استكمالاً لإنجازات أبناء وبنات الكويت المميزة، ورغبةً منهم في رفع مكانتها في جميع المحافل، تم مؤخراً إطلاق أول قمر اصطناعي كويتي على متن صاروخ فضائي من منصة   Space X بولاية فلوريدا الأمريكية .

مشروع (الكويت إلى الفضاء) هو مشروع تابع لجامعة الكويت، ويندرج تحت مظلة مؤسسة الكويت للتقدم العلمي وبإدارة مدير العمليات بالمشروع د. أحمد الكندري والذي أوضح بدوره أن تأسيس هذا المشروع والعمل عليه استغرق ما يقارب 4 سنوات، معرباً عن فخره بدور الطلبة الكبير في هذا المشروع الضخم مشيداً بالدعم المستمر الذي أثمرعن استقلالية أعضاء المشروع في قراراتهم وآرائهم وتنفيذهم للمشروع تحت استشارات وتعليمات الأساتذة في جامعة الكويت.

طريقة عمل القمر الاصطناعي: (كويت سات - 1)

ينطلق الصاروخ حاملاً معه القمر الاصطناعي إلى الفضاء وحين يصل إلى الارتفاع المناسب، ينفصل القمر الاصطناعي عن الصاروخ ويطلق أجنحته المزودة بخلايا شمسية تمتص الطاقة الشمسية لتزود القمر الاصطناعي بالبطارية اللازمة ليعمل ويقوم بمهامه، وأفاد د. الكندري أن بعد اإنطلاق الصاروخ ب 4 ساعات تقريباً، يتم استقبال إشاراته في المحطة الأرضية بجامعة الكويت ويرسل بياناته التي تدل على جاهزيته للعمل، وبعد ذلك يبدأ القمر بالدوران حول الأرض ملتقطاً صوراً عالية الدقة تُرسل إلى المحطات المتخصصة في الكويت ليتم تحليلها ودراستها.

وظيفة كويت سات – 1:

عندما يتم استقبال الصور المرسلة تقوم المحطات الأرضية بتحليلها من خلال فرق متخصصة في مجالات متعددة منها علوم البحار والجيولوجيا والبيئة والهندسة المعمارية، ويتم استخدام نتائج هذه التحاليل في دراسات مستقبلية، فالمتخصص بعلوم البحار سيتولى مهمة تحليل صور البحار ومعرفة أسباب التغيرات التي تطرأ على البحار ورصد أي آثار للتلوث، والمتخصص في الهندسة المعمارية سوف يتولى مهمة تحليل صور الأشكال العمرانية ليتم عمل دراسات متخصصة عليها، وذلك يعود بالنفع على دولة الكويت من جميع النواحي حاضراً ومستقبلاً.

سمو أمير البلاد الشيخ نواف الأحمد الجابر الصباح، حفظه الله ورعاه:

"مشروع وطني مبعث للفخر والاعتزاز من شأنه الاسهام في تطوير إمكانيات الكوادر الوطنية في علوم الفضاء وأبحاثها بما يعود بالنفع والاستفادة من هذا المجال الحيوي على الوطن العزيز"

سمو ولي العهد الشيخ مشعل الأحمد الجابر الصباح، حفظه الله:

"انجاز متميز تحقق بفضل عقول وأيد كويتية، جسدت الطموح الوطني ورسخت مكانة وطننا العزيز على خريطة الإنجازات العلمية والتقنية"

معالي وزير التربية ووزير التعليم العالي والبحث العلمي د.حمد العدواني:

"الهدف الأساسي من كويت سات 1 هو بناء القدرات الكويتية في تصميم وتجميع الأقمار الاصطناعية وتطوير تكنولوجيا الاتصالات عبر الأقمار الاصطناعية"

مدير المشروع الوطني للقمر الاصطناعي د.هاله الجسار:

"بناء قدرات وطنية قادرة على بناء وتشغيل المشاريع الفضائية في الكويت هو السبب من وراء هذا المشروع"

خلال ندوة توعوية عن اختراق الشبكات الاجتماعية:

د. زمان: "لا تكن الضحية التالية"

يشهد عالمنا الحالي تطوراً كبيراً في مجالات عدة لا سيما المجالي التكنولوجي والإلكتروني، ولا يمكننا أن ننكر بأن هذا التطور هو سلاح ذو حدين، له محاسنه ومساوئه.

وإيماناً من مؤسسات الدولة المختلفة بهذه الأهمية، فقد عقدت الجمعية الكويتية لأمن المعلومات ندوة توعوية بعنوان "طرق اختراق الشبكات الاجتماعية" حاضرت فيها عضو هيئة التدريس في جامعة الكويت ورئيس الجمعية الكويتية لأمن المعلومات د. صفاء زمان، وذلك في المكتبة الوطنية.

خلال الندوة، تطرقت د. زمان إلى العديد من المعلومات الضرورية التي يجب أن يلم بها أي شخص يستخدم التكنولوجيا في حياته اليومية والتي يمكن أن تنقذه من الوقوع في الكثير من المشاكل كالاختراقات التي من خلالها يمكن سرقة بيانات المستخدم الشخصية واستخدامها وبيعها دون أي حق للمستخدم في الاعتراض أو الشكوى، وتكثر هذه الاختراقات في تطبيقات التواصل الاجتماعي بسبب اعتماد المخترقين اعتماداً كلياً على الثغرات الأمنية المتواجدة فيها.

