ماهواره‌ها از نظر مكان قرار گرفتن در فضا به 3 گروه تقسيم مي‌شوند. گروه اول ماهواره‌هايي هستند كه در ارتفاع پايين نسبت به زمين قرار مي‌گيرند و اين ارتفاع حداكثر 10هزاركيلومتر است. چنين ماهواره‌هايي مدار گردش كوچكتري نسبت به ماهواره‌هاي ديگر دارند. گروه دوم ماهواره‌هاي با مدار متوسطند كه در ارتفاعي بين هزار تا 10هزار كيلومتر نسبت به زمين قرار مي‌گيرند. سومين گروه از ماهواره‌ها در اين نوع تقسيم بندي ماهواره‌هايي هستند كه مدار بزرگي دارند و در ارتفاع 36هزار كيلومتري قرار مي‌گيرند. روشن است كه هرچه مدار ماهواره كوچكتر و ارتفاع كمتر باشد، مدت زمان گردش آن به دور زمين كمتر است. نسبت به ناظر زميني ماهواره‌هاي با مدار كوچك و متوسط، متحرك و ماهواره‌هاي با مدار بزرگ و ارتفاع 36هزار كيلومتر ثابتند. با افزايش ارتفاع از سطح زمين نيروي جاذبه كم مي‌شود. هر مدار دايره اي ماهواره سرعت مخصوصي دارد كه به آن سرعت پايداري مي‌گويند. در اين سرعت نيروي جاذبه با نيروي گريز از مركز در حالت تعادل قرار مي‌گيرند. اگر سرعت ماهواره را افزايش دهيم نيروي گريز از مركز بر نيروي جاذبه غلبه كرده و ماهواره در مدار بالاتر قرار مي‌گيرد و اگر سرعت ماهواره را به كمتر از سرعت پايداري كاهش دهيم، نيروي جاذبه بر نيروي گريز از مركز غلبه كرده و ماهواره به مدار پايين تر و ارتفاع كمتر سقوط خواهد كرد. پس از پايان ماموريت ماهواره، سرعت آن را كاهش مي‌دهند تا ارتفاع آن كاهش يابد و وارد جو شود. سرعت بسيار بالاي ماهواره در هنگام برخورد به جو، دماي سطح آن را به شدت بالا مي‌برد و باعث مي‌شود قطعات آن آتش گرفته و بسوزند. به همين دليل سعي بر اين است كه مواد سازنده ماهواره‌ها به گونه اي باشند كه در هنگام برخورد با جو به طور كامل بسوزند و قطعه‌هاي آنها براي ماهواره‌هاي ديگر مشكلي ايجاد نكند.

مطالعه و پژوهش درباره ماهواره‌ها در دنيا سابقه زيادي دارد. در ايران هم تحقيق و فعاليت در اين زمينه از سال‌هاي پيش از انقلاب آغاز شده و ادامه دارد. ماهواره اميد، نخستين ماهواره ساخت كشور ايران است. اين ماهواره بيش از 10هزار قطعه در اجزاي مختلف مثل موتور، بدنه، هدايت و كنترل دارد  كه كارشناسان رشته‌هاي گوناگون دانشگاهي طي  سال گذشته ساخت تمامي‌اجزاي آن را بومي‌كرده و اكنون صنايع هوافضاي جمهوري اسلامي‌قادر به ساخت كامل آن است.

اميد يك ماهواره تحقيقاتي است كه در مدار ارتفاع پايين قرار خواهد گرفت. قرار است اين ماهواره خرداد امسال توسط صنايع هوا و فضاي ايران به فضا پرتاب شود و در مدار زمين قرار گيرد. علاوه براين در سال‌هاي فعاليت ايران در اين زمينه ماهواره‌هاي ديگري نيز با همكاري برخي كشورهاي ديگر در ايران ساخته شده كه بعضي به فضا پرتاب شده و بعضي ديگر در آينده پرتاب خواهد شد. در ادامه به 3 نمونه از اين ماهواره‌ها اشاره مي‌كنيم. 

