محطة أرضية

المحطة الأرضية ، أو محطة الأرض ، أو الطرفية الأرضية ، هي محطة راديو أرضية مصممة للاتصالات اللاسلكية بين الكواكب والمركبات الفضائية (وتُشكل جزءًا من القطاع الأرضي لنظام المركبة الفضائية)، أو لاستقبال الموجات الراديوية من مصادر راديوية فلكية . قد تقع المحطات الأرضية على سطح الأرض أو في غلافها الجوي. ^{[ 1 ]} تتواصل المحطات الأرضية مع المركبات الفضائية عن طريق إرسال واستقبال الموجات الراديوية في نطاقات التردد العالي جدًا (SHF) أو التردد العالي للغاية (EHF) (مثل الموجات الميكروية )، أو في النطاقات الضوئية للاتصالات الليزرية (وتُسمى حينها محطة أرضية ضوئية، OGS). عندما تُرسل المحطة الأرضية بنجاح موجات راديوية إلى مركبة فضائية (أو العكس)، فإنها تُنشئ رابطًا للاتصالات . يُعد الهوائي المكافئ أحد أجهزة الاتصالات الرئيسية في المحطة الأرضية .

قد تكون المحطات الأرضية ثابتة أو متنقلة. يصف القسم الثالث من المادة 1 من لوائح الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) الخاصة بالراديو أنواعًا مختلفة من المحطات الأرضية الثابتة والمتنقلة، وعلاقاتها المتبادلة. ^{[ 2 ]}

تُستخدم محطات أرضية متخصصة للأقمار الصناعية، أو محطات تتبع الأقمار الصناعية، للتواصل عن بُعد مع الأقمار الصناعية ، وخاصة أقمار الاتصالات . كما تتواصل محطات أرضية أخرى مع محطات فضائية مأهولة أو مجسات فضائية غير مأهولة. وتُسمى المحطة الأرضية التي تستقبل بيانات القياس عن بُعد بشكل أساسي ، أو التي تتابع مهمات فضائية، أو الأقمار الصناعية غير الموجودة في مدار ثابت بالنسبة للأرض ، محطة تتبع أرضية ، أو محطة تتبع فضائية ، أو ببساطة محطة تتبع .

عندما تكون مركبة فضائية أو قمر صناعي ضمن مجال رؤية محطة أرضية، يُقال إن المحطة لديها رؤية للمركبة الفضائية (انظر: مرور ). يمكن للمركبة الفضائية التواصل مع أكثر من محطة أرضية في الوقت نفسه. ويُقال إن محطتين أرضيتين لديهما رؤية مشتركة للمركبة الفضائية عندما تتشارك المحطتان اتصالاً بصرياً مباشراً وغير معاق مع المركبة الفضائية. ^{[ 3 ]}

إن منفذ الاتصالات - أو بشكل أكثر شيوعًا، المحطة الفضائية - هو محطة أرضية تعمل كمركز يربط بين شبكة مدارية فضائية أو شبكة مدارية أرضية وشبكة اتصالات أرضية ، مثل الإنترنت .

قد توفر محطات البث عن بعد خدمات بث متنوعة من بين وظائف الاتصالات الأخرى، ^{[ 4 ]} مثل تحميل برامج الكمبيوتر أو إصدار الأوامر عبر وصلة صاعدة إلى قمر صناعي. ^{[ 5 ]}

في مايو 1984، أصبح مرفأ دالاس/فورت وورث أول مرفأ أمريكي يبدأ تشغيله.

في المعيار الفيدرالي 1037C ، عرّفت إدارة الخدمات العامة الأمريكية مجمع المحطة الأرضية بأنه مجموعة المعدات والمنشآت اللازمة لدمج محطة أرضية (محطة طرفية) في شبكة اتصالات. ^{[ 6 ] [ 7 ]} وقد أُدرج المعيار FS-1037C لاحقًا ضمن معجم ATIS للاتصالات، الذي تتولى صيانته منظمة تحالف حلول صناعة الاتصالات (ATIS)، وهي منظمة دولية غير حكومية ذات توجه تجاري . كما تقر رابطة صناعة الاتصالات بهذا التعريف.