ما هي تقنية ال VR؟

هي تقنية الواقع الافتراضي، وهي تقنية توفر بيئة ثلاثية الأبعاد للمستخدم من خلال تحويل الحياة الواقعية إلى افتراضية، وأكدت د. زمان أن كبرى الشركات والمؤسسات تتنافس حالياً فيما بينها لتقدم واقع افتراضي ينتقل فيه المستخدم إلى حياة جديدة يستطيع من خلالها ممارسة حياته اليومية بكل أنشطتها، كحضور الحفلات والعمل والدراسة دون الحاجة لانتقاله من مكان إلى آخر، محذرةً بأن هذه التقنية تعتبر من أخطر أساليب غسل الدماغ.

سهولة الاختراق:

كما ونوهت د. زمان بأن العمليات التي يقوم بها المخترقون عبر وسائل التواصل الاجتماعي تعتبر عمليات بغاية السهولة، وتتعدد الطرق في ذلك مثل نشر روابط أو مواقع وهمية تحمل برامج خبيثة تتيح للمخترق فرصة الحصول على البيانات الشخصية للمستخدم، ونظراً للازدياد المضطرد لعمليات الاختراق في الآونة الأخيرة، أهابت د. زمان بضرورة عدم التجاوب مع الرسائل الواردة المجهولة المصدر، ورفض السماح للتطبيقات المختلفة باستخدام المعلومات الشخصية تجنباً للتجسس على بياناتهم وبيعها لمستخدمين آخرين، خصوصاً وأن عدد مستخدمي هذه التطبيقات يفوق ٢.٧ مليار شخص مما يجعل العالم العربي متفوقاً بذلك على باقي دول العالم.

كشفت شركة " Alef " الناشئة عن سيارتها الكهربائية ذات الطراز" A"  والتي يمكن اعتبارها أول سيارة طائرة حقيقية كهربائية ذات تصميم وشكل أنيق وذلك في الحدث الذي تم تنظيمه للإعلان عنها بجامعة داربر في سان ماتيو، كاليفورنيا. 

تتميز هذه السيارة الكهربائية والتي لا تزال قيد التطوير، بقدرتها على الإقلاع العامودي والطيران لمسافة 110  كم أي ما يعادل 68  ميلاً، وبالرغم من وجود شركات منافسة أخرى في ذات المجال، إلا أن معظم مركبات هذه الشركات لا يمكن اعتبارها سيارات طائرة، حيث أوضح الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك في شركة " Alef " جيم دوخوفني بأن هناك بعض الأمور التقنية التي يجب أن تتوفر بالسيارة الطائرة مثل إمكانية قيادتها في الطرق والوقوف في الأماكن المخصصة للسيارات العادية وأن تكون قادرة على الإقلاع العامودي.

كما تتمتع سيارة الطراز " A "  بسطح علوي شبكي الشكل يسمح للهواء بالمرور عبر ثمانية مراوح داخلية تمكنها من الإقلاع بشكل صحيح، لكن الطيران لأي مسافة باستخدام الشبكة والمراوح فقط يتطلب كمية هائلة من الطاقة، لذا فقد اقترحت شركة " Alef " حلاً مناسباً لهذه المشكلة تمثل بتحويل هذه السيارة إلى سيارة طائرة ذات سطحين تتحول جوانبها الطويلة لأجنحة علوية وسفلية، وبذلك استطاعت الشركة في عام 2018  الانتقال إلى السيارة الطائرة ذات السطحين في بعض الرحلات تدريجياً، بالإضافة إلى امتلاكها نماذج أولية قادرة على الطيران العمودي.

ماذا عن العقبات الفنية لهذا النوع من السيارات ؟

من المؤكد أن اعتماد السيارة الطائرة كوسيلة للتنقل سيكون مستهلكاً للوقت ومُكلفاً مادياً، كما أن التحليق بها أو حتى قيادتها على الطرقات يتطلب الحصول على رخصة طيران بالإضافة إلى الإلمام بكافة القوانين والقواعد الخاصة بتنظيم عملية تشغيلها واستخدامها.

وتبلغ تكلفة شراء السيارة الطائرة ذات الطراز " A " 300 ألف دولار في حال توفرها بالأسواق في عام 2025  .. 

 - كثيرا ما نرى مشاريع تتعلق بالمدن الذكية والاستدامة وقد لانفرق بين تلك المدن والبنية التحتية الحالية، لذلك وجب علينا معرفة
مصطلح المدن الذكية.

المدن والذكية، البنية التحتية التقليدية:
 عند انشاء مدينة جديدة اول خطوة تتخذ هي تطوير البنية التحتية المتعلقة بالمواصلات والكهرباء والسكن، وعليه تتميز المدن – الذكية بعدة خصائص تتعلق في تقنيات الانترنت والاتصال الذكي من خلال البنية التحتية.