 ماهواره سينا

ورود ايران به باشگاه فضايي براي نخستين بار دستاورد ماهواره سينا بود. اين ماهواره كه پروژه آن از 3 بخش فضايي، زميني و پرتاب تشكيل شده، سال 1384 از پايگاه فضايي روسيه به فضا پرتاب شد. سينا يك ماهواره مطالعاتي-تحقيقاتي است كه در بررسي منابع زيرزميني و عواقب ناشي از حوادث غيرمترقبه به كار مي‌رود.
ماهواره سينا 170 كيلوگرم وزن دارد و ماموريت آن سنجش از دور، دريافت، ذخيره و ارسال داده‌هاي مخابراتي است. همچنين ماهواره سينا براي تبادل اطلاعات ميان كاربران زميني، ارائه سرويس‌هاي پست الكترونيك و انتقال فايل كاربرد دارد.

عمر مفيد ماهواره سينا كه در مدار دايره اي و در ارتفاع 700 كيلومتري زمين قرار گرفته، 3 سال است. سينا در كلاس وزني ماهواره‌هاي كوچك يعني ماهواره‌هاي با وزن كمتر از 200 كيلوگرم- ساخته شده و شامل 2 دوربين مي‌شود. اين ماهواره تصويرها را در باندهاي طيفي مختلف و با دقت‌هاي هندسي متفاوت به زمين مخابره مي‌كند. با دريافت اين اطلاعات مي‌توان نقشه‌هايي را از سطح زمين تهيه كرد. اين نقشه‌ها مي‌تواند درباره گسترش شهرها، منابع كشاورزي و آلودگي درياها و آب‌هاي سطحي باشد. همچنين با اين ماهواره مي‌توان اطلاعاتي درباره ميزان گسترش بلاهاي طبيعي مثل سيل، زلزله و آتش سوزي به دست آورد. ايستگاه دريافت اطلاعات و كنترل ماهواره سينا در  داخل ايران قرار دارد و مدار تعيين شده براي آن زير هزار كيلومتر است. 

ماهواره مصباح‌

بعد از ماهواره سينا نوبت به ماهواره معروف مصباح مي‌رسد. سابقه پروژه ماهواره مصباح در ايران به سال‌هاي 70 و 71 باز مي‌گردد. آن زمان تحقيق‌هايي درباره ماهواره‌هاي كوچك در مركز تحقيقات مخابرات انجام و به دنبال آن پيشنهاد ساخت ماهواره اي كوچك تهيه و ارائه شد. دانشمندان ايراني پژوهش‌هاي گسترده در اين زمينه را سال 73 آغاز كردند و پس از آن ساخت نمونه آزمايشگاهي شروع شد. ساخت نمونه آزمايشگاهي اين ماهواره سال 1380 به پايان رسيد و پس از آن محققان وارد مرحله بعدي طرح يعني ساخت نمونه مهندسي و نمونه فضايي شدند. ماهواره مصباح به عنوان يك ماهواره كم ارتفاع ايراني با هدف آموزش نيروي انساني متخصص و كسب توانايي پژوهشگران كشور طراحي و ساخته شد.

متخصصان ايراني مصباح را در كلاس ميكرو و با وزني كمتر از 100 كيلوگرم طراحي كردند و پس از پايان مراحل طراحي نمونه زميني اين ماهواره، براي ساخت نمونه فضايي از تجربه شركت ايتاليايي CGS  كمك گرفتند ولي ساخت سازه ماهواره با رعايت استانداردهاي جهاني در داخل انجام شد. كارخانه ايراني سازنده اين ماهواره، كارخانه صنايع هوايي «پنها» بود.

