ردیابی ماهواره ها

ماهواره های مصنوعی یکی از دستگاههای ساخت دست بشر بوده ودارای اهداف وکاربری های متفاوتی مانند هواشناسی،نظامی،جاسوسی ،مخابراتی و......هستند.از آنجاییکه این ماهواره ها در جو اطراف زمین که بعنوان عامل اصطحکاک می باشدحرکت می کنند.

همین طور بر اثر گرانش سیارات بزرگ منظومه شمسی ، ماه ،خورشید ،تغییرات فشارتابشی خورشید و بسیاری عوامل دیگر همواره دارای تغییرات ناچیز مداری هستند. ردیابی و کنترل این ماهواره ها توسط مراکزی بین المللی بطور روزانه وحتی ساعتی انجام شده و نتایج مشاهدات مکان یابی به شکل داده های TLE علاوه بر ارسال به مراکز دولتی وشرکتهای صاحب ماهواره بر روی شبکه اینترنت هم قرار می گیرد(البته آنهایی که جزء ماهواره های طبقه بندی شده نظامی و سری نیستند).

 

در کنار فعالیتهای حرفه ای وکاربردی ردیابی و مکان یابی ، ردیابی و مشاهده این ماهواره ها یکی از فعالیتهای  جالب آماتوری هم به حساب می آید.علاقه مندان به مشاهده ماهواره ها می توانند بکمک نرم افزارها وآدرسهای اینترنتی ویژه ای  از عبور آنها از بالای افق دیدشان باخبر شوند.از آنجاییکه ماهواره ها دارای سطوح فلزی بوده و بدلیل انعکاس نور خورشید در آسمان دیده می شوند بین یک تا دو ساعت بعد از غروب خورشید و یک تا دو ساعت قبل از طلوع خورشید می توان آنها  را در صورتیکه آسمان صاف باشد مشاهده نمود.

 

در این بازه های زمانی  رصدگر در  ساعات تاریک بوده و ماهواره نیز در معرض نور خورشید بوده و در سایه کره زمین قرار ندارد.در خارج از این زمانها ، یا ساعات روز و درخشندگی  خیره کننده  آسمان مانع از دیده شدن ماهواره شده ویا در سایه تاریک زمین ناپدید می شود.ماهواره ها  به شکل ستاره ای با حرکت آرام مشاهده می شوند که از گوشه ای از آسمان طلوع کرده،بعد از گذشت 2 تا 3 دقیقه در گوشه ای دیگر از افق ناپدید می شوند.

 

با توجه به اندازه و خصوصیات سطحی متفاوت و زاویه قرار گیری نسبت به خورشید و ناظر و عوامل دیگر ، نورانیت ماهواره ها بسیار متفاوت است.بعضی با چشم غیر مسلح دیده می شوند(قدر بین 0 تا 5) و برای دیدن بعضی احتیاج به دوربین دو چشمی (قدر تا حدود 9)ویا حتی تلسکوپ (قدر های ضعیف تر)دارید.برای بیان نورانیت ماهواره ها مانند ستاره ها از کمیتی به نام قدر استفاده می شود.

در این مقاله تلاش بر این است که علاوه بر آشنایی کلی با داده های TLE  با چند نرم افزار  وسایت مناسب ردیابی  هم آشنا شوید.

 

دو ردیف اطلاعات مداری ماهواره ها (Two Line Elements)که با نام TLE   شناخته شده و به شکل دو خط اطلاعات عددی مانند نمونه زیر می باشد و با نام ماهواره تعداد خطوط اطلاعات به سه می رسد. با توجه به تغییرات مداری ناچیز ناشی از عواملی که در بالا به آنها اشاره شده همواره تعدادی از  ارقام  این سریها با گشت زمان تغییر می کنند. با دریافت آخرین اطلاعات TLE  از شبکه اینترنت وجایگذاری این اعداد درون نرم افزار و بعضی برنامه های ویژه می توان به رد یابی ماهواره ها در آسمان پرداخت.فایلهای TLE  دارای حجم کم و با پسوند txt  بوده وبا Note Pad  باز می شوند.گفتنی است داده های tle  ماهواره هایی که در ارتفاع پایین حرکت می کنند حتی تا دوبار در روز نیز آپدیت می شوند.
 

اعداد  1 و2 که در سمت چپ سری اعداد بالا قرار دارد نشان دهنده شماره ردیف است.

۱-نام  ماهواره: نشان میدهد که اطلاعات مربوط به کدام ماهواره است، برای نمونه نام ایستگاه بین المللی ISS  ماهواره NOAA  ماهواره IRIDIUM .   قابل ذکر است این نام  حتما" باید بدون تغییر در بالای دو ردیف اطلاعات در سمت چپ وجود داشته باشد تا اطلاعات  جهت استفاده دارای ارزش باشند.حداکثر تعداد حروف نام ماهواره نباید بیشتر از 11 حرف یا کاراکتر باشد.

