9 ماهواره کشور که در انتظار پرتاب قرار دارند/جایگاه ایران بعد از 4 پرتاب موفق

ایده استفاده از ماهواره‌ها در این حوزه‌ها برای نخستین بار پس از جنگ جهانی دوم از سوی «آرتور سی کلارک» ( Arthur C Clarke ) دانشمند، ریاضیدان و نویسنده انگلیسی مطرح شد. وی پیشنهاد داد یک ماهواره ارتباطی در مدار ژئوسنکرون زمین ( Geostationary orbit ) که در فاصله ۳۶ هزار کیلومتری سطح زمین و بالای خط استوا است، قرار گیرد تا توانایی پوشش سیگنال‌های رادیویی و تلویزیونی را برای ۴۰ درصد سطح زمین داشته باشد.

این ایده سبب شد که امروزه شاهد نقش آفرینی فناوری‌های فضایی در همه حوزه‌ها باشیم. به گونه‌ای که از جملـه راه‌هـای کسـب اطلاعـات از محـیط، بـه کـارگیری فنـاوری ســنجش از دور و تلفیـق آن بـا ســامانه اطلاعات جغرافیایی است. در ایـن زمینـه مـاهواره‌هـا مـی‌تواننـد اطلاعـاتی در چنـد بعـد، چنـد مقیـاس و چنـد طیف تهیه کنند.

بر این اساس، ایران نیز وارد این عرصه از فناوری شد و اولین گام آن در این زمینه با طراحی و ساخت ماهواره "مصباح" آغاز شد و با پرتاب ماهواره "امید" در بامداد 15 بهمن 1378 نیز به باشگاه کشورهای پرتاب کننده ماهواره پیوست.

در ادامه این مسیر، کشور با دستیابی به دانش فنی ساخت انواع ماهواره‌ها، توانسته‌ است تعدادی ماهواره در دانشگاه‌ها طراحی و تولید کند که برخی از آنها در نوبت پرتاب قرار دارند. این در حالی است که از ابتدای دولت یازدهم مسوولان سازمان فضایی ایران تاکید دارند که در حوزه فضایی تنها نباید بر پرتاب ماهواره‌ها متمرکز شویم.

علی‌رغم این تاکیدات، تعیین تکلیف ماهواره‌های روی زمین مانده دانشگاه‌ها، نظام‌مند کردن ساخت ماهواره‌ها و پرتاب حداقل 2 ماهواره تا پایان سال جاری از جمله موضوعاتی بوده که مسوولان در خصوص آن وعده‌هایی دادند و هنوز ماهواره‌های ساخته شده در نوبت پرتاب قرار دارند.

14 بهمن ماه روز ملی «فناوری فضایی» است و در حالی سال جاری به استقبال این روز می‌رویم که برخی از دستاوردهای این حوزه در انتظار توجه بیشتر مسوولان هستند.

پروژه‌های فضایی که در انتظار تحقق وعده‌ها هستند

ساخت ماهواره سنجشی «پارس 1» در دست اقدام

بر اساس اهداف برنامه ششم توسعه تا 5 سال آینده کشور باید نخستین ماهواره کاملا بومی و عملیاتی خود را در مدار زمین قرار دهد و این ماهواره تحت اختیار کامل ایران مدیریت شود؛ بر این اساس در سال 95 ساخت ماهواره بومی سنجش از دور «پارس 1» کلید خورد. طراحی و ساخت ماهواره «پارس 1» به صورت اشتراکی با مراکز علمی و شرکت‌های همکار سازمان فضایی اجرایی ‌شد. این ماهواره در نوبت پرتاب قرار دارد.

ماهواره «دوستی» که به فضا نرفت

ماهواره «دوستی»، به عنوان یکی از مجموعه‌ ماهواره‌های توسعه فناوری کشور و به کارفرمایی سازمان فضایی ایران، توسط دانشگاه صنعتی شریف طراحی و ساخته شده است. جرم این ماهواره 52 کیلوگرم است و با توجه به دسته‌بندی مرسوم ماهواره‌ها از منظر جرم، یک میکرو ماهواره محسوب می‌شود. مدار این ماهواره بیضوی و در دسته مدارهای کم ارتفاع ( LEO )، با ارتفاع اوج و حضیض به ترتیب برابر با 310 و 250 کیلومتر و شیب مداری 55 درجه خواهد بود.