-الذكاء الاصطناعي في المدن الذكية:
 بالطبع تحظى تلك المدن بخاصية الذكاء الاصطناعي المتمثل في تقنية الروبوت في الخدمات العامة مثل المواصلات من دون سائق وحافلات جمع القمامة اليا وخدمات التوصيل عن طريق طائرات الدرون أو العربات الآلية الذكية.

-مدن صديقة للبيئة:
من المهم المحافظة على استدامة البيئة النظيفة حيث تحظى بالطبع ببنية تحتية خاصة للسيارات الكهربائية ويشمل ذلك ايضا المواصلات، والنتيجة مدينة خالية من الانبعاثات.

-التحكم بالطقس:
شكل أكبر تحدي مؤخراً للمدن الذكية التحكم بالطقس حيث يتم تغطية المدن بقبة عملاقة مزودة بأنابيب وتمديدات مخصصة للأمطار الصناعية والتهوية. لذلك تخيل أن تعيش في دولة حارة نسبيا بالصيف وأنت تستمتع بالتزلج على الجليد في فصل الصيف.

من منا لا يستخدم تطبيقات الخرائط مثل "Google" أو "Garmin" وغيرها من التطبيقات الخاصة بتحديد المواقع والوجهات، وهو الأمر الذي سهل على مستخدميها تفادي الازدحام وتحديد الوجهة المرغوبة، كما أن لها دور كبير على النطاق التجاري من خلال استخدامها في توصيل طلبات السلع والمأكولات والوجبات السريعة.

على الرغم من الفوائد العديدة  لهذه التطبيقات إلا أن أسوأ كابوس يمكن أن يتعرض له مستخدميها هو انقطاع خدمة الانترنت أو عدم توفر الشبكة أو تعرضها لخلل تقني ممكن أن يؤثر على أدائها، بالاضافة إلى السفر براً وعدم تفعيل خدمة التجوال .

الخبر السعيد هنا هو أنه أصبح بالإمكان الاستعانة بأنظمة الملاحة دون الحاجة لشبكة الانترنت وذلك بالاعتماد على شبكة الأقمار الصناعية من خلال التطبيقات التالية  المتوفرة لمستخدمي أجهزة IOS أو أجهزة ANDROID  :

١- تطبيق Here we go :

ويعد من أفضل التطبيقات التي تدعم الملاحة بدون انترنت بشرط أن يتم تحميل الخريطة مسبقاً ثم استخدامها لاحقاً من دون شبكة .

٢- Sygic :

يدعم الخرائط المحملة مسبقاً عن طريق شركة توم توم مع إمكانية التوجيه الثلاثي الأبعاد بالإضافة إلى دعم ميزة "البروجكتر" التي تعكس المعلومات والخرائط على الزجاج الأمامي للسيارة .

٣-Google maps :

الأشهر بين جميع التطبيقات، فهو يتيح لك تحميل ما يقارب ١٢٠ ألف كيلومتر مربع للاستخدام من دون شبكة حسب موقعك الإقليمي .

٤-Co pilot navigation :

يتيح لك هذا التطبيق إمكانية التحميل المسبق للإقليم بالإضافة إلى ميزة معرفة الحركة المرورية الحالية مثل الازدحام والحوادث المرورية والتحويلات واقتراح طرق بديلة، إلا أن من عيوبه هو نظام الاشتراك بدفع مقابل مادي لتفعيل هذه الخدمات .

٥- offline maps&Navigation :

من مميزات هذا التطبيق هو التحميل المسبق واستخدام التوجيه الصوتي الدقيق بالإضافة إلى خدمة التحذير من كاميرات رصد السرعة المسموح بها، ونظام تسجيل المسار .

باختصار معظم التطبيقات المتوفرة تحتاج إلى شبكة الانترنت للتحميل المسبق ، وإن كنت منزعجاً من عملية التحميل فيمكنك اختصار كل ذلك بشراء جهاز ملاحة محمول مثل Garmin أو الاعتماد على نظام الملاحة المدمج في سيارتك في حال توفره .

​نظام التكييف و التبريد VRF

م.خالد البلوشي-عضو هيئة التدريب

الهيئة العامة للتعليم التطبيقي و التدريب

المعهد الصناعي-صباح السالم

تم اخترع نظام VRF من قبل شركة دايكن Daikin Industries، Ltd. في عام 1982. يستخدم النظام المبرد كوسيط للتبريد والتدفئة حيث يتم التحكم في حجم غاز التبريد ولذلك سمية بالتدفق المتغير لغاز التبريد VRF. يتكون النظام من وحدة تكثيف خارجية واحدة ووحدات داخلية متعددة ويتم توزيعها داخل المبنى. على عكس الأنظمة القائمة التقليدية وحدات مركزية مدمجة قطعة واحد خارجية متضمنه المكثف والمبخر ذات مجاري هواء لتوزيع الهواء المبرد او الوحدات المركزية المنفصلة والتي تتكون من وحدة خارجية وداخلية. ويمكن لنظام VRF تبديله من التبريد إلى وضع التدفئة خلال فصل الشتاء بدون معدات إضافية مما يسمح بتقليل استهلاك الطاقة.