2- شماره ماهواره هم در هر دو ردیف بالا وپایین بصورت یکسان نوشته می  شود ولی در ردیف اول یک حرف انگلیسی برای نمونه حرف U  یا حرف A  که حرف U  مخفف کلمه Unclassified  به معنای  غیر طبقه بندی شده (نظامی وجاسوسی)در سمت راست نوشته می شود.این شماره نشان دهنده شماره ماهواره  در فهرست تهیه شده توسط USSPACECOM   می باشد.

3-شناسه بین المللی: در این شناسه دو رقم سمت چپ بیانگر دو رقم سمت راست سال پرتاب ماهواره وسه رقم سمت راست نشان دهنده تعداد پرتابهای ماهواره ای در آن سال تا قبل از پرتاب این ماهواره می باشد.برای نمونه عدد 84123 نشان دهنده این است که ماهواره در سال 1984 میلادی به فضا پرتاب شده و123 امین پرتاب این سال بوده است.آشکار است که دو رقم سمت چپ  شناسه در مورد پرتاب هایی که در سال 2010 انجام شده اند  10 می باشد.حروف لاتین که در کنار این رقم درج می شود نشان دهنده شماره  پرتاب مربوط به همان پروژه بوده است.برای نمونه دردو ردیف اطلاعات بالا حرف A  نشان دهنده اولین پرتاب  ماهواره از سری ماهواره ای NOAA   می باشد.

 

4-تاریخ دوره وکسر تاریخ ژولینی: در نمونه بالا  عدد 8650.28438588

دو رقم سمت چپ نشان دهنده یک سال (میلادی) بعنوان  شروع دوره یا Epochمی باشد. یعنی سال 1986 میلادی .بقیه ارقام  نیز نشان دهنده مدت زمان گذشته از شروع  تاریخ  مورد نظر (1986)می باشند.این تاریخ در واقع نشان دهنده تاریخی  است که پارامترهای مداری ماهواره( آنهایی که با گذشت زمان تغییر می کنند)  در آن اندازه گیری شده اند.توجه داشته باشید زمان شروع یک دوره از نیمه شب بوده و تعداد ارقام اعشار این عدد هشت می باشد که به معنای دقت زمان تا کسر صدم ثانیه است.علاوه بر این زمان آن بر حسب زمان بین المللی UTC  می باشد.

برای نمونه در مثال بالا عدد 50.28438588 نشان دهنده  گذشت 50 روز و 6 ساعت و49 دقیقه و30 ثانیه و94 صدم ثانیه از تاریخ اول ژانویه 1986 میلادی می باشد.این اعداد چگونه محاسبه شده اند:

عدد 50 خودش نشان دهنده گذشت 50 روز است.

50.28438588 - 50=0.28438588 روز
0.28438588*24=6.8253 ساعت======6 ساعت
6.8253 - 6=0.8253 ساعت
0.8253*60=49.5157 دقیقه=========49 دقیقه
49.5157 - 49=0.5157  دقیقه
0.5157*60=30.94  ثانیه==========30.94 ثانیه
 

مثال دوم :عدد 98000.00000000  نشان دهنده چه زمانی است؟ جواب:آخرین لحظه 31 دسامبر سال 1997 و اولین لحظه 1 ژانویه سال 1998 یعنی درست در نیمه شبآغاز سال 1998 میلادی.در ضمن این اعداد بر حسب زمان خورشید متوسط محاسبه می شوند ونه روز نجومی

 

در اطلاعات TLE  ماهواره ها هرچه این تاریخ بالاتر و به زمان کنونی نزدیکتر باشد نشان دهنده دقیق  تر وبروز تر بودن اطلاعات می باشد.اگر در جایی دو سری اطلاعات TLE  ماهواره ای را یافتید  اطلاعاتی که سال آن جدیدتر است  به واقعیت نزدیک تر است.بطور کلی بدلیل انحرافات  مداری  ناشی از اثرات گرانشی ماه  وخورشید و حتی بعضی تغییرات ظریف در گرانش زمین (بویژه ماهواره هایی که در مدار های پایینتر حرکت می کنند)و...

 

و حتی بعضی از مانورهایی که در جهت تصحیح مدار ماهواره اعمال می شوند اطلاعات دو خطی ماهواره تغییر می کنند. در ردیابی  ماهواره ها که همواره دارای تغییرات مداری( به هر دلیل) هستند اگر از اطلاعات قدیمی در نرم افزارهای مربوطه استفاده کنید احتمال اینکه با کمک آن نرم افزار بتوانید به پش بینی موقعیت ماهواره بپردازید بسیار ناچیز خواهد بود. در مورد بسیاری از ماهواره ها اگر تاریخ ردیابی بیشتر از یک هفته با تاریخ دوره فاصله داشته باشد  اطلاعات دیگر  جهت ردیابی دارای ارزش نیستند.

