الاحتفاء بإرث أول قمر صناعي كويتي لهواة اللاسلكي

 

في الذكرى الخامسة لإطلاقه، لا يزال القمر الصناعي QMR-KWT-1 رمزاً لحضور الكويت المتنامي في مجال تكنولوجيا الفضاء وهواية اللاسلكي. ولا يقتصر البث التذكاري بتقنية SSTV (التلفزيون بطيء المسح الضوئي) -الذي يتم عبر خليفته QMR-KWT-2- على الاحتفاء بنجاح مهمة القمر الصناعي فحسب، بل يشمل أيضاً تسليط الضوء على الأثر التعليمي والتقني والدولي الذي أحدثه منذ دخوله المدار.

 

تاريخ القمر الصناعي QMR-KWT-1

 

أُطلق القمر الصناعي QMR-KWT-1 (حيث يرمز الاختصار QMR إلى مشروع الأقمار الصناعية الكويتي المرتبط بمبادرة هواة اللاسلكي في الكويت) في 29 يونيو 2021، وذلك على متن صاروخ "فالكون 9" (Falcon 9) التابع لشركة "سبيس إكس" (SpaceX) ضمن مهمة "ترانسبورتر-2" (Transporter-2) من قاعدة كيب كانافيرال في فلوريدا.

وقد طُوِّر هذا القمر الصناعي من خلال تعاون مشترك بين مجتمع هواة اللاسلكي في الكويت، وطلاب الهندسة، وشركاء دوليين في مجال الأقمار الصناعية.

 

 حيث هدفت المهمة إلى:

 

•   تعزيز التعليم في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM).

•   إلهام المهندسين الشباب.

•   توسيع نطاق مشاركة الكويت في تكنولوجيا الفضاء.

•   دعم مجتمع هواة اللاسلكي العالمي.

يُصنَّف القمر الصناعي ضمن فئة "كيوب سات" (CubeSat) بحجم "1U"، حيث تبلغ أبعاده حوالي 10 × 10 × 10 سم ووزنه قرابة 1.3 كجم. ورغم صغر حجمه، فهو يحمل معدات اتصالات متطورة قادرة على خدمة هواة اللاسلكي في جميع أنحاء العالم.

وقد مثَّل إطلاق هذا القمر الصناعي إحدى أولى تجارب الكويت الناجحة في مجال أقمار هواة اللاسلكي الصناعية، مما جعل البلاد جزءاً من المجتمع المتنامي للدول التي تشغِّل أقمار "كيوب سات" في المدار الأرضي المنخفض.

 

صُمِّم المشروع لتحقيق عدة أهداف تعليمية وتقنية، منها:

 

•   استعراض تقنيات أقمار "كيوب سات" (CubeSat).

•   توفير قمر صناعي للاتصالات متاح لهواة اللاسلكي.

•   تشجيع الجامعات والطلاب على المشاركة في هندسة الأقمار الصناعية.

•   تعزيز التعاون الدولي داخل مجتمع أقمار هواة اللاسلكي.

•   إلهام الجيل القادم من مهندسي الطيران والفضاء في الكويت.

 

المواصفات الفنية

على الرغم من صغر حجمه، يضم القمر الصناعي QMR-KWT-1 عدة أنظمة فرعية هامة:

 

•   ألواح شمسية لتوليد الطاقة الكهربائية.

•   نظام بطاريات قابل لإعادة الشحن.

•   حاسوب داخلي للتشغيل الذاتي.

•   جهاز إرسال واستقبال لاسلكي لهواة الراديو (يعمل بنطاقي UHF وVHF).

•   منارة لإرسال بيانات القياس عن بُعد (Telemetry beacon).

•   آلية لنشر الهوائيات.

•   إلكترونيات تثبيت وضعية القمر الصناعي (Attitude stabilization).

يدور القمر الصناعي حول الأرض مرة كل 95 دقيقة تقريباً في مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس، وعلى ارتفاع يتراوح بين 500 و550 كيلومتراً تقريباً.

 

الوظائف الرئيسية

 

1. مكرر إشارة لهواة الراديو (Repeater)

تتمثل إحدى الوظائف الأساسية للقمر الصناعي QMR-KWT-1 في العمل كقمر صناعي للاتصالات مخصص لهواة الراديو.

 

ويمكن لمشغلي الراديو المرخصين القيام بما يلي:

 

•   استقبال إشارات القمر الصناعي.

•   إعادة بث الاتصالات الصوتية أو الرقمية.

•   إجراء تجارب على تقنيات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.

يوفر هذا فرصاً تعليمية عالمية لهواة الراديو.

 

2. إرسال بيانات القياس عن بُعد (Telemetry)

 

يرسل القمر الصناعي باستمرار بيانات القياس عن بُعد، بما في ذلك:

•   جهد البطارية.

•   درجة الحرارة الداخلية.

•   أداء الألواح الشمسية.

•   حالة سلامة الأنظمة.

•   وضع التشغيل الحالي.

 

تستخدم المحطات الأرضية هذه المعلومات لمراقبة حالة القمر الصناعي والتحقق من أداء أنظمته الفرعية.