يشتهر نظام VRF بكفاءته الفائقة في استخدام الطاقة وقدرته على تقديم عائد مالي سريع. فإن الاستفادة من تقنية VRF ستتيح لك تقديم حل متطور. هذه التقنية تعمل على التدفق المتغير لغاز التبريد. أبسط تفسير لـ VRF هو وصفه بأنه نظام تكييف HVAC واسع النطاق بدون مجاري هواء يمكنه الأداء بسعة عالية. يختلف تصميم نظام VRF بناءً على التطبيق المستخدم. توفر تقنية VRF القدرة على تشغيل وحدات داخلية متعددة لمناطق متعددة على نفس النظام. والذي يوفر التدفئة والتبريد في وقت واحد كما هو موضح بالشكل. فإن شاغلي المبنى لديهم القدرة على تخصيص إعدادات درجة الحرارة لتفضيلاتهم الشخصية.

يمكن تطوير نظام VRF ليلبي احتياجات التحكم في مناخ منزل صغير يضم أسرة واحدة وصولاً إلى مبنى تجاري شاهق.

على عكس بعض تقنيات الانظمة القديمة، فإن أنظمة VRF هادئة للغاية. حيث يتمتع بميزة إضافية تتمثل في تقليل الضوضاء المحيطة داخل وخارج المبنى. تعتبر معدات VRF صغيرة مقارنة بالأنظمة الأخرى. هذا يجعل نظام VRF حلاً ممتازًا لتركيب معدات تكييف وتبريد وتدفئة في مناطق ذات مساحة محدودة ومختلفة. معدات VRF تزن أقل بكثير من المعدات التكييف المركزي المدمجة التقليدية، فإن تركيب نظام VRF أسهل ويتطلب جهدًا بدنيًا أقل من الأنظمة التقليدي.

ولكن هناك سلبيات لهذا النظام رغم إيجابيات الكثيرة.  يتم تركيب وصيانة نظام VRF فقط بواسطة محترفين مدربين في المصنع ومعتمدين بناءً على نوع نظام VRF الذي يتم تنفيذه. عند تلف احدى معدات نظام VRF لا يمكن استبدالها الا من نفس المصنع. وأخيرا التكلفة المادية غالبا ما تكون مرتفعة جدا مقارنة بالأنظمة التقليدية.

إعداد/عبدالله عبد الوهاب

تستثمر مصانع السيارات حول العالم في مشاريع الطاقة البديلة ابتداءً من السيارات الهجينة ووصولاً إلى السيارات الكهربائية التي لاقت رواجاً وضجة في السوق العالمي، ويتسائل البعض عن منافس السيارات الكهربائية في المستقبل وبالطبع تحتل سيارات الهيدروجين الصدارة في ذلك.

ما هي سيارات الهيدروجين ؟

 تعرف سيارات الهيدروجين بإسم السيارات العاملة بخلايا الوقود ، وتعمل على طاقة الهيدروجين السائل المكون من الأوكسجين ، حيث يتم التفاعل الكيميائى وينتج عنه طاقة كهربائية ، يقوم جهازالجنريتير بالسيارة بفصل الهدروجين عن الهواء ليقوم السائل بتوليد الطاقة للمحرك الكهربائي بينما يتم استخدام الأوكسجين في عملية الاحتراق الخاصة بالمحرك وعليه ينتج بخار من العوادم بدلاً من ثاني أكسيد الكربون الضار .

مزايا السيارات العاملة بالهيدروجين :

 لعل أفضل ميزة في السيارات العاملة بالهيدروجين هي سرعة تعبئتها، كما هو الحال في السيارات العاملة بالوقود، لا تستغرق سوى بضع دقائق ليتم ذلك ، بعكس السيارات الكهربائية التي تتطلب وقت أطول لشحنها قد يصل لساعات ، حتى وإن كانت بميزة الشحن السريع فلن تقل مدة الشحن عن ٢٥ دقيقة ناهيك عن ارتفاع تعرفة الكهرباء .

عيوب السيارات العاملة بالهيدروجين:

كحال أي نوع من السيارات، لابد من وجود بعض العيوب في السيارات العاملة بالهدروجين، تتمثل في قلة محطات ونقاط تزويد الهدروجين ، وإمكانية حدوث التماس وسرعة اشتعال بالسيارة بسبب التفاعل المفرط وهو الأمر الذي أدى إلى تردد بعض الشركات المصنعة للسيارات من إنتاج هذا النوع .

وعلى الرغم من ذلك إلا أن الكثير من الشركات المصنعة الأخرى قد بدأت في إنتاج هذا الخط من السيارات الهيدروجينية ، مثل شركة "بي أم دبليو" الألمانية للسيارات والتي قدمت نموذجاً لسيارة تعمل بالهيدروجين في عام ٢٠٠٩ وشركة تويوتا اليابانية للسيارات أنتجت سيارة "ميراي" والتي تُعرض للبيع حالياً في أسواق محددة ، كما تستثمر كلاً من شركتي هوندا وجيلي في بعض النماذج المستقبلية للسيارات الهدروجينية .