برای نمونه می توان گفت  در دو سری اطلاعات دو خطی زیر که هردو مربوط به  ماهواره  ون گارد 1    هستند  دقت سری اول بهتر از دومی ودر نتیجه قابل استفاده تر می باشد.

 

VANGUARD 1
1 00005U 58002B   10185.58855522  .00000113  00000-0  12955-3 0  6284
2 00005 034.2468 261.8840 1845229 200.9088 150.5202 10.83953884810600
VANGUARD 1
1 00005U 58002B   10183.58855522  .00000113  00000-0  12955-3 0  6284
2 00005 034.2468 261.8840 1845229 200.9088 150.5202 10.83953884810600

 

سری اول مربوط به اطلاعات ماهواره  در تاریخ 185 روز گذشته از اول سال میلادی 2010 می باشد در حالی که سری دوم اطلاعات  به اندازه دو روز قدیمی تر ودر نتیجه  کم ارزشتر  هستند.بنابراین با COPY  وpaste  کردن  سری اول اطلاعات در نرم افزارهای مربوطه می توان به دقت بیشتری در ردیابی مکان ماهواره  ون گارد 1 پرداخت.برای دستیابی به آخرین اطلاعات دو خطی ماهواره ها می توان بهآدرسهای ویژه ای ( آدرسهایی که در ادامهمقاله آمده )مراجعه کرد.

۴- مشتق اول حرکت متوسط یا ضریب بالستیک:     این عدد آهنگ تغییر روزانه تعداد چرخش های ماهواره تقسیم بر عدد 2 می باشد.واحد این عدد دور در روز (revs/day )است.این عدد  در ارتباط با اختلالات عمومی ساده شده یا SGP4   در USSPACECOM می باشد.

۵- مشتق دوم حرکت متوسط :    این عدد نیز در ارتباط با میرا بودن مدار در SGP4  می باشد مقدار آن برابر با مشتق دوم زمان در حرکت روزانه متوسط تقسیم بر عدد 6 بوده و واحد آن دور در روز (revs/day )  می باشد.بطور کلی هر دو مشتق اول و دوم نشان دهنده آهنگ تغییر حرکت متوسط با گذشت زمان است.توجه نمایید:

0-00000 به معنای 0.00000 و اعدادی مانند 5 - 12345  به معنای عدد 0.0000012345 می باشد.این عدد را در واقع باید به شکل اعشاری 12345در نظر گرفت و عددی که بصورت منفی نوشته می شود  نشان دهنده تعداد صفرهای بعد از اعشار می باشد.در بسیاری موارد  این عدد  معمولا" صفر در نظر گرفته می شود.
 
۶- جمله درگ(Drag term)یا ضریب فشار تابشی:   این پارامتر که با نام BSTAR  هم شناخته می شود یکی دیگر از پارامترهای SGP4  می باشد.توجه داشته باشید عددی که به تنهایی در سمت راست نوشته شده تعداد صفرها بعد از اعشار می باشد برای نمونه 4 - 67960 به معنای مقدار واقعی 0.000067960 می باشد.واحداین عدد  شعاع زمین می باشد.

7- عدد عنصر و چک سام:  عدد عنصر سه رقم ماقبل آخر از سمت راست نشان دهنده تعداد دفعاتی است که پارامترها برای ماهواره اندازه گیری شده اند.در مثال بالا 529 نشان دهنده تعداد می باشد.عدد چک سام  با توجه به مجموع تمام ارقام ردیف اول سری اعداد بدست می آید.از این رقم برای تعیین درستی یا خرابی اعداد سری در ردیف اول TLE استفاده می شود. اعداد ردیف دوم  همگی از اندازه گیری های دقیق مداری بدست می آیند.

8-کشیدگی مداری :   زاویه بین استوای سماوی زمین وصفحه مداری ماهواره بوده و واحد آن درجه می باشد.اندازه آن بین 0 تا 180 درجه متغییر است.

9- میل گره صعودی :  زاویه بین نقطه اعتدال بهاری و  نقطه ای است که مدار ماهواره صفحه استوایی را قطع می کند وبه سمت شمال صفحه می رود.

10- خروج از مرکز مدار:   این پارامتر در واقع نشان دهنده شکل مدار ماهواره میباشد.خروج از مرکز صفر به معنای دایره کامل واعداد کمتر از یک نشان دهنده مدار نزدیک بیضی می باشند. دقت داشته باشید باید یک علامت اعشار در سمت چپ عدد در نظر بگیرید یعنی عدد 0012788 نشان دهنده مقدار 0.0012788 می باشد.