این ماهواره تقریبا مکعبی شکل و با ابعادی در محدوده نیم متر طراحی و ساخته شده و فاقد نیروی پیشرانش به منظور انجام مانور مداری و تغییر مدار است. لذا پس از استقرار در مدار از پیش تعیین شده، اقدام به انجام ماموریت‌های محوله در دوره عمر خود می‌کند و پس از سپری شدن عمر عملیاتی، با استهلاک انرژی جنبشی و نزول به مدارهای پایین‌تر، وارد اتمسفر شده و عمر آن پایان می‌یابد.

انرژی مورد نیاز این ماهواره با بهره‌مندی از باتری و پانل‌های خورشیدی حاصل می‌شود.

با وجودی که رئیس سازمان فضایی، وزیر ارتباطات و رئیس مرکز ملی فضایی بارها از برنامه ریزی برای پرتاب ماهواره دانشگاه شریف با نام «دوستی»، که در سال 94 توسط رئیس جمهور رونمایی شده بود، سخن به میان آورده و حتی از انجام مذاکرات برای پرتاب با ماهواره‌بر بومی خبر داده بودند، اما پرتاب این ماهواره به سال 95 نرسید.

ماهواره «دوستی» آماده پرتاب است و مذاکرات پرتاب آن نیز انجام شده و بر اساس وعده‌های داده شده قرار است تا پایان امسال این ماهواره به عنوان ماهواره سنجشی به فضا پرتاب شود، اما این وعده هنوز محقق نشده است.

رونمایی از ماهواره‌های «ناهید1» و «پیام»

در سال گذشته با حضور رییس جمهوری ماهواره مخابراتی «ناهید1» ساخت پژوهشگاه فضایی ایران و ماهواره سنجشی «پیام» ساخت دانشگاه امیرکبیر رونمایی شدند.

بر اساس اظهارات مسوولان قرار است ماهواره مخابراتی «ناهید 1» با ماهواره‌بر بومی «سفیر» و در ارتفاع 300 کیلومتری از سطح زمین و ماهواره «پیام» که یک ماهواره سنجشی است، با «ماهواره‌بر سیمرغ » تا حدود 550 کیلومتر از سطح زمین پرتاب شوند.

ماهواره «ناهید1» ماهواره‌ای مکعب مستطیلی است که علاوه بر صفحات خورشیدی نصب شده بر روی بدنه آن، از دو صفحه خورشیدی بازشونده بهره می‌برد. این ماهواره دارای 50 کیلوگرم وزن و طول و عرض و ارتفاع 50 در 50 در 60 سانتی‌متر و نوع مدار آن بیضوی 250 در 375 کیلومتر با طول عمر 40 روز است.

ماهواره ناهید 1

اهم دستاوردها و فناوری‌های این پروژه عبارت از «طراحی، ساخت و تست پین پولر رهایش آرایه‌های خورشیدی»، «ساخت پنل‌های خورشیدی با سلول‌های گالیوم آرسنایدی»، «ساخت محموله مخابراتی باند Ku، توسعه داده‌پردازی ماهواره با قابلیت افزونگی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، تصویربرداری با سرعت و نرخ فشرده‌سازی بالا مطابق شرایط لینک مخابراتی و نرم‌افزار تخمین نرخ گسترش پانل‌ها» است.

ماهواره «پیام» امیرکبیر نیز از سری میکروماهواره‌های توسعه فناوری فضایی سازمان فضایی ایران است که توسط دانشگاه صنعتی امیرکبیر به منظور انجام مأموریت تصویربرداری طراحی و ساخته شده است. تصویربرداری سه‌طیفی (سبز- قرمز و مادون قرمز نزدیک) و پانکروماتیک از محدوده ایران (به‌صورت نزدیک به زمان‌واقعی و ذخیره- ارسال)، ذخیره و ارسال پیام (S&F) و اندازه‌گیری تشعشعات فضایی از جمله ماموریت‌های این ماهواره تعریف شده است.

پرتاب این ماهواره‌ها نیز از دیگر وعده‌هایی بوده که محقق نشده است.

ماهواره مخابراتی «ناهید 2»

پروژه ساخت ماهواره مخابراتی «ناهید 2» پس از اتمام کار ماهواره مخابراتی «ناهید 1» آغاز و مراحل طراحی و ساخت آن به پژوهشگاه فضایی ایران سپرده شد. این پروژه از