م.أحمد العثمان

المعهد العالي للطاقة

عندما يتم إضافة وحدة تحديد اتجاه DIRECTIONAL UNIT  إلى جهاز الوقاية ضد زيادة التيار يصبح الجهاز جهازاً وقائياً اتجاهياً ضد التيار، ولكي يصدر الجهاز إشارة فصل ويقوم بعمله بشكل صحيح يجب أن يتحقق به شرطان أساسيان:

1-    أن تزيد قيمه التيار عن قيمه تعيير ( <I )

2-     أن ينقضي زمن تعيير الجهاز ( t ) قبل أن تقل قيمة التيار ويرجع الجهاز PESET .

 

 أما بالنسبة لجهاز الوقاية ضد زيادة التيار الاتجاهي فيجب أن تتوافر به ثلاثة شروط أساسية لكي يصدر إشارة الفصل وهي:

1. أن يكون مرور التيار في الاتجاه الأمامي للجهاز FORWARD IRECTION أما إذا كان مرور التيار في الاتجاه العكسي فلا يعمل الجهاز .
   
   2- أن تزيد قيمه التيار عن قيمه تعيير  I>

3-    أن ينقضي زمن تعيير الجهاز t  قبل أن تقل قيمه التيار ويرجع الجهاز RESET  وهذا النوع من الأجهزة يكون مفيداً عندما يكون المطلوب هو فصل المغذي عند مرور تيار القصر في أحد الاتجاهات وعدم فصله في الاتجاه الآخر، وغالباً ما يتم تركيبه على مغذيات الدخول في لوحات التوزيع كما في الشكل ويتم تعيير الأجهزه كآلاتي :

إذا حدث قصر على أحد مغذيات الخروج من القضبان B فإنه يفصل بزمن ( 0.5 ثانيه ) ولا يفصل أي من الجهازين BI & B2 رغم أن قيمة تعيير الزمن لهما أقل من تغيير الأجهزة المركبة على مغذيات الخروج لأن مرور التيار سيكون في هذه الحالة في عكس اتجاه عملهما، عمل الأجهزة عندما يكون التيار المار فيهما خارجاً من قضبان التوزيع أما التيار الداخل إلى قضبان التوزيع فيكون عكس اتجاه عملهما.

وفي حال حدوث قصر على أحد المغذيات فإن اتجاه مرور التيارات يكون كما في الشكل ولما كان الجهازان B1&B1 اتجاهيان والتيار 13أمبير يمر في الاتجاه الأمامي للجهاز B1  فإنه يفصل بعد زمن ( 0.2 ثانيه ) وبعد زمن

( 1 ) ثانية يفصل الجهاز A1 وبذلك يتم غزل القصر ويبقي المغذي ( A2 -B2) بدون فصل ليغذي القضبان B  أما لو كان الجهازان B1&B2 غير اتجاهيين فإنه في حاله حدوث قصر عند F  كما في الحالة السابقة فإن كلا من المغذيين يفصل وتقطع التغذية عن القضبان B  أي أن تركيب أجهزه اتجاهية على مغذيات الدخول في لوحات التوزيع وفي جهة الجهد المنخفض للمحولات يساعد على تحقيق الإنتقائية SELECTIVITY  لنظام الوقاية .

 Static relays

م.عبد العزيز بكر

المعهد العالي للطاقة

يقصد بأجهزة الوقاية الاستاتيكية ( الساكنة ) تلك الأنواع الحديثة من المرحلات والتي تكون دوائر القياس والمقارنة فيها دوائر إلكترونية وليست أجزاء متحركة كما في الأجهزة الكهروميكانيكية، وقد تطورت صناعة أجهزة الوقاية الاستاتيكية خلال العشرين عاماً الماضية تطوراً كبيراً حيث كانت تعتمد على الترانزيستور Transistors وفي السنوات الأخيرة دخلت فيها الدوائر المتكاملة ( المدمجة ) linear silicon integrated circuits – والبوابات الرقمية Logic gates والدوائر المنطقية Logic circuits وأخيراً المعالجات Micro – processors ومع استخدام هذه المكونات أصبح من الممكن إنتاج مرحلات عالية الأداء وذات خواص متميزة لتواكب متطلبات وقاية الشبكات الحديثة التي اتسعت وازدادت تعقيداً .

وبالإضافة إلى كل ما سبق فالمرحلات الاستاتيكية تتميز بالآتي :

1 – السرعة العالية .     2 – الحساسية الفائقة . 3 – عدم الحاجة إلى الصيانة

4 – عدم تأثيرها بالصدمات والاهتزازات . 5 – صغر حجمها بالمقارنة بالأجهزة الكهروميكانيكية .

وقد أصبح ممكناً إنتاج مرحلات تحل محل جميع المرحلات الكهروميكانيكية التي سبق ذكرها فيما عدا بعض المرحلات المساعدة التي ما زالت تنتج من النوع ذو العضو المنجذب Attracted armature وتدخل في تكوين الأجهزة الاستاتيكية وذلك لبساطة تركيبها حيث يؤخذ منها خرج المرحل وتحتوى على عدد كبير من نقط التلامس Contacts

وقد واجهت صناعة المرحلات الاستاتيكية بعض الصعوبات منها :

1 – العديد من المكونات الإلكترونية التي تدخل في صناعة المرحلات تنتج بواسطة شركات أخرى غير التي تنتج المرحلات مما يحتم على صانعي المرحلات عمل اختبارات جودة صارمة على هذه المكونات قبل إدخالها في صناعة المرحلات .