11- آرگومان حضیض:  زاویه بین گره صعودی و نقطه ای از مدار که در نزدیکترین نقطه به زمین (Perigee یاحضیض )است.واحد آن درجه می باشد.

12- آنومالی متوسط:   زاویه اندازه گیری شده بین نقطه حضیض مدار ومکان ماهواره  در مداری که دایروی در نظر گرفته شده وقطر آن  برابر با اندازه  نیم قطر مدار (semi-major )است.

13- حرکت متوسط:    تعداد متوسط  چرخش روزانه ماهواره بدور زمین در یک روز و حداکثر تعداد ارقام اعشار آن 8 می باشد.

14- تعداد چرخش ها طی دوره:    این عدد نشان دهنده تعداد دورهای چرخش ماهواره دور زمین از ابتدای پرتاب است مبدا هر چرخش نیز لحظه عبور ماهواره از گره صعودی در نظر گرفته می شود.از لحظه پرتاب تا لحظه رسیدن به اولین گره صعودی مدار دور  1 نامیده شده و دومین رسیدن به نقطه گره صعودی مدار نیز دور 2 می باشد الی آخر. حداکثر تعداد ارقام این عدد 5 می باشد.

آخرین عدد سمت راست هم با نام check sum  شناخته می شود ونشان دهنده  رقم یکان مجموع تمام ارقام ردیف دوم اعداد سریTLE می باشد.از این عدد می توان برای بررسی درستی یا خرابی اعداد سری در ردیف دوم استفاده نمود.

برای دستیابی به آخرین اطلاعات دو خطی( TLE)ماهواره ها می توان به آدرسهای ویژه ای در شبکه اینترنت مراجعه کرد.

یکی ازسایتهایی که دارای  آخرین ودقیق ترین اطلاعات TLE  می باشد سایت http://www.space-track.org/ می باشد که البته وابسته به سازمانهای دولتی آمریکا بوده وجهت استفاده از آن باید  دارای یوزر نیم و پسورد بود.در این سایت علاوه بر تفکیک دسته های مختلف ماهواره ای، فایلی دربرگیرنده آخرین اطلاعات TLE  تمام ماهواره ها هم وجود دارد.(Bulk  Catalog  Data  Download)

 

در  سایت http://celestrak.com/NORAD/elements/ نیز می توان  به اطلاعات TLE  دست یافت.با کپی کردن نام ماهواره و دو ردیف اطلاعات که به شکل بالا می باشد  و جایگذاری آن در نرم افزارهای ویژه می توان به ردیابی مکان ماهواره در آسمان پرداخت.

 

بکمک سایت www.n2yo.com  هم می توان به جستجوی نام ماهواره در آرشیو پرداخته وعلاوه بر ردیابی((Tracking ماهواره در نقشه زمین (بکمک google map )به آخرین اطلاعات TLE هم دست یافت.در این سایت بعد از تعیین مکان ناظر می توان به فهرستی از ماهواره  هایی که در آسمان ناظر هستند وبکمک گزینه 5 DAY PREDICTION  به پیش بینی عبور ماهواره برفراز افق ناظر (به شکل ساعت،سمت نقطه شروع ،بیشترین ارتفاع از افق ،سمت نقطه پایان عبور، قدر و.....)دست یافت.

 

بکمک سایت http://www.tle.info/joomla/index.php نیز می توانید به آخرین اطلاعات TLE  بصورت تجمعی و یا دسته بندی شده دست بیابید.

 

بکمک سایت معروف www.heavens-above.com   می توان به اطلاعات دقیقی درباره عبور ماهواره ها(مانند تلسکوپ فضایی هابل، ایستگاه بین المللی،ماهواره های خاص و......)،پیش بینی درخشش های ماهواره های ایریدیوم،معرفی سیارکها و دنباله دار های  پرنور آسمان وبسیاری اطلاعات مفید دیگر دست یافت.

 

آشنایی با نرم افزارهای مخصوص ردیابی ماهواره ها در آسمان
در سایت http://www.celestrak.com/software/satellite/sat-trak.asp   چند نرم افزار مناسب معرفی شده است.

نرم افزار  Heavensat   :برای دریافت این نرم افزار می توانید به طور مستقیم به  آدرس http://www.heavensat.ru/english/ مراجعه نمایید.

 

نرم افزار STSPLUS  که در محیط DOS  کار می کند و از آدرس http://www.celestrak.com/software/dransom/stsplus.html قابل دستیابی است.

 

نرم افزار ORBITRON  با حجم 2 مگابایت که از طریق آدرس http://www.stoff.pl/ قابل دستیابی است.

