تحقیق مقاله ماهواره ها

 مقدمه

ماهواره‌ ها امروز جایگاه ویژه ای نزد دولتها و نیز زندگی انسان ها دارند همه ساله، صدها ماهواره به فضا فرستاده شده و نقشهای فراوانی را ایفا می کنند و نقش ماهواره در جنگ و صلح با اهمیت شمرده می‌شود. عصر فضا و ماهواره‌ها از چهارم اکتبر سال 1957 میلادی با پرتاب نخستین ماهواره ساخت دست بشر (اسپوتنیک – 1) آغاز شد. امروزه بیش از 1000 ماهواره در مدارهای مختلف در اطراف کره زمین در حال چرخش هستند و تاکنون بیش از 4000 ماهواره به فضا پرتاب شده است. یعنی به طور متوسط هر سه روز یک ماهواره.

این همه در حالی است که جمهوری اسلامی ایران صاحب هیچ ماهواره‌ای در مدار زمین نیست و در واقع فن‌آوری ساخت و پرتاب ماهواره را در اختیار ندارد. چند سالی است که مسوولان محترم کشوری به توصیه دانشمندان و صاحبنظران توجه کرده و دستور آغاز بررسیهایی برای انتقال فن‌آوری ساخت و پرتاب ماهواره را صادر نموده اند. مقاله کنونی حاوی اطلاعات گوناگونی در این زمینه بوده و این موضوع را از زاویه های مختلف مورد بررسی قرار داده است. در پایان، توصیه های کاربردی نیز ارائه شده است.

ماهواره (satellite) یک وسیله پرواز کننده در فضاست که در یک مسیر بسته به نام مدار (orbit) به مدت طولانی به دور زمین در حال گردش می‌باشد. مرکز زمین در صفحه مدار قرار دارد. نیروی جاذب (گریز از مرکز) روی ماهواره که از دو عامل مهم فاصله ماهواره از مرکز زمین (R) و سرعت حرکت ماهواره (V) ناشی می‌شود معمولاً در تعادل با نیروی جاذبه زمین است و بنابراین ارتفاع ماهواره از زمین، ثابت حفظ می‌شود به طور کلی مدار ماهواره‌ها بیضی است که مرکز زمین در یکی از کانونهای آن قرار دارد. شکل، اندازه، سمت و زاویه صفحه مدار بستگی به سرعت ماهواره و شرایط پرتاب دارد.

ماهواره باید از زمین به مدار مورد نظر حمل شده و در آنجا رها گردد. شیوه نصب ماهواره در سه مرحله انجام می‌شود: 1- ماهواره به وسیله یک راکت نیرومند بالابرنده، در یک مدار دایره ای رها می‌شود (به طور معمول راکت پس از رها کردن ماهواره در مدار مربوط، به سمت زمین باز می گردد و اغلب در برخورد با جو می سوزد). 2- با کمک موتورهای کوچک ماهواره، مدار آن به بیضی تبدیل می‌شود تا ارتفاع افزایش یابد. 3- با روشن شدن موتور اوجگیری، ماهواره در یک مدار دایره ای با شرایط از پیش تعیین شده قرار می گیرد. شکلهای 1 و 2 مراحل گوناگون پرتاب یک ماهواره ‌اینتلست به مدار ثابت زمین را نشان می‌دهند.

شکلهای 3و 4 بخشهای اصلی دو ماهواره تایروس- اِن واسپات را نشان می دهند. هنگامی که یک ماهواره در مدار قرار گرفت، به دلیل نبود نسبی هوا، تقریباً هیچ مانعی برای جلوگیری از حرکت ماهواره وجود ندارد بنابراین سرعت، تقریباً ثابت می ماند. چون سرعت ثابت است پس ارتفاع ماهواره از زمین نیز ثابت باقی می ماند. به طور معمول ماهواره سه بخش اصلی دارد: 1- صفحه خورشیدی به منظور تولید انرژی الکتریکی برای مصرف سیستمهای داخلی ماهواره 2- سیستمهای داخلی (الکترونیکی، مخابراتی، اپتیکی و...) به منظور انجام ماموریت، 3- سیستم هدایت و کنترل ماهواره، شامل موتورهای راکتی، مخازن سوخت و مکانیزم کنترل مسیر