2 -الحساسية الفائقة للدوائر الرقمية Digital circuits التي تدخل في صناعة المرحلات أوجدت مشكلة في كيفية المحافظة على موثوقية عمل المرحلات دون أن تأثرها بالتداخلات الكهربية Electrical interference الناشئة عن قربها من الجهود العالية والفائقة  .

3 – نظرا لاعتماد المرحلات بصورة أساسية على التيار المستمر، فقد تم تزويد كل مرحل بمصدر تغذية بالتيار المستمر يقوم بتخفيض الجهد المستمر المأخوذ من البطاريات من قيمته العادية  110 – 220 فولت ) إلى القيم التي تناسب المرحلات وهي ( 15 & 24 فولت ) ويطلق على وحدة التغذية D C / DC converter وتحتوى المحطة على مصدرين للتيار المستمر ( بطاريتين وجهازي شحن ) وكل منهما يسلك مساراً مخالفاً لمسار الآخر حتى يصل إلى خلية الوقاية وذلك لزيادة الموثوقية .

وهناك نوعين للمرحلات الاستاتيكية:

1 – النوع الأول: وهي المرحلات ذات الوظيفة الواحدة أو الوظائف المحدودة ويكون المرحل من وحدة واحدة وداخل غلاف واحد Casingومن أمثلة هذا النوع مرحلات الوقاية ضد زيادة التيار .

2 – النوع الثاني: وهي المرحلات المركبة التي تحتوى على عدد كبير من دوائر القياس والدوائر الإلكترونية وينتج المرحل على صورة كروت Modules متعددة لكل منها وظيفة محددة يتم التحكم فيها بواسطة معالج Micro – processor وتركب الكروت في حامل قياسي Standard rack وهناك الكروت التي تؤدى وظائف اختيارية يمكن أن تضاف إلى المرحل حسب رغبات الجهات التي تستعملها، ويكون للمرحل وحدة التغذية الخاصة به وأحياناً وحدتان كما في مرحلات وقاية القضبان نظراً لأهميتها، وكذلك وحدات الخرج وهي كروت تحتوى على مرحلات مساعدة كهروميكانيكية حيث توفر عدداً كبيراً من نقط التلامس تستخدم لإعطاء إشارات الفصل والإنذار ومن أمثلة هذا النوع مرحلات الوقاية المسافية ووقايات القضبان التفاضلية وغيرها .

وللتعرف على طريقة عمل المرحلات ذات الوظيفة الواحدة وكيفية أداء كل من دوائر المقارنة والقياس التي سبق استعراضها، نستعرض طريقة عمل مرحل الوقاية ضد زيادة التيار :

أولاً: الدوائر الأساسية المستخدمة عادة في هذه الأجهزة وهي :

1 – وحدات تحويل التيار المتردد AC الداخل إلى المرحل من محولات التيار إلى تيار مستمر Dc  لأغراض القياس والمقارنة .

2 – كاشفات القيمة Level detectors التي تقوم بمقارنة الكمية الداخلة إليها مع القيمة المعايرة عليها Current setting وعندما تزيد قيمة الإشارة الداخلة عن القيمة المعايرة عليها يعطي خرجاً في صورة رقمية والخرج الرقمي يقصد به أن يكون على صورة ( نعم أو لا ) وبلغة الحاسب ( 0  OR   1 ) .

3 – المؤقت Timer الذي يقوم بتأخير إصدار إشارة الفصل بعد صدورها من الكاشف لفترة زمنية محددة أو لفترة زمنية تتناسب مع قيمة التيار الداخل للمرحل

حيث يتحول التيار المتردد إلى تيار مستمر ذو قيمة مناسبة بواسطة محول تيار يقوم بتخفيض قيمة التيار ثم يوحد التيار بواسطة قنطرة توحيد ويؤخذ الجهد المستمر المقابل لقيمة التيار من على المقاومة الموصلة على التوازي .

يقوم كاشف القيمة Level detector 1 بمقارنة هذا الجهد مع القيمة المعاير عليها وعندما تتخطى قيمة هذا الجهد قيمة التغيير تصدر عن الكاشف إشارة بدء عمل

إلى الموقت وإذا كانت العلاقة التي اختيرت لعمل المرحل هي  العمل بعد زمن محد دDefinite time characteristic فان الموقت يقوم بإصدار إشارة الفصل بعد الزمن المحدد المعير عليه .

أما إذا كانت العلاقة التي اختيرت لعمل المرحل هي التناسب تبعاً لعلاقة معنية مع قيمة التيار فقد تكون إحدى هذه العلاقات :

                                              inverse time current characteristic  -1

2-Very inverse time current characteristic

3-Extremely inverse time current characteristic

فان المؤقت يستعين بوحدة تشكيل منحنى العلاقة بين الزمن والتيار Curve shape التي تقوم بحساب الزمن تبعاً لنوع العلاقة التي تم اختيارها ثم يصدر إشارة الفصل بعد مروره وعادة يقوم المؤقت بشحن مكثف وعندما تصل قيمة الشحنة إلى قيمة تعيير كاشف القيمة level detector يقوم الكاشف بإصدار إشارة لتفرغ المكثف .