 

3. منصة تعليمية

 

تستخدم الجامعات والمدارس والمؤسسات المعنية بمجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) القمر الصناعي QMR-KWT-1 كمختبر هندسي واقعي.

ويمكن للطلاب تعلم:

•   ميكانيكا المدارات.

•   اتصالات الأقمار الصناعية.

•   هندسة الترددات الراديوية (RF).

•   أنظمة الفضاء.

•   تحليل البيانات.

•   عمليات المحطات الأرضية.

فبدلاً من الاكتفاء بدراسة الجوانب النظرية، يمكن للطلاب تلقي بيانات حية ومباشرة من مركبة فضائية تدور حول الأرض.

 

4. نظام APRS والاتصالات الرقمية

اعتماداً على وضع التشغيل المُعدّ مسبقاً، يدعم القمر الصناعي تجارب الاتصالات الرقمية باستخدام بروتوكولات هواة الراديو.

 

وتتيح هذه الإمكانيات للمستخدمين:

 

•   تبادل الحزم الرقمية (Digital packets).

•   إجراء تجارب انتشار الموجات.

•   اختبار محطات الأقمار الصناعية المحمولة.

 

5. التعاون الدولي

نظراً لأن أقمار الهواة الصناعية متاحة للمشغلين المرخصين في جميع أنحاء العالم، فقد أصبح QMR-KWT-1 جزءاً من شبكة دولية من المتطوعين الذين يقومون بـ:

•   تتبع مسارات مرور القمر الصناعي.

•   فك تشفير بيانات القياس عن بُعد.

•   مشاركة التقارير التشغيلية.

•   المساعدة في متابعة حالة المهمة ومستجداتها. يساهم آلاف من هواة اللاسلكي برصد ملاحظات من قارات مختلفة.

 

دور تقنية SSTV

تسلط احتفالية الذكرى السنوية الخامسة الضوء على بث خاص بتقنية SSTV (التلفزيون بطيء المسح) من القمر الصناعي QMR-KWT-2، وهو القمر الصناعي التالي في البرنامج.

تُعد تقنية التلفزيون بطيء المسح (SSTV) وسيلة لنقل الصور الثابتة عبر الترددات اللاسلكية.

وعلى عكس التلفزيون التقليدي، تقوم تقنية SSTV بإرسال صورة واحدة على مدار عدة ثوانٍ أو دقائق باستخدام نغمات صوتية يمكن فك تشفيرها بواسطة برمجيات تعمل على:

•   أجهزة الكمبيوتر

•   الهواتف الذكية

•   أجهزة استقبال الراديو للهواة

وخلال فعاليات الذكرى السنوية، يمكن للمشغلين حول العالم استقبال صور تذكارية من خلال:

1.  تتبع القمر الصناعي أثناء مروره في المدار فوق المنطقة.

2.  استقبال إشارة الهبوط (downlink) باستخدام هوائي يعمل بنطاقي VHF أو UHF.

3.  تسجيل الإشارة الصوتية.

4.  فك تشفيرها باستخدام برمجيات SSTV مثل Robot36 أو MMSSTV.

تجمع هذه الفعاليات بين الاتصالات الفضائية والتواصل مع الجمهور، مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة لدى كل من المشغلين ذوي الخبرة والمبتدئين على حد سواء.

 

أهمية القمر الصناعي QMR-KWT-1

على الرغم من صغر حجم أقمار "كيوب سات" (CubeSats)، إلا أنها أحدثت تحولاً في إمكانية الوصول إلى الفضاء. يثبت القمر الصناعي QMR-KWT-1 أن الدول والجامعات ومنظمات الهواة قادرة على بناء وتشغيل مركبات فضائية ذات قيمة فعلية بنجاح، ودون الحاجة إلى الميزانيات الضخمة التي تتطلبها المهمات الحكومية الكبيرة.

لقد ساهم القمر الصناعي في:

•   تشجيع التعليم في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في جميع أنحاء الكويت.

•   توسيع نطاق المشاركة في اتصالات الأقمار الصناعية المخصصة للهواة.

•   استعراض تقنيات "كيوب سات" الحديثة.

•   الربط بين مشغلي الراديو في جميع أنحاء العالم.

•   إبراز قدرات الكويت المتنامية في مجال هندسة الفضاء.

 

نظرة نحو المستقبل

بعد مرور خمس سنوات على إطلاقه، لا يزال القمر الصناعي QMR-KWT-1 يُعتبر محطة هامة ومميزة لمجتمعات راديو الهواة والفضاء في الكويت. ويستمر إرثه من خلال المهمات اللاحقة مثل QMR-KWT-2، التي تواصل تعزيز التعليم والتجريب والصداقة الدولية عبر اتصالات الأقمار الصناعية للهواة.

إن فعالية SSTV بمناسبة الذكرى السنوية هي أكثر من مجرد احتفال؛ فهي تذكير بأن قمراً صناعياً لا يتجاوز حجمه صندوق الأحذية يمكن أن يلهم الآلاف من الناس حول العالم لاستكشاف العلوم والهندسة ومتعة التواصل عبر الفضاء.