 

آشنایی با Heavensat
این نرم افزار که به شکل زیپ شده است دارای حجمی در حدود هفت ونیم مگابایت بوده و علاوه بردریافت نرم افزار اصلی می توان به دریافت نقشه ستاره ای تیکو2 با حجم حدود 40 مگابایت نیز پرداخت.بعد از دریافت فایل و انجام عملیات unzip  آیکون زیبای نرم افزار heavensat  در کنار فایلی با نام tle  ظاهر می شود.درون این فایل آخرین اطلاعات tle  ماهواره ها در فایلهایی جداگانه وجود دارد.ماهواره ها در دسته هایی برای نمونه ماهواره های علمیScience (تلسکوپ هابل،تلسکوپ کوروت،سویفت و........)،ماهواره های هواشناسی و........ تقسیم شده اند.با دوبار کلیک روی آیکونheavensat   و نصب برنامه ، پنجره نرم افزار پدیدار می شود.

 

 اینک بکمک دکمه F10 یا دکمه common  در شکل پایین به انجام تنظیمات زیر می پردازیم:

 

ثبت مکان رصد کننده شامل طول وعرض جغرافیایی واختلاف با زمان جهانی .

 

بکمک دکمه STAR  به معرفی فهرست ستاره ای SKY2000   ویا فهرست ستاره ای تیکو می پردازیم(البته در صورتیکه بکمک صفحه اصلیhttp://www.heavensat.ru/english دان لود شده باشند).در حالت عادی فهرست ستارگان روشن که با نام BSC  شناخته می شود بهمراه فایل اصلی Heavensat  بطور اتوماتیک دان لود می شود.

 

بکمک دکمه Calculations می توان به تنظیمات مربوط به محاسبه star approaches  با هدف محاسبه پیش بینی نزدیکی ستارگان با ماهواره ها (بکمک دکمه setup columns می توان  اطلاعات نمایش داده شده در این قسمت مانند قدر ستاره، ارتفاع ستاره در زمان نزدیکی باماهواره و....... را انتخاب نمود)همین طور محاسبات مربوط به passes  و عبور (برای نمونه عبور از مقابل قرص ماه)  پیش بینی flare  یا درخشش های ناگهانی که بیشتر درمورد ماهواره های ایریدیوم رخ می دهدو intersections  می باشد پرداخت.

 

بعد از انجام تنظیمات با فشردن دکمه calculations در بالای صفحه سمت چپ ،دکمه های مربوط به این پیش بینی ها در پایین صفحه در سمت چپ پدیدار می شوند.اینک با انتخاب های مجاز می توان به پیش بینی حوادثی مانند عبور ماهواره از مقابل  قرص ماه پرداخت.بعد از فشردن دکمه begin  در پایین صفحه، محاسبات بطور اتوماتیک انجام شده ونتیجه آن در وسط صفحه نمایش داده می شود.در صورتیکه روی هر کدام از سطرهای نتیجه دوبار کلیک نمایید آن پدیده در منظره آسمان نمایش داده خواهد شد.

 

دکمه های دیگری نیز در پنجره بازشده توسط F10  نمایش داده می شوند مانند EARTH و SKY و CHART  که بکمک آنها می توان تنظیمات دلخواه راانجام داد.

اینک به سراغ دکمه satellites  می رویم.با فشردن این دکمه نیز گزینه هایی در اختیار قرار می گیرند مانند نمایش نام ماهواره یا اعمال فیلتر گذاری جهت ایجاد محدودیت در تعداد ماهواره ها و در انتهای فهرست بکمک گزینه satellites bases  به پنجره جدیدی هدایت می شوید.در قسمت سمت چپ پنجره جدید فهرستی از ماهواره ها (مانند GEO،GPS ، NOAA)وجود دارد ودر پایین نیز دکمه operations  به چشم می خورد.در صورتیکه به شبکه اینترنت متصل باشید با فشردن این  گزینه می توان بکمک گزینه load from internet به صفحه TLE update با هدف دریافت آخرین اطلاعات TLE  مربوط به ماهواره ها منتقل شد.در بالای این صفحه سه دکمه وجود دارد(شکل دو)

 1-space track  2-celes track   و3 -Mike McCants
اگر بخواهید بکمک اولین گزینه یعنی گزینه Space track  به دریافت آخرین اطلاعات TLE  بپردازید احتیاج به یوزر نیم وپس ورد دارید (با مراجعه به سایت  www.space-track.org  پس از ثبت نام می توانید یوزر نیم وپس ورد دریافت نمایید)ولی اگر گزینه CELES TRACK  را انتخاب نمایید وسپس گزینه Check all  را انتخاب نمایید با کمک دکمه down load می توانید به راحتی آخرین اطلاعات TLE   را دریافت نمایید.بعد از اولین استفاده از نرم افزار با توجه به تغییرات روزانه اطلاعات TLEباید  هر زمان که قصد کارکردن با نرم افزار را داشته باشید به دریافت آخرین اطلاعات TLE  از شبکه اینترنت بپردازید .