وإذا كانت قيمة التيار الداخل إلى الجهاز أعلى من قيمة التعبير للفصل اللحظي والموضوعة على كاشف القيمة Level detector فانه يصدر إشارة تتخطى المؤقت لتعطي إشارة الفصل بدون أي تأخير زمني وتسمى في هذه الحالة Instantaneous  Trip   والرسم يوضح مراحل عمل جهاز وقاية ضد زيادة التيار استاتيكي .

ترجمه مقالات كريستيان دافنبورت.

اعداد: م.ناصر الخالدي 

سواء كنت تعرف ذلك أم لا، فإن سباق الفضاء الجديد الذي يتكشف هذه الأيام يتمحور حول الوصول إلى الإنترنت من خلاله!!!

منذ عام 2019، وضعت شركة SpaceX التابعة لـ Elon Musk أكثر من 1000 من أقمارها الصناعية Starlink في مدار أرضي منخفض كجزء من خطة لتوفير إنترنت عريض النطاق للمجتمعات المحرومة من البنية التحتية الأرضية لشبكات الانترنت في جميع أنحاء العالم، وفي الأسبوع الأخير من شهر أكتوبر الماضي، أعلنت أمازون أنها تخطط لوضع نموذج أولي من أقمارها الصناعية من مشروع Kuiper في المدار بحلول نهاية عام 2022 مع وضع هدف مماثل في الاعتبار.

التكنولوجيا تعمل من أجلك

تحاول هذه الشركات ملاحقة ما يقدر بنحو 4 مليارات من سكان الأرض المحرومين من الوصول إلى الإنترنت وكذلك الشركات التي تعمل في المناطق النائية مثل شركات الطيران والسفن السياحية.

لا يزال من غير الواضح كيف ستتغير هذه الخطط الكبيرة في النهاية، ولكن Starlink موجودة بالفعل وتخدم حوالي 90000 عميل حول العالم.

 في الماضي، حاول العديد من الأشخاص تحقيق ما تأمل به سبيس إكس وأمازون وون ويب ولكن جميع هذه المحاولات باءت بالفشل، فقد فشلت شركة Teledesic، وهي شركة مولها جزئياً بيل جيتس في منتصف التسعينيات، بعد ارتفاع تكاليفها إلى المليارات، وفشلت محاولات إيريديوم وجلوبال ستار بعد أن انتهى بهما المطاف إلى الإفلاس، كما تقدمت OneWeb بطلب للإفلاس قبل ظهورها العام الماضي.

ونتيجة لذلك فقد صرح Musk إنه على دراية بهذا التاريخ وأن نجاح Starlink لم يكن مضمونًا، لكنه يتمتع بميزة أنه قادر على إطلاق الأقمار الصناعية على صواريخ سبيس إكس فالكون 9 القابلة لإعادة الاستخدام التابعة لشركة من شركاته (سبيس اكس).

و يعمل المشرعون حالياً على توسيع نطاق الإنترنت إلى أجزاء من البلاد التي هي في أمس الحاجة إليه، فقد يتكون جيل جديد من الأقمار الصناعية قادرًا على المساعدة في إبقاء بعض العائلات في المناطق الريفية متصلة ببعضها وتعليم أطفالها – وسيكون تكلفة بنيته التحتية أقل بكثير من نظيراتها التقليدية وبالتالي ستكون أقل في تكلفة الاستخدام.

إليك ما تحتاج معرفته حول كيفية عمل خدمات الإنترنت الفضائية الجديدة:

1)الأقمار الصناعية مقابل الكابلات:

كانت خدمات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية موجودة منذ فترة طويلة وتشير التقديرات الصادرة عن مكتب الإحصاء الأمريكي في عام 2019 إلى أن حوالي 8 ملايين مواطن أمريكي يعتمدون عليها للبقاء على اتصال، لكن هذه التجربة بعيدة كل البعد عن المتعة، ففي الكثير من الحالات، يكون الإنترنت عبر الأقمار الصناعية أبطأ بكثير مما يمكن أن تقدمه شركة الكابلات ويفرض العديد من مقدمي الخدمة قيودًا صارمة على كمية البيانات التي يمكنك استخدامها بشكل مريح، فلماذا يستخدم الناس هذه الطريقة؟ بالنسبة للكثيرين، لا سيما في المناطق الريفية أو التي يصعب الوصول إليها، هي الطريقة الأنسب، ويرجع ذلك إلى عدم توفر خيارات أخرى لهم.

ظل شاغلو الوظائف مثل HughesNet وViasat يطورون خدمة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية في الولايات المتحدة منذ سنوات ويضعون أقمارهم الصناعية في مدارات عالية ومستقرة بالنسبة إلى الأرض - فوضعوها على بعد 22000 ميل من الأرض أو نحو ذلك، وذلك يعني عدم الحاجة إلى عدد كبير من الأقمار الصناعية لتغطية مساحة أكبر من الأرض، ولكن هناك مشكلة، فالإشارات المرسلة إلى هذه الأقمار الصناعية والعودة منها مرتبطة بسرعة الضوء، وأنواع مسافات الرحلة ذهابًا وإيابًا مما يعني تعرضها إلى التأخرأو ما يُعرف بـ(بنج)، وهو أمر لا مفر منه.