ماهواره : از کجا تا کجا

تاریخ ماهواره‌ها را به مقاله آرتور. سی. کلارک علمی‌نویس مشهور نسبت می‌دهند که در مقاله‌ای در اکتبر 1945 اظهار داشت که با سه ماهواره واقع در فاصله 000,36 کیلومتری زمین می‌توان تمام سطح زمین را تحت پوشش امواج آن قرار داد. البته، پیش از او دانشمندان آلمان هیتلری پژوهش‌های فراوانی را در این خصوص انجام داده بودند و مهاجرت این افراد به امریکا و شوروی سابق به انتقال سریع تجارب و اسناد تحقیقاتی و رشد صنایع ماهواره‌ای این دو کشور رقیب شد. این دو کشور، با هدف بهره‌برداری نظامی به رقابت با یکدیگر پرداختند و به تدریج، ماهواره‌های هواشناسی، مطالعه جو و سطح زمین و دریاها، ناوبری هوایی و دریایی و نظایر آن‌ها را در مدار زمین قرار دادند. نخستین ایده مربوط به استفاده از ماهواره‌های مخابراتی در اواسط دهه 1950 میلادی ابراز شد و از اوایل دهه 1960، به تدریج ماهواره‌های مخابراتی نیز در مدار زمین قرار گرفتند. در طول دهه‌های 60 و 70 میلادی، عمده‌ترین کاربرد ماهواره‌ های مخابراتی عبارت بودند از انتقال مکالمات تلفنی و تصاویر تلویزیونی از یک ایستگاه زمینی به ایستگاه زمینی دیگر (این ماهواره‌های نقطه به نقطه را FSS می‌نامیدند). نکته مهم در این دهه‌ها آن بود که تقریباً تمام فعالیت‌های مخابراتی و تلویزیونی ماهواره‌ای در وزارتخانه‌ها یا سازمان‌های دولتی صورت می‌پذیرفتند و در نتیجه، اعمال حاکمیت و کنترل ملی بر محتوا یا کنترل ایستگاه‌های ماهواره‌ای و رسانه‌ای محقق می‌شد.

در طول این دوران، تولید و ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین صنعت پرهزینه اما سودآوری بود و در نتیجه، رقابت شدید بین کشورها و صنایع بزرگ جهانی و نیز رقابت با فن‌آوری‌های توزیعی دیگر (به ویژه کابل نوری) باعث رشد سریع فن‌آوری ‌ماهواره‌ای شد. این فن‌آوری‌ها، در دهه‌های 80 و 90 میلادی، کوشیدند تا ظرفیت انتقال محتوا و قدرت پخش خود را افزایش دهند و از محدوده فرکانس وسیع‌تری که قبلاً بدون استفاده بود، بهره گیرند. همچنین، تلاش برای افزایش کارایی ماهواره‌ها باعث توجه جدی سرمایه‌گذاران به قابلیت‌های حاصل از قراردادن ماهواره‌ها در مدارهای پایین‌تر شد و در نتیجه، چندین برنامه وسیع جهانی برای استفاده از ماهواره‌های پایین مدار (Low Earth Orbit = LEO) و میانه‌مدار (Medium Earth Orbit = MEO) در سال‌های اخیر راه‌اندازی گردیده‌اند یا در سال‌های آتی به بهره‌برداری خواهند رسید.  نخستین ماهواره مخابراتی که در مدار همزمان زمین (GES) قرارگرفت ماهواره آنیک 1- آ (Anik A-1) کانادا در سال 1972 بود که توسط اتحادیه رادیو تلویزیون این کشور (CBC) در مدار زمین قرار گرفت و از آن برای اتصال ایستگاه‌های FSS و نه پخش مستقیم برای گیرندگان استفاده می‌شد. اولین ماهواره پخش مستقیم برای گیرندگان در سال 1976 به نام هرمس (Hermes) در همین کشور به کار گرفته شد. نخستین ماهواره پخش مستقیم تلویزیونی (DBS) آسیا در سال 1984 در کشور ژاپن با نام یوری 2 آ(Yuri-2A) به فضا پرتاب شد که سرریز امواج آن به جزایر کشورهای همسایه مسأله‌ساز شد. اما تبدیل شدن پخش مستقیم ماهواره‌ای به یک مسأله مهم جهانی با پرتاب ماهواره ASTRA در دسامبر 1988 و آغاز فعالیت آن در فوریه 1989 مصادف شد. در قاره آسیا، این پدیده با پرتاب ماهواره آسیاست (Asia Sat 1) در آوریل 1990 و شروع پخش مستقیم تلویزیونی توسط شرکت هنگ‌کنگی استارتی وی (STAR TV) ، از طریق آن ماهواره در اکتبر 1991، به طور جدی طرح شد. دریافت کانال‌های تلویزیونی این ماهواره در مناطق حاشیه‌ای (مثلاً در ایران) تنها با بشقاب‌هایی به قطر سه متر عملی بود. اما، با تقویت امواج، در سال 1993، بشقاب‌های به قطر 8/1 متر تصویر واضحی را دریافت می‌کردند. افزایش قدرت پخش ماهواره‌ها به کاهش فزاینده اندازه و قطر بشقاب‌ها منجر شد و همزمان نیز قیمت دستگاه‌های رسیور (به دلیل تولید انبوه) کاهش یافت. نتیجه این تغییرات بالا رفتن مطلوبیت ماهواره برای مصرف‌کنندگان در کل دنیا و از جمله ایران بود.