در شکل سه با انتخاب دسته ماهواره مورد نظر در پنجره سمت چپ ،تمام ماهواره های آن به پنجره وسط منتقل می شوند وبا دوبار کلیک روی نام یک ماهواره مورد نظر ،نام آن به پنجره سمت راست منتقل شده وبه فهرست ماهواره های مورد نظر(USER SATELLITES   )که می تواند منتخبی از تمام ماهواره های جالب باشد اضافه می شود.هنگامیکه با دکمه  earth   در شکل یک کار می کنید اگر  گزینه user  list   انتخاب شده باشد تنها مکان همان ماهواره های  منتخب در نقشه زمین نمایش داده می شوند ودر منظره آسمان هم که با کمک دکمه sky  قابل نمایش است تنها همان ماهواره ها در منظره آسمان نمایش داده می شوند.

 

در نمای زمین وآسمان،همینطور پنجره وسط در شکل سه اگر روی نام هر ماهواره کلیک راست کنید وسپس گزینه object  information  را انتخاب نمایید در  صفحه جدید تمام اطلاعات ماهواره از قبیل ارتفاع، فاصله تا ناظر،سمت،کشیدگی مداری،خروج از مرکز، و.........و اطلاعات TLEنمایش داده می شود.قابل توجه است در کنار سایر اطلاعات گزینه ای با نام DATA AGE  وجود دارد این زمان نشان دهنده زمان آخرین اندازه گیریهای مداری ماهواره مورد نظر است.اگر این گزینه  زمان زیادی را نشان دهد( مثلا" 2 یا 3 روز )آشکار است که اطلاعات TLE بروز نشده ودر نتیجه نمایش مکان ماهواره دارای دقت چندانی نیست.در این حالت باید بکمک مسیر  satellite  و  satellite bases و operation  و load from internet  به دریافت آخرین اطلاعات TLE  بپردازید.

اگر بعد از انتخاب یک ماهواره (با کلیک کردن روی آن )روی دکمه کوچکی که به شکل یک خط کوچک انحنادار در ستون عمودی سمت راست صفحه قرار دارد کلیک کنید مسیر ماهواره در روی نقشه زمین نمایش داده می شود.همچنین در این صفحه می توانید با تعیین زمان دلخواه  به مکان ماهواره در هر تاریخی پی ببرید.

 

اگر به هر طریقی از سایتی (برای نمونه  http://www.tle.info/joomla/index.php) آخرین اطلاعات TLE  را بدست آوردید می توانید دو ردیف اطلاعات مربوط به هر ماهواره را در فایل TLE  که در زمان UNZIP کردن فایل اصلی برنامهheavensat ایجاد شده با حذف اطلاعات قدیمی وCOPY  و Paste  کردن اطلاعات جدید ،عملا" جایگزین نمایید.درون فابل tleاطلاعات خانواده ماهواره های مختلف در فایلهای مختلفی قرار داده شده اند.باید در میان این فایلها به جستجوی نام ماهواره مورد نظر بپردازید.البته با توجه به اینکه معمولا"بطور دسته جمعی اطلاعات بروز می شوند کمتر پیش می آید که با TLE  ماهواره ها بصورت انفرادی کاری داشته باشید.

 

برای کار با این نرم افزار که در محیط DOS  کار می کند  به دریافت چند فایل جداگانه که همگی در سایت http://www.celestrak.com/software/dransom/stsplus.html وجود دارند  احتیاج دارید.نام این فایلها:
SOP0223.EXE-----SOP0223U.EXE-----SU0230.EXE

 

همه این فایلهابصورت ZIP  بوده و بعد از UNZIP  شدن باید در یک فایل برای نمونه با نام STS  ذخیره شوند.درون این فایل علاوه بر فایلی حاوی توضیحات کامل برنامه ،فایلی با فرمت NOTEPAD  وجود دارد که حاوی اطلاعات TLE  تمام ماهواره ها (برخلاف نرم افزار HEAVENSAT که اطلاعات ماهواره ها بصورت دسته بندی شده بود)می باشد.

 

برای آغاز کار روی آیکون STSPLUS دوبار کلیک نمایید.ابتدا صفحه اولیه نرم افزار ظاهر می شود اینک با کلید Enter وارد صفحه اصلی می شوید.در این صفحه کلید های مختلف نرم افزار نشان داده می شوند.برای نمونه F3 برای پیش بینی عبور ماهواره ،F7  برای اعلام مسیر قرار داشتن فایلها،F8  برای تنظیم زمان و.......

