الرادار الفضائي

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
ORS-2

الرادار الفضائي هو رادار يعمل في الفضاء الخارجي ؛ أما الرادار المداري فهو رادار يدور في مدار حول الأرض ، بينما الرادار المداري حول الأرض هو رادار يدور في مدار حول مركز الأرض . وقد استخدم عدد من أقمار مراقبة الأرض ، مثل رادارسات ، تقنية الرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR) للحصول على معلومات عن تضاريس الأرض وغطائها . [ 1 ]

جيش

في الولايات المتحدة، كان مشروع ديسكوفرر 2 برنامجًا عسكريًا مقترحًا لرادار فضائي، بدأ في فبراير 1998 كمشروع مشترك بين القوات الجوية ووكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة ( DARPA ) ومكتب الاستطلاع الوطني (NRO ) . وكان الهدف منه توفير بيانات عالية الدقة لتحديد الأهداف الأرضية المتحركة (GMTI)، بالإضافة إلى التصوير الراداري ذي الفتحة التركيبية (SAR) ورسم الخرائط الرقمية عالية الدقة. وقد ألغى الكونغرس هذا البرنامج في عام 2007. أما مشروع الرادار الفضائي الصغير (SBR) فهو نسخة أقل طموحًا من ديسكوفرر 2.

الرادار الفضائي ( SBR ) هو منظومة مقترحة من أقمار الرادار النشطة لوزارة الدفاع الأمريكية . سيمكن نظام SBR من رصد وتتبع الطائرات والسفن العابرة للمحيطات (على غرار برنامج US-A السوفيتي )، وربما المركبات البرية من الفضاء. وسيتم بعد ذلك نقل هذه المعلومات إلى مراكز القيادة الإقليمية والوطنية، بالإضافة إلى مراكز القيادة المحمولة جواً من طراز E-10 MC2A .

أقمار صناعية رادار عسكرية نشطة

رادارات مراقبة الأرض

بدأ استخدام مستشعر الرادار لأغراض مراقبة الأرض بواسطة قمر سيسات التابع لوكالة ناسا / مختبر الدفع النفاث ، والذي حمل ثلاثة مستشعرات رادار مختلفة:

صورة لمدينة سان فرانسيسكو التقطها رادار الفضاء أومبرا

بعد مهمة سيسات ، تم إطلاق أجهزة رادار الفتحة التركيبية (SAR) وأجهزة قياس الارتفاع وأجهزة قياس التشتت في العديد من المهمات الفضائية الأخرى.

في حين أن نظام الرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR) من حيث المبدأ يشبه نظيراته المحمولة جواً (مع ميزة التغطية المتزايدة والوصول العالمي الذي توفره منصة الأقمار الصناعية)، فإن النظامين الآخرين خاصان بعمليات الأقمار الصناعية.

مقياس الارتفاع الراداري الفضائي هو رادار موجه نحو الأسفل بدقة عالية جدًا، يقيس تضاريس سطح المحيط بدقة تصل إلى بضعة سنتيمترات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخلاص معلومات حول سرعة الرياح وارتفاع الأمواج من خلال تحليل سعة الصدى وشكله. تستخدم بعض مقاييس الارتفاع الرادارية (مثل CryoSat /SIRAL) تقنيات الفتحة التركيبية و/أو التداخلية ، مما يسمح بصغر حجمها برسم خرائط للأسطح الأكثر وعورة مثل الجليد القطبي.

يرصد مقياس تشتت الرياح نفس الجزء من سطح المحيط من زوايا رؤية مختلفة (ثلاث على الأقل) أثناء مرور القمر الصناعي، ويقيس سعة الصدى وانعكاسية السطح المقابلة. وبما أن الانعكاسية تتأثر بخشونة سطح المحيط، والتي بدورها تتأثر بالرياح وتعتمد أيضاً على اتجاهها، فإن هذا الجهاز قادر على تحديد سرعة الرياح واتجاهها.

تُستخدم هذه الأنواع الثلاثة من الرادارات حاليًا في العديد من الأقمار الصناعية. وتُعدّ أجهزة قياس التشتت ذات قيمة عالية في مجال الأرصاد الجوية التشغيلية، إذ تُتيح إعادة بناء حقول الرياح على نطاق عالمي. أما البيانات المُستقاة من أجهزة قياس الارتفاع الرادارية فتُستخدم لتحديد الجيود بدقة، ورصد المد والجزر، والتيارات المحيطية، وغيرها من الظواهر المحيطية واسعة النطاق مثل ظاهرة النينيو .

