و-8 و-9 في مدار ثابت جغرافيًا ؛ نفد تمويل المشروع الذي كان سيصبح LES-7 وتم إلغاؤه. [6] [7] [كان LES-9 في مدار بيضاوي في منتصف الثمانينيات واستخدمته العوامات البيئية لتوصيل البيانات من خطوط العرض الشمالية العالية جدًا. (لا يمكن رؤية الأقمار الصناعية الثابتة في تلك خطوط العرض لأنها تقع أسفل الأفق.)
كان LES-3 عبارة عن قمر صناعي صغير جدًا (16 كجم) يحتوي على جهاز إرسال لاسلكي، [8] يهدف إلى قياس مدى التداخل متعدد المسارات بسبب انعكاس الموجات الراديوية بتردد 300 ميجا هرتز عن الأجزاء المسطحة بدرجة كافية من الأرض.
من بين التقنيات التي تم اختبارها على LES-1 حتى LES-4 كانت معدات الراديو ذات النطاق X ذات الحالة الصلبة ، والدوائر المنطقية منخفضة الطاقة، والدوران الإلكتروني (باستخدام البصريات لتحديد موقع الأرض والشمس بالنسبة لقمر صناعي دوار في أي لحظة، ثم الإرسال عبر أي من الهوائيات العديدة التي تم وضعها بشكل أفضل بالنسبة للأرض)، وعزم الدوران المغناطيسي . [9]
كان LES-8 وLES-9 عبارة عن أقمار صناعية تزن حوالي 450 كجم، وتم إطلاقهما في 14 مارس 1976. [10] كان من المخطط في الأصل أن يتم تجهيزهما بمحركات بلازما نبضية ولكن تم إطلاقهما بالفعل بدافعات غازية؛ وبشكل غير معتاد بالنسبة لأقمار الاتصالات، يتم تشغيلها بواسطة مولدات طاقة حرارية كهربائية متعددة البطاريات بدلاً من الألواح الشمسية. [11] كان هناك رابط متقاطع بينهما في جزء 36-38 جيجاهرتز من النطاق K ، مع روابط UHF للأعلى والأسفل؛ وكانت تقنية الرابط المتقاطع التي تم عرضها هي الأساس لاتصالات الأقمار الصناعية الحالية التي تستخدمها العديد من الأقمار الصناعية. [12] كان القصد الأصلي هو تشغيل الرابط المتقاطع بتردد في نطاق 55-65 جيجاهرتز، والذي يمتصه الماء، بحيث يكون من المستحيل على أجهزة الاستقبال الموجودة على الأرض التقاط إشارات متناثرة، لكن التكنولوجيا في ذلك الوقت كانت غير كافية. لقد عملوا في مدار ثابت جغرافيًا حتى عام 1992 وهم الآن ينجرفون ببطء.
كان مشروع الاتصالات عبر الأقمار الصناعية التالي لمختبر لينكولن بعد محطة الفضاء الدولية هو بناء حزم FLTSAT EHF.
بعثات LES
| اسم | معرف كوسبار | مركبة الإطلاق | تاريخ الإطلاق | تاريخ العودة |
|---|---|---|---|---|
| LES-1 | 1965-008ج [4] | تيتان IIIA -3 | 11 فبراير 1965 | |
| LES-2 | 1965-034ب [4] | تيتان IIIA-6 | 6 مايو 1965 | |
| LES-3 | 1965-108د [15] | تيتان IIIC -8 | 21 ديسمبر 1965 | 6 أبريل 1968 |
| LES-4 | 1965-108ب [5] | 19 أغسطس 1970 | ||
| LES-5 | 1967-066هـ [16] | تيتان IIIC-14 | 1 يوليو 1967 | |
| LES-6 | 1968-081د [17] | تيتان IIIC-5 | 26 سبتمبر 1968 | |
| ليز 7 | تم الإلغاء [7] | |||
| LES-8 | 1976-023أ [10] | تيتان IIIC-30 | 15 مارس 1976 | |
| LES-9 | 1976-023ب [10] | |||
الحالة الحالية
تمكن هواة الراديو من اكتشاف الإشارات الراديوية المنبعثة من LES-1 في نهاية عام 2012 والقياس عن بعد لـ LES-5 في عام 2020. [18]
مراجع
- ^ abc Andrew J. Butrica, ed. (1997). Beyond the Ionosphere: Fifty Years of Satellite Communication. Washington DC: NASA History Office. Bibcode :1997bify.book.....B . تم الاسترجاع في 18 فبراير 2020 .[ رابط ميت دائم ]
- ^ مجموعة ناسا لبرامج الاتصالات عبر الأقمار الصناعية (PDF) . جرينبيلت، ماريلاند: مركز جودارد لرحلات الفضاء. 1973.
- ^ "Astronautix.com". مؤرشف من الأصل في 2013-08-28.
- ^ abc "LES 1, 2". صفحة Gunter's Space . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ ab "LES 4". صفحة Gunter's Space . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "ثلاثون عامًا من البحث والتطوير في مجال الاتصالات الفضائية في مختبر لينكولن".
- ^ ab "LES 7". صفحة Gunter's Space . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "LES 3". صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "برنامج لينكولن التجريبي للأقمار الصناعية (LES-1,2,3,4): تقرير تقدمي". وقائع مؤتمر أنظمة الأقمار الصناعية للاتصالات، 2-4 مايو 1966. المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية.
- ^ abc "LES 8, 9". صفحة Gunter's Space . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "مقالة شركة الطيران والفضاء". مؤرشف من الأصل في 2012-02-07 . تم الاسترجاع في 2007-12-07 .
- ^ تشان، فينسينت (1988). "أنظمة الاتصالات البصرية غير المتجانسة بين الأقمار الصناعية" (PDF) . مجلة مختبر لينكولن . 1 (2): 169-186. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 أبريل 2024. تم الاسترجاع في 4 سبتمبر 2024 .
- ^ McDowell, Jonathan. "Launch Log". Jonathon's Space Report . تم الاسترجاع في 30 ديسمبر 2018 .
- ^ ماكدويل، جوناثان. "كتالوج الأقمار الصناعية". تقرير جوناثان الفضائي . تم استرجاعه في 11 فبراير 2020 .
- ^ "LES 3". صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "LES 5". صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ "LES 6". صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2024-09-06 .
- ^ بالكا، جو؛ نيومان، سكوت (24 أبريل 2020). "العثور على قمر صناعي عسكري أمريكي مفقود منذ فترة طويلة بواسطة مشغل راديو هاوٍ". NPR . تم الاسترجاع في 25 أبريل 2020 .
- ناسا SP-4217 ما وراء الغلاف الأيوني (مشتق من ويليام دبليو وارد، فرانكلين دبليو فلويد (1989)، ثلاثون عامًا من أبحاث وتطوير الاتصالات الفضائية في مختبر لينكولن) هو وصف مفصل لتطوير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في مختبر لينكولن ، وتم استخدامه كمرجع لمعظم هذه المقالة.
انظر أيضا
- برنامج فوييجر (استخدم أيضًا مولدات الطاقة الحرارية الراديوية ذات البطاريات الحرارية عالية الطاقة، والتي عملت حتى القرن الحادي والعشرين)