ماهواره مصباح 75 كيلوگرم وزن دارد و ابعاد آن 50، 50 و 70 سانتيمتر است. عمر مفيدي كه در ابتدا براي اين ماهواره در نظر گرفته شد 3 سال بود ولي پيش بيني مي‌شود تا 5 سال هم قابل استفاده باشد. ساختار ارتباطي ماهواره مصباح غيرهمزمان (Store and Forward) و مدار قرارگيري آن مدار ارتفاع پايين (LEO) در هزار كيلومتري سطح زمين است. اين ماهواره 14 بار در شبانه روز به دور زمين مي‌چرخد و طول مدت رويت آن در شبانه روز 45 دقيقه است.

مصباح يك ماهواره كوچك پژوهشي و مخابراتي است كه براي انتقال اطلاعات از نقطه اي به نقطه ديگر به كار مي‌رود. ناحيه اصلي پوشش جغرافيايي اين ماهواره، ايران است اما امكان ارائه خدمات در اروپا و آمريكا را نيز دارد. از كاربردهاي ماهواره مصباح انتقال داده‌ها ميان ايستگاه‌هاي زميني به صورت ذخيره و ارسال غيرهمزمان پيام‌هاي كوتاه، فكس، اطلاعات مربوط به شبكه‌هاي آب، برق و گاز و قرائت از راه دور كنتور است. علاوه بر اين مصباح مي‌تواند براي دريافت و ارسال اطلاعات ايستگاه‌هاي مختلف مانند هواشناسي و زلزله شناسي و نيز دريافت اطلاعات مربوط به كالاها در هنگام نقل و انتقال كاربرد داشته باشد. كارايي ديگر اين ماهواره پيش بيني وضعيت آب و هوا، كنترل شبكه‌هاي انرژي نفت، گاز و برق و مديريت بحران و حوادث طبيعي است.

ايستگاه‌هاي اصلي كنترل ماهواره در سازمان پژوهش‌ها و مركز تحقيقات مخابرات مستقر است و يك ايستگاه كنترل نيز به عنوان پشتيبان در شهر ميلان ايتاليا قرار دارد. 

ماهواره زهره‌

تاريخچه ماهواره زهره به سال 1356 مي‌رسد. آن زمان ايران از اتحاديه بين المللي مخابرات3(ITU)  نقطه در مدار همزمان زمين (GEO) درخواست كرد كه اين 3 نقطه در موقعيت‌هاي 26، 34 و 47 درجه شرقي قرار داشت. سال 1365 اين نقاط تحت عنوان زهره 1، 2 و 3 در اتحاديه بين المللي مخابرات به ثبت رسيد.

ماهواره زهره يك ماهواره مخابراتي است كه قابليت ارائه خدمات در زمينه ارتباطات تلفن، نمابر و ارتباط‌هاي راديو-تلويزيوني در همه نقاط ايران را دارد. كابردهاي اصلي اين پروژه پوشش كامل تلويزيوني كشور، برقراري ارتباط‌هاي صوت و داده در نقاط دور افتاده مثل روستاها و جزيره‌ها و نيز ايجاد شبكه‌هاي اختصاصي ماهواره اي براي موسسه‌هاي دولتي و خصوصي مانند شبكه‌هاي آموزش از راه دور، شبكه‌هاي بانكي و شبكه‌هاي توزيع اينترنت داخلي است. طول عمر اين ماهواره 15 سال پيش بيني شده و 2 ايستگاه در تهران و اصفهان دارد.

با توجه به ويژگي‌هاي سيستم‌هاي ماهواره مثل ضريب اطمينان بالا، برقراري ارتباط‌هاي داده، صدا و تصوير و امنيت ارتباط در زمان اضطرار و بلاهاي طبيعي، اين ماهواره مي‌تواند در كنار شبكه فيبر نوري و راديويي، يكي از نقاط قابل اتكاي شبكه زيرساخت‌هاي مخابراتي كشور محسوب شود و نقش بستر موقت انتقال براي تلفن همراه را نيز داشته باشد.