تتعدد تطبيقات الرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR): من الجيولوجيا إلى مراقبة المحاصيل، ومن قياس الجليد البحري إلى رصد الكوارث ومراقبة حركة السفن، ناهيك عن التطبيقات العسكرية (العديد من أقمار SAR المدنية هي في الواقع أنظمة ذات استخدام مزدوج). يوفر تصوير SAR ميزة كبيرة، مقارنةً بنظائره البصرية، تتمثل في عدم تأثره بالظروف الجوية كالسحب والضباب، مما يجعله المستشعر الأمثل عند الحاجة إلى ضمان استمرارية البيانات. إضافةً إلى ذلك، يسمح تداخل SAR (سواءً كان ثنائي المسار أو أحادي المسار، كما هو مستخدم في مهمة SRTM ) بإعادة بناء ثلاثية الأبعاد دقيقة.

تم استخدام أنواع أخرى من الرادارات في مهام مراقبة الأرض: رادارات هطول الأمطار مثل مهمة قياس هطول الأمطار الاستوائية ، أو رادارات السحب مثل تلك المستخدمة في Cloudsat .

مثل أقمار مراقبة الأرض الأخرى ، تستخدم أقمار الرادار غالبًا مدارات متزامنة مع الشمس بحيث يتم تجاهل التغيرات اليومية للغطاء النباتي، مما يسمح بقياس التغيرات طويلة المدى بدقة أكبر.

قائمة أقمار الرادار لرصد الأرض

تشمل الأقمار الصناعية الرادارية لمراقبة الأرض ومجموعات الأقمار الصناعية ما يلي، مع تواريخ التشغيل.

غير نشط

نشيط

  • NISAR (SAR، مشروع مشترك بين الولايات المتحدة والهند، أكبر رادار ذي فتحة تركيبية في الفضاء، من 2025 حتى الآن)

قيد التطوير

رادارات الكواكب

معظم أجهزة الرادار التي يتم حملها كحمولة في مهمات الكواكب (أي، لا نأخذ في الاعتبار رادار إلكترونيات الطيران، مثل رادارات الالتحام والهبوط المستخدمة في أبولو و LEM ) تنتمي إلى فئتين: رادارات التصوير وأجهزة السبر.

رادارات التصوير : تُعدّ رادارات الفتحة التركيبية الأدوات الوحيدة القادرة على اختراق الغطاء السحابي الكثيف حول كواكب مثل الزهرة ، التي كانت الهدف الأول لمثل هذه المهمات. وقد صوّرت مركبتان فضائيتان سوفيتيتان ( فينيرا 15 وفينيرا 16 ) الكوكب في عامي 1983 و1984 باستخدام رادار الفتحة التركيبية ومقاييس الارتفاع الرادارية . كما صوّر مسبار ماجلان الزهرة في عامي 1990 و1994.

كان تيتان ، أكبر أقمار زحل ، الهدف الوحيد الآخر لمهمة رادار تصويري ، وذلك بهدف اختراق غلافه الجوي الكثيف. وقد وفّر رادار مسبار كاسيني ، الذي دار حول زحل بين عامي 2004 و2017، صورًا لسطح تيتان خلال كل تحليق له بالقرب من القمر. وكان رادار كاسيني نظامًا متعدد الأوضاع، إذ كان قادرًا على العمل كرادار ذي فتحة اصطناعية ، ومقياس ارتفاع راداري ، ومقياس تشتت ، ومقياس إشعاع .

رادارات السبر : هي رادارات  منخفضة التردد (عادةً ما تكون عالية التردد - من 3 إلى 30 ميجاهرتز - أو أقل) تخترق سطح الأرض ، وتُستخدم لجمع بيانات عن بنية باطن الكوكب. يسمح لها تردد تشغيلها المنخفض باختراق الأرض لمئات الأمتار، أو حتى كيلومترات، تحت السطح. تُستخدم تقنيات الفتحة التركيبية عادةً لتقليل البصمة الأرضية (نظرًا لانخفاض تردد التشغيل وصغر أبعاد الهوائي المسموح بها ، يكون الشعاع واسعًا جدًا)، وبالتالي تقليل الصدى غير المرغوب فيه من الأجسام السطحية الأخرى.

كان أول جهاز رادار صوتي تم إطلاقه هو ALSE (تجربة أبولو الصوتية القمرية) على متن أبولو 17 في عام 1972.

من بين أجهزة قياس الأعماق الأخرى التي تم إطلاقها (في هذه الحالة حول المريخ )، جهاز MARSIS (رادار المريخ المتقدم لقياس الأعماق تحت السطحية والغلاف الأيوني ) على متن مسبار Mars Express التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، وجهاز SHARAD (رادار قياس الأعماق الضحل للمريخ) على متن مركبة استطلاع المريخ المدارية (MRO) التابعة لمختبر الدفع النفاث ( JPL ). وكلاهما يعملان حاليًا. كما يُستخدم رادار قياس الأعماق على متن مسبار القمر الياباني SELENE ، الذي أُطلق في 14 سبتمبر 2007.

تم وضع جهاز مماثل (مخصص بشكل أساسي لاستكشاف بلازما الغلاف الأيوني ) على متن مهمة المريخ اليابانية نوزومي (التي أطلقت في عام 1998 ولكنها فقدت).

مراجع