يُعنى قطاع الاتصالات الراديوية التابع للاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-R) بوضع المعايير الدولية المتفق عليها من خلال الحوار متعدد الجنسيات. في الفترة من عام 1927 إلى عام 1932، تولت اللجنة الاستشارية الدولية للراديو إدارة المعايير واللوائح التي يُشرف عليها الآن قطاع الاتصالات الراديوية التابع للاتحاد الدولي للاتصالات.

إضافةً إلى مجموعة المعايير التي حددها الاتحاد الدولي للاتصالات الراديوية (ITU-R)، يُقدّم كل مُشغّل رئيسي للأقمار الصناعية متطلبات ومعايير فنية يجب على المحطات الأرضية استيفاؤها للتواصل مع أقمار المُشغّل. على سبيل المثال، تنشر شركة إنتلسات معايير محطات إنتلسات الأرضية (IESS) التي تُصنّف، من بين أمور أخرى، المحطات الأرضية وفقًا لقدرات هوائياتها المكافئة، وتُعتمد مُسبقًا نماذج مُحدّدة من الهوائيات. ^{[ 8 ]} وتنشر شركة يوتلسات معايير ومتطلبات مُشابهة، مثل معايير محطات يوتلسات الأرضية (EESS). ^{[ 9 ] [ 10 ]} ويُقدّم فريق العمليات الاستشاري المشترك بين الوكالات دليلًا للخدمات يصف الخدمات القياسية، ^{[ 11 ]} ومعيار الدعم المتبادل للمركبات الفضائية في حالات الطوارئ، ومعايير بيانات اللجنة الاستشارية لأنظمة بيانات الفضاء .

تم ابتكار وتطوير مشروع Teleport (الذي كان يسمى في الأصل حديقة الأقمار الصناعية للاتصالات ) بواسطة جوزيف ميلانو في عام 1976 كجزء من دراسة أجراها المجلس الوطني للبحوث بعنوان " الاتصالات للمناطق الحضرية: الاحتياجات والفرص على المدى القريب" .

شبكة المحطات الأرضية هي مجموعة من المحطات الموجودة لدعم اتصالات المركبات الفضائية وتتبعها، أو كليهما. تُنشأ الشبكة لتوفير دعم مخصص لمهمة أو وظيفة أو برنامج أو منظمة محددة. ^{[ 12 ]}

تشمل شبكات المحطات الأرضية ما يلي:

• شبكة التحكم بالأقمار الصناعية التابعة لقوة الفضاء الأمريكية (SCN)
• شبكة ناسا للفضاء القريب
• شبكة ناسا للفضاء العميق
• شبكة تتبع روسيا
• شبكة التتبع الفضائي الأوروبية ( ESTRACK )
• شبكة القياس عن بعد والتتبع والتحكم التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISTRAC)
• شبكة جاكسا لتتبع ومراقبة الأقمار الصناعية القريبة من الأرض ^{[ 13 ]}
• مركز التحكم في إطلاق وتتبع الأقمار الصناعية الصيني (CLTC)
• خدمات كونغسبيرغ للأقمار الصناعية النرويجية (KSAT)
• شبكة محطات CONNECT الأرضية التابعة لشركة الفضاء السويدية (SSC)
• شبكة محطات RBC Signals العالمية الأرضية ^{[ 14 ]}
• شبكة محطات أرضية Leaf Space ^{[ 15 ]}
• شبكة محطات أمازون ويب سيرفيسز الأرضية ^{[ 16 ]}
• شبكة SatNOGS ^{[ 17 ]}

وشملت الشبكات التاريخية الأخرى ما يلي:

• شبكة التتبع البصري لمرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (SAO)
• مضمار سباق مصغر أمريكي
• شبكة النقل التابعة لمختبر الفيزياء التطبيقية (ترانيت) ^{[ 18 ]}
• شبكة إنتر كوسموس

• UplinkStation.com ، دليل الشركات لمحطات البث الفضائي التجارية، ومشغلي التلفزيون عبر الأقمار الصناعية ، وما إلى ذلك.
• رابطة المحطات الأرضية العالمية