سنجش از دور

يكي از كاربردهاي مهم ماهواره‌ها سنجش از راه دور است. سنجش از راه دور تكنولوژي كسب اطلاعات و تصويربرداري از زمين با استفاده از تجهيزات هوانوردي مثل هواپيما و بالن يا تجهيزات فضايي مثل ماهواره است. به عبارت ديگر سنجش از راه دور دانش كسب اطلاعات فيزيكي و شيميايي از پديده‌هاي زميني و جوي بدون تماس مستقيم با پديده‌هاي مذكور است. اين كار به وسيله ويژگي‌هاي امواج الكترومغناطيس بازتابي يا منتشر شده از پديده مذكور انجام مي‌شود. نرم افزارهاي متعددي براي سنجش از دور وجود دارد كه متداول ترين آنها عبارتند از:ERDASImaging, ERMapper, PCIGeomatica,ENVI  و .SOCESET  سنجش از دور در بسياري از زمينه‌هاي علمي‌و تحقيقاتي كاربردهاي گسترده اي دارد. از جمله كاربردهاي اين تكنولوژي مي‌توان به استفاده از آن در زمين شناسي، آب شناسي، معدن، كارتوگرافي، جغرافيا، هواشناسي، كشاورزي و مطالعات زيست محيطي اشاره كرد. دورسنجي مي‌تواند تغييرهاي دوره اي پديده‌هاي سطح زمين را نشان دهد و در مواردي مثل بررسي تغيير مسير رودخانه‌ها، تغيير حد و مرز درياها و اقيانوس‌ها و تغيير مورفولوژي سطح زمين بسيار كارساز است. تكنولوژي سنجش از دور مي‌تواند در پيش بيني وضع هوا و اندازه گيري ميزان خسارت ناشي از بلاهاي طبيعي، كشف آلودگي آب‌ها و لكه‌هاي نفتي در سطح دريا كاربرد داشته باشد. روشن است كه استفاده از فناوري سنجش از دور نه تنها سرعت و دقت انجام مطالعات بيشتر مي‌شود، بلكه از نظر هزينه و نيروي انساني هم باصرفه تر است.
تاريخچه سنجش از راه دور در ايران به سال 1353 مي‌رسد. در آن سال به دنبال پرتاب اولين ماهواره مطالعه منابع زميني آمريكا كه بعدها به سري لندست تغيير نام داد، دفتر جمع آوري اطلاعات ماهواره اي در سازمان برنامه و بودجه تاسيس شد. پس از مطالعات اوليه و كسب نتايج مطلوب براي دسترسي مستقيم به تصاوير ماهواره اي، اين دفتر به مركز سنجش از دور تغيير نام داد و در سال 1356 در قالب طرح استفاده از ماهواره اقدام به خريد و نصب يك ايستگاه گيرنده تصاوير ماهواره اي در ماهدشت كرج كرد. در سال 1371 مركز سنجش از دور ايران در قالب يك شركت دولتي به وزارت پست و تلگراف و تلفن واگذار شد. پس از آن در سال 1382 همه فعاليتهاي مركز سنجش از دور ايران به سازمان فضايي ايران محول شد و هنوز هم زير نظر اين سازمان مشغول كار است.تاكنون كارهاي بسياري با كمك تكنولوژي دورسنجي در ايران انجام شده كه برخي از آنها عبارتند از: بررسي خشكسالي در كشور ، بررسي تغييرات خط ساحلي درياي خزر و پيشروي يا پسروي آب در خشكي، مكانيزاسيون شبكه مخابراتي شهر تهران، بهنگام سازي نقشه‌هاي 2000/1 تهران با استفاده از تصاوير ماهواره اي، تهيه نقشه‌هاي درجه حرارت سطح آب درياي خزر، بررسي وضعيت برف در ارتفاعات خارج از ايران مشرف به حوضه‌هاي آبريز ايران و تهيه نقشه‌هاي كاربري اراضي استانهاي آذربايجان شرقي، آذربايجان غربي، اردبيل، خراسان، گيلان و سمنان