في الوقت ذاته، تتخذ الشركات الناشئة مثل مشروع Starlink نهجًا مختلفًا؛ فبدلاً من الاعتماد على عدد قليل من الأقمار الصناعية في مدارات عالية، فإنه يستخدم الكثير من الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة - بعضها يصل إلى 340 ميلاً فوق رأسنا!!!. ونظرًا لقربها من الأرض فعليًا، فلن يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى تنتقل البيانات من منزلك إلى قمر صناعي إلى محطة أرضية سلكية وبالعكس، ونقصد بعبارة "الكثير من الأقمار الصناعية"، الآلاف من هذه الأقمار وتمتلك Starlink حاليًا أكثر من 1700 قمر صناعي يدور حول الكوكب وتهدف إلى إضاءة حوالي 10000 قمر إضافي، ومن جانبها فإن أمازون تخطط لاتباع نهجاً مماثلاً مع مشروعها Kuiper وتأمل في الحصول على إجمالي 3236 قمراً صناعياً في مدارات أرضية منخفضة، ولكن حتى الآن لم يتم إرسال أي منها.

ومع ذلك، دعونا نوضح شيئًا واحدًا، خدمات مثل Starlink لا يتم استخدامها في البلدان أو المدن المكتظة بالسكان، فهناك تُعد اتصالات الإنترنت السلكية والموثوقة أكثر شيوعًا ، ولكن هناك أكثر من 8 مليون مواطن أمريكي لايمكنهم الوصول سوى إلى مزود خدمة إنترنت عالي السرعة واحد، ووفقًا لدراسة نشرها معهد الاعتماد المحلي - فإنهم لا يواجهون  مشكلة كبيرة في الاتصال بالإنترنت.

2)ما الفائدة؟

تتمتع خدمات مثل Starlink بإمكانيات هائلة لمساعدة الأشخاص الذين ليس لديهم اتصال موثوق بالإنترنت على الاستفادة من كل ما تقدمه شبكة الويب، لكن مع ذلك لا يخلو الأمر من بعض السلبيات فهذه الخدمات تخضع لبعض القيود الطبيعية التي يتعين على شركات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية الأخرى التعامل معها، فيمكن أن تؤدي الأمطار الغزيرة أو الرياح إلى بعض الاضطرابات في الخدمة.

3)لماذا تعتبر الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض المنخفضة هي السباق الفضائي الجديد؟

يختلف موقع Viasat قليلاً كونه يقدم للعملاء مستويات عديدة للخدمة بناءً على السرعة، فكلما دفعت أكثر، زادت سرعة الإنترنت لديك، ولكن هذه السرعات يمكن أن تضعف إذا قمت مثلاً بالتحميل أو البث أو اللعب أكثر من اللازم، حيث يمكن للعملاء توقع سرعات تنزيل تتراوح بين 100 ميجابت في الثانية و200 ميجابت في الثانية من الخدمة، والتي تكلف 99 دولارًا شهريًا.

هذه السرعات المُعلن عنها أسرع بكثير مما تقدمه الشركات الحالية، ولكن هناك فرق كبير آخر فخدمات Starlink ليس لديها حد أقصى لكمية البيانات عالية السرعة التي يمكنك استخدامها، ومن الممكن أن يتغير ذلك مع تزايد أعداد مستخدمي الشبكة، وفي الوقت الحالي، يمكن أن يؤدي هذا النقص في القيود إلى جعل الخدمة جذابة بشكل جدي لأي شخص ليس لديه إمكانية الوصول إلى اتصال سلكي أكثر موثوقية.

وهذا قد ذكرت شركة اختبار سرعات الانترنت Ookla في أغسطس من العام الماضي أن متوسط سرعة الخدمة كان 97.23 ميغابت في الثانية – وتعتبر مناسبة للبث والألعاب ومحادثات الفيديو وفي الوقت نفسه ، كان متوسط النتائج من HughesNet و Viasat أقل من ربع نتائج Starlink وأبطأ مما ستحدده لجنة الاتصالات الفيدرالية على أنه إنترنت واسع النطاق.

من جانبها، لم تؤكد أمازون ما تخطط لفرضه مقابل الوصول إلى الإنترنت عبر Project Kuiper، أو ما إذا كان سيتعين على الأشخاص الاشتراك مباشرة أو من خلال موزع. وأشارت أمازون في بعض اختباراتها إلى أن سرعات التنزيل كانت عالية تصل إلى 400 ميجابت في الثانية، مما قد يؤدي إلى مكالمات فيديو وجلسات تعلم عن بعد أكثر موثوقية، مع ذلك، هناك شيئان يجب مراعاتهما هنا:

 أولاً، بمجرد أن يبدأ الأشخاص في استخدام خدمة Kuiper، فمن شبه المؤكد أنك لن ترى سرعات عالية باستمرار.

وثانيًا، Kuiper كخدمة غير موجودة حتى الآن، ومن المحتمل ألا تكون موجودة لبضع سنوات على الأقل.