در هر حال، امروزه فشار ناشی از تقاضا برای خدمات متنوع و بهتر ماهواره‌ای (نظیر ارائه اینترنت با کیفیت باند وسیع، ارتباطات صوتی و تصویری بین فردی و پخش رادیو تلویزیونی) و گسترش روزافزون بازار و در نتیجه، سودآوری قابل توجه، صنایع ماهواره‌ای را به سرمایه‌گذاری و توجه جدی در امر تحقیق و توسعه رهنمون شده است. در نتیجه، علی‌رغم شکست برخی از برنامه‌های ماهواره‌ای در واپسین سال‌های قرن بیستم، بسیاری از متخصصان و دانشمندان بر این باورند که ماهواره‌های ارتباطی و مخابراتی در آینده شاهد نوآوری‌های جدید خواهد بود و از این رو نقش و حضور گسترده‌تری در عرصه ارتباطات فردی و جمعی جهانی خواهند داشت. سرعت رشد فن‌آوری ماهواره‌ای به حدی است که سیاست‌گذاری ملی و بین‌المللی، بر پایه نظر برخی از متخصصان، مانع اصلی به کار گیری قابلیت‌های فنی فعلی است. به عبارت دیگر، حتی در حال حاضر، امکانات فنی ماهواره‌ها بسیار بیش‌تر از میزان عملی‌شدن کنونی آن است و علت اصلی توقف نسبی برنامه‌های نوین را باید در ممنوعیت‌ها و محدودیت‌های ناشی از سیاست‌های ملی و بین‌المللی جستجو کرد تا در امکانات فنی و سرمایه در دسترس.

در هر حال، پخش مستقیم برنامه‌های تلویزیونی از طریق ماهواره‌ها در طول ده سال گذشته به عنوان یک مساله جهانی مورد توجه کشورهای مختلف قرار گرفته است و در این میان، کشورهای دارای حساسیت‌ها و ملاحظات فرهنگی (به ویژه از منظر ارزش‌های سنتی، ملی و یا مذهبی) و سیاسی توجه بیش‌تری را به آن مبذول داشته‌اند. پیامدهای فرهنگی، سیاسی و حتی اقتصادی مورد انتظار طیف وسیعی از سیاست‌ها را در کشورهای آسیایی (به ویژه کشورهای اسلامی) به وجود آورد. این سیاست‌ها از پذیرش مطلق تا طرد کامل را شامل می‌شدند. یک تحقیق در سال 1373، کشورهای آسیایی را براساس سیاست‌های ماهواره‌ای آن‌ها به شش گروه تقسیم کرد:

1. کشورهایی که ماهواره را مجاز دانستند و حتی تسهیلاتی را برای مردم فراهم کردند؛ مانند سنگاپور، هنگ‌کنگ، اسرائیل و کویت.

2. کشورهایی که مانع حقوقی به وجود نیاوردند اما، همزمان با وضع مالیات و عوارض برای نصب بشقاب‌های ماهواره‌ای، به اقدام‌های رقابتی نیز دست زدند؛ مانند پاکستان.

3. کشورهایی که ماهواره را مجاز دانستند اما به جستجو و اعمال برنامه‌های رقابتی دست زدند؛ مانند هند، اندونزی، کره جنوبی و سریلانکا.

4. کشورهایی که ممنوعیت‌های قانونی ایجاد کردند اما به راه‌حل‌های رقابتی نیز دست زدند؛ مانند عربستان، بحرین، قطر، امارات متحده عربی و مالزی.

5. کشورهایی که با پشتوانه امکانات غنی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری خود ممنوعیت‌های قانونی ایجاد کردند؛ مانند ژاپن.

6. کشورهایی که تا زمان تحقیق هنوز تصمیم رسمی و قانونی مشخصی را اعلام نکرده بودند و در نتیجه، اقدام اساسی برای رقابت نیز نداشتند.

