كيف يعمل البث التليفزيوني الفضائي؟

البث الفضائي التلفزيوني يشبه إلى حد كبير البث الأرضي، فهو يعمل بطريقة لاسلكية لتصل البرامج التلفزيونية إلى المستقبل، و يتم البث سواء للإرسال الأرضي أو الفضائي عن طريق موجات الراديو.
وتستخدم محطات الإرسال أبراجا هوائية لنقل موجات الإرسال للمناطق المجاورة ويتم استقبالها بهوائي صغير. والبث الأرضي للإرسال التليفزيوني لا يعيقه إلا مدى الموجات فقط، فموجات البث تنطلق من المحطة في خط مستقيم، ويلزم لاستقبالها أن يكون الهوائي في خط النظر لمحطة الإرسال، العوائق الصغيرة لا تؤثر على الإرسال مثل الأشجار والمباني الصغيرة ولكن العوائق الكبيرة مثل سطح الأرض والمباني الشاهقة والجبال تعكس موجات البث وتمنع وصولها.
تكسر الموجات :
ولو كان سطح الأرض مستويا تماما لأمكن استقبال الإرسال من على بعد مئات الكيلومترات، ولكن لأن الأرض كروية، فالموجات تنكسر وتنعكس من على سطح الأرض بالإضافة إلى أنها تضعف لبعدها عن محطة الإرسال. ولاستقبال نقي للصورة لابد من الاقتراب من محطة الإرسال وعدم وجود عوائق في الطريق. لكن الإرسال الفضائي يحل هذه المشكلة عن طريق البث الفضائي للموجات من القمر الاصطناعي الذي يدور حول الأرض. وبما أن الأقمار الاصطناعية عالية في السماء، فيمكنها أن تغطي عدداً أكبر من المستقبلين، وعملية استقبال وإرسال موجات البث الفضائي التلفزيونية تحتاج إلى هوائيات خاصة تسمى الأطباق أو الدش.
مدارات الأقمار:
أقمار البث الفضائي تتواجد في مدارات متوازية لسطح الأرض بحيث إن حركة الأرض حول نفسها وحركة قمر البث في مداره حول الأرض تجعل نفس المكان على الأرض مواجها لقمر البث طوال ۲۴ساعة في اليوم.
وينطلق قمر البث في الفضاء بسرعة ۱۱ألف كيلومتر في الساعة في مدار يبعد عن سطح الأرض 3۵ألف كيلومتر، وهذا المدار وهذه السرعة تضمن أن القمر يدور في مداره حول الأرض مرة كل ۲۴ساعة نفس زمن دوران الأرض حول نفسها. وعلى المستقبل أن يوجه الطبق مرة واحدة تجاه قمر البث ليستقبل البث الفضائي.
مكونات نظام البث الفضائي البث الفضائي المباشر للمنزل يتكون من خمسة عناصر: مركز البرامج و مركز الإرسال و قمر البث و طبق الاستقبال «الدش» وجهاز الاستقبال «الريسيفر». و مركز البرامج يمثل الاستوديوهات التي تصنع البرامج وتصورها وتعدها للبث.
أما مركز الإرسال فهو محور النظام ويستقبل البرامج في صورة موجات رقمية ثم يرسلها إلى القمر الاصطناعي في مداره حول الأرض.
ويستقبل القمر الاصطناعي موجات البث من محطة الإرسال الأرضية ثم يعيد بثها مرة أخرى للأرض. اما طبق الاستقبال «الدش» فيستقبل الموجات من قمر البث أومن عدة أقمار بث ثم يوجهها إلى جهاز الاستقبال «الريسيفر» الذي يعالج الموجات ثم يعرضها على جهاز التليفزيون.
سرعة نقل البيانات:
تنتج البرامج في عدة شركات سواء كانت برامج مسجلة أو على الهواء مباشرة، ثم ترسل إلى مركز الإرسال الأرضي عن طريق الكابلات أو البث الأرضي فيستقبلها المركز ثم يحولها إلى موجات رقمية فائقة الجودة بتردد من ۱۴۱۲ميجا هرتز في الثانية ، والموجات تتدفق في هذه الحالة بسرعة ۲۷۰ميغابايت في الثانية «وهو رقم مهول إذا أخذنا في الاعتبار أن سرعة نقل البيانات للإنترنت عن طريق التليفون هي واحد على ۶۰۰۰من هذه السرعة» ولنقل هذه الموجات إلى القمر الاصطناعي و يحتاج مركز الإرسال إلى ضغط هذه البيانات وإلا لن يستطيع القمر الاصطناعي استيعاب كل هذه الموجات.
طبق الاستقبال «الدش» :
طبق الاستقبال «الدش» عبارة عن نوع خاص من الهوائيات تم تصميمه ليستقبل نوعاً معيناً من البث، ويتكون من سطح يشبه الكاسة الكبيرة وفي منتصفه قضيب تغذية مركزي. وهذا الطبق يمكنه فقط استقبال الإرسال ولا يمكنه البث.
يستقبل الطبق الإرسال على سطحه الواسع ثم يعكسه ويجمعه إلى مركز الطبق حيث يوجد قضيب التغذية الذي يرسل الإشارة إلى جهاز الاستقبال «الريسيفر»، والأطباق الحديثة بها قضيبا تغذية لاستقبال إشارات أكثر من الفضاء. ويوجد بالقضيب المركزي فلتراً لتنقية الموجات التي تم استقبالها، بحيث يتم التخلص من الموجات التي لا تحمل البرامج التلفزيونية..
جهاز الاستقبال «الريسيفر»:
وآخر مكون لنظام استقبال البث الفضائي هو الريسيفر وله أربع وظائف أساسية : إعادة تكوين البث المشفر وفك شفرة الإرسال. و تحويل الموجات الرقمية إلى موجات عادية ليتمكن التليفزيون العادي من عرضها. و فصل القنوات المتصلة مع بعضها في نفس حزمة البث. وترسل إلى جهاز التليفزيون فقط موجات القناة التي يستقبلها. وبما أن الريسيفر لا يمكنه عرض أكثر من قناة واحدة في آن واحد فلا يمكن تسجيل برنامج ورؤية الآخر ولا يمكن مشاهدة قناتين مختلفتين من نفس الريسيفر. بالرغم من أن البث الفضائي مازال يحتاج إلى بعض مميزات البث عن طريق الكابلات مثل فصل القنوات المختلفة ولكن الصورة النقية والقنوات المتاحة ومناطق التغطية الواسعة تمثل بديلا مناسبا للكثيرين. إلا أن السنوات العشر القادمة ستشهد صراعا حادا بين بث الكابلات والبث الفضائي