اگر کلید F2  را بزنید وارد صفحه دیگری می شوید.در این صفحه در انتهای خطوط چند فایل نوشته شده که فایلهای حاوی اطلاعات TLE ماهواره ها در میان آنها به چشم می خورند. با دکمه های مکان نما بالا وپایین (از کلید های کیبورد) می توانید در میان آنها جابجا شده وفایل مورد نظر(احتمالا" فابل TLE191) را که حاوی آخرین اطلاعات TLE  است با  کلید Enter انتخاب نمایید .اینک باید ماهواره را انتخاب نمایید.هم می توانید شماره آنرا وارد کنید هم نام آنرا.با Enter  کردن وارد صفحه ای می شوید که دارای اطلاعاتی درباره مکان ماهواره مورد نظر می باشد.

 

در این صفحه با کلیدهای مکان نمای بالا وپایین می توانید فهرست ماهواره های موجود در فایل TLE  را مشاهده نمایید.بعد از انتخاب ماهواره با Enter  کردن وارد نمای زمین شده ودر آن می توانید مکان ماهواره را با آیکون مخصوصی مشاهده نمایید.در سمت راست نیز اطلاعات زیادی از ماهواره نمایش داده می شود.اطلاعاتی مانند کشیدگی مداری یا Incl،ارتفاع از سطح زمین یا Alt ،طول وعرض جغرافیایی نقطه زیر پای ماهواره(Lat و Lon)  سمت (Azm) و Ele  به معنای زاویه از افق (ارتفاع منفی نشان می دهد که ماهواره زیر افق وغیر قابل مشاهده است)و...

در شکل زیر دایره ای که اطراف ماهواره کشیده شده محدوده مکانهایی را نشان می دهد که ماهواره در بالای افق آنها بوده ومی توانند شاهد عبور ماهواره باشند.

کار با این نرم افزار کوچک که از طریق آدرس http://www.stoff.pl قابل دسترس است  بسیار ساده است.بعد از دریافت از اینترنت روی نام آن (که دارای پسوند.exe است)دوبار کلیک نمایید.بعد از طی کردن مراحل نصب، آیکون آن ظاهر می شود که با دوبار کلیک روی آن وارد محیط اصلی می شوید.برای تعیین مکان رصدگر ابتدا گزینه location  را که در میان گزینه های کوچک پایین در سمت راست قرار دارد(دکمه شماره 1 در شکل شماره 4) انتخاب کرده ومختصات جغرافیایی ونام شهر را وارد نمایید.
 

اینک بکمک دکمه شماره 3 در شکل 4 یا دو دکمه Alt  وF5 وارد تنظیمهای setup بشوید.
 
در این مرحله بکمک گزینه TLE updater  از میان گزینه های موجود در Group  می توانید www.celestrak.com  ویا www.space-track.org   را جهت دریافت اطلاعات TLE  از اینترنت انتخاب نموده ودکمه ای( در سمت راست در شکل بالا )که نمای کره  زمین است را انتخاب نمایید.توجه داشته باشید اگر گزینه  www.space-track.org   را انتخاب کرده باشید همانطور که قبلا" هم اشاره شده برای دریافت اطلاعات به یوزرنیم وپسورد احتیاج دارید.این نرم افزار هم مانند بقیه نرم افزارهای ردیابی برای دقیق بودن ردیابی احتیاج به دریافت آخرین اطلاعات TLE  از اینترنت دارد.

اینک بکمک دکمه شماره 2 در شکل 4 می توانید به ماهواره هایی که در چند دسته متفاوت قرار دارند دسترسی پیدا کنید.(برای نمونه ISS  یا Working iridiums)بعد از اینکار نام تمام ماهواره های فهرست در شکل در سمت راست بالا به نمایش درخواهند آمدو با کلیک راست روی نام هر کدام از آنها می توان مسیر آن را بر فراز نقشه زمین و به کمک دکمه Data  نیز می توان تعدادی ازاطلاعات آنرا مشاهده نمود.بکمک دکمه شماره 6 می توان فاصله زمانی انجام محاسبات را بر حسب ثانیه تنظیم کرد.

بکمک دکمه 5  هم می توان بعد از تنظیمات لازم  بکمک دکمه 4 به پیش بینی عبور ماهواره ای بخصوص از آسمان ناظر پرداخت.پیشنهاد می شود دقت این یش بینی ها را با پیش بینی های آدرس www.heavens-above.com مقایسه نمایید.

یکی از پارامترهای مهم در مشاهده ماهواره ها زاویه فاز است. زاویه فاز همان زاویه بین ماهواره تا قرص خورشید از دید ناظر در سطح زمین  است.اگر زاویه فاز یک ماهواره نزدیک صفر باشد بدلیل نزدیکی ظاهری به خورشید ،ماهواره قابل مشاهده نیست.