تحقیقات نشان می‌دهند که سیاست ماهواره‌ای کشورهای آسیایی غالباً در یک مدت بسیار کوتاه بین 1993 تا 1995 (1372 تا 1375) دستخوش تغییرات بسیاری شد. این تغییرات معمولاً حاکی از حرکت سیاستی از دو سوی افراطی طیف پذیرش مطلق/طرد کامل به سوی نقاط بینابینی بود. در طول این سال‌ها، بسیاری از کشورهایی که ماهواره‌ها را ممنوع دانسته بودند به جستجوی راه‌های مناسب برای ارائه برنامه‌های جذاب تلویزیونی (داخلی یا خارجی) به شهروندان خود از طریق راه‌اندازی شبکه‌های تلویزیونی زمینی یا ماهواره‌ای پرداختند. کشورهایی نیز که ماهواره را (به طور مطلق یا با وضع مالیات و عوارض) آزاد دانسته بودند به تدریج وارد رقابت شدند و با هدف اقتصادی یا فرهنگی و سیاسی به جذب وقت شهروندان خویش و در نتیجه، دور کردن آن‌ها از کانال‌ها و شرکت‌های رقیب دست زدند. به عبارت دیگر، سیاست ماهواره‌ای مبتنی بر «آزادی قانونی» یا «ممنوعیت قانونی» در اغلب کشورهای پیشرفته و در حال توسعه (و در سطح آسیا و حتی کشورهای اسلامی) به چشم یک سیاست کامل و مطلق نگریسته نشده و تلاش برای جذب وقت و توجه مردم کشور به شیوه‌های مختلف انجام گرفته است.

در حال حاضر، کشورهایی نظیر ترکیه، اندونزی، مالزی، پاکستان، هند، سریلانکا، ژاپن، چین و اغلب کشورهای عرب زبان به بهره‌گیری از سیستم‌های مختلف (برحسب منبع تأمین محتوا، میزان اعمال تغییر در محتوا، مالکیت و مدیریت سازمان‌های مربوطه، پخش زمینی یا ماهواره‌ای و ...) از کانال‌های ماهواره‌ای موجود برای تأمین خواسته‌ها و نیازهای مخاطبان داخلی خود بهره می‌گیرند. برخی از کشورها نیز هدف فوق را با اجرای برنامه‌های مشترک پیگیری می‌کنند. مثلاً در کشورهای عرب زبان چند شرکت بین‌الدولی یا خصوصی (نظیر عرب‌‌ست، شبکه الجزیره، MBC، ANN و ...) وظیفه تهیه برنامه‌ها از منابع داخلی یا جهانی برای پخش ماهواره‌ای به کشورهای تحت پوشش خود را به عهده گرفته‌اند. با این توضیح کلی، بهتر است به بررسی وضعیت بهره‌وری از فن‌آوری ماهواره‌ای در چند کشور آسیایی بپردازیم و سپس، درس‌های احتمالی حاصل از تجارب این کشورها برای ایران را به بحث بگذاریم.

وضعیت فعلی ماهواره در کشورهای آسیایی

همان‌گونه که پیش‌تر ذکر شد، اغلب کشورها از اواسط دهه 1370 برنامه‌هایی را برای بهره‌وری ملی از ماهواره به اجرا گذاشته‌اند خواه این کشورها دریافت سایر کانال‌ها را ممنوع کرده یا به انتخاب شهروندان واگذار کرده باشند. اما بهتر است در ابتدا انواع بهره‌وری از ماهواره را مشخص کنیم. در دهه اول می‌توان سه نوع بهره‌وری ملی از ماهواره را نشان داد. الف) استفاده از ماهواره برای پخش مستقیم برنامه‌‌های کانال‌های تلویزیونی ملی به درون کشور. این اقدام برای فایق آمدن بر موانع طبیعی گسترش پوشش شبکه‌ های تلویزیونی ملی به نقاط دوردست و کم‌جمعیت یا بالا بردن کیفیت دریافت برنامه‌ها توسط بسیاری از کشورها (نظیر هند و استرالیا صورت گرفته است؛ ب) استفاده از ماهواره برای پخش مستقیم برنامه‌های کانال‌های تلویزیونی ملی یا کانال‌های جدیدالتأسیس و پخش برای سایر کشورها. معمولاً پخش ماهواره‌ ای تلویزیونی برای سایر کشورها به منظور حضور جهانی فرهنگ کشور مبدأ، اطلاع‌رسانی جهانی و تأثیر بر افکار عمومی کشورهای مقصد یا به ویژه با هدف ارائه برنامه‌های تلویزیونی به جمعیت‌های مهاجر به کشورهای دیگر انجام می‌گیرد. پخش ماهواره‌ای شبکه خبر، شبکه‌های جام‌جم و شبکه‌های سحر ایران به منطقه خاورمیانه، اروپا و امریکا را می‌توان در این طبقه جای داد. امروزه، تعداد بسیار زیادی از کانال‌های در دسترس را همین نوع کانال‌های تلویزیونی تشکیل می‌دهند.