با توجه به ارتفاع ماهواره ،زاویه فاز ماهواره های قابل رویت بین 50 تا 130 درجه ودر حد متوسط 90 درجه است.اگر زاویه فاز ماهواره ای در حد 50 درجه باشد روشنایی ظاهری آن حدود 2 قدر کم نور تر از بیشترین درخشندگی ممکن که در زاویه فاز 180 درجه رخ می دهد می باشد.اگر زاویه فاز 130 درجه باشد هم روشنایی آن تنها حدود ربع قدر از حالت بیشینه روشنایی کمتر است.

 

آشکار است اگر زاویه فاز ماهواره ای 180 درجه باشد معنای آن این است که درست در نقطه مقابل خورشید قرار داشته ودر سایه کره زمین ناپدید می شود.با جابجایی ماهواره در آسمان زاویه فاز ودر نتیجه روشنایی آن تغییر می کند.علاوه بر این تغییرات، بدلیل چرخش های ناچیز و عموما" کنترل نشده  ماهواره  بدور محوری فرضی ،سطح بازتاب کننده آن نیز تغییراتی را نشان می دهد(بویژه با وجود قسمتهایی مانند پنل های خورشیدی)

سرعت ظاهری ماهواره:یکی از پارامترها در مشاهده ماهواره ،سرعت ظاهری آن در آسمان است.این سرعت تابعی از فاصله ماهواره تا ناظر(range)می باشد.وقتی ماهواره درست در بالای سر باشد در کمترین فاصله با ناظر ودر نتیجه در بیشترین سرعت ظاهری است.در حالیکه ارتفاع ماهواره کاهش می یابد فاصله آن تا ناظر هم زیاد شده  وبه نظر می رسد که حرکت آن کندتر می شود.

 

علاوه بر این با افزایش فاصله تا ناظر، قدر (روشنایی ظاهری ) آن هم کاهش می یابد.در حالیکه ماهواره به افق نزدیک می شود سرعت ظاهری آن بسیار کندتر وروشنایی آن بحدی می رسد که قابل رویت نباشد.بهترین زاویه از افق برای مشاهده ماهواره در حدود 45 درجه است.ماهواره ای که در ارتفاع 300 کیلومتر از سطح زمین ودر بالای سر قرار دارد بیست برابر سریعتر از ماهواره ای که در افق است حرکت می کند.ماهواره هایی که در ارتفاع بیش از 3000 کیلومتر از بالای ناظر حرکت می کنند دارای حرکت ظاهری بسیار کندی بوده وبرای مشاهده وگیراندازی آنها باید وقت بیشتری صرف نمود.

 

جدولی از داده های قابل توجه در اطلاعات مربوط به ماهواره ها

طول جغرافیایی محلی که درست زیر پای ماهواره است	طول جغرافیایی	longitude	lon
عرض جغرافیایی محلی که درست زیر پای ماهواره است	عرض جغرافیایی	latitude	lat
ارتفاع ماهواره بر حسب کیلومتر از سطح زمین	ارتفاع بر حسب کیلومتر	altitude	alt
زاویه پای عمود ماهواره در افق ناظر از پای عمود ستاره قطبی	سمت	azimuth	Azm
ارتفاع ماهواره از افق بر حسب درجه(ارتفاع منفی به معنای زیر افق)	ارتفاع	elevation	Elv
نشان دهنده بعدگره صعودیماهواره در نقشه های ستاره شناسی	بعد	Right ascention	RA
نشان دهنده میلگره صعودیماهواره در نقشه های ستاره شناسی	میل	declinatin	Decl
فاصله ماهواره تا ناظر	فاصله	range	Range
آهنگتغییرات فاصله ماهواره تا ناظر		Range rate	RRt
سرعت ماهواره بر حسب کیلومتر در ثانیه	سرعت	velocity	Vel
میزانی از روشنایی ظاهری ماهوارهودر صدی از  سطح روشن شده ماهواره	قدر	magnitude	Mag
فاصله ماهواره تا ناظر	فاصله	distance	Dist
زمان گذشته از بروز شدن اطلاعات ماهواره	سن اطلاعات	Data age	Data age
مدت زمانمتوسطیک دور چرخیدن ماهواره دور زمین	دوره		Period
زاویه بین ماهواره تا خورشید از دید ناظر	زاویه فاز		Phase angle
از پارامترهای شکل مداری	خروج از مرکز	eccentricity	Ecc
	آنومالی متوسط	Mean anomali	MA
	آنومالی حقیقی	True anomali	TA
تعداد دورهای چرخش دور زمین از لحظه اولین عبور از نقطه حضیض	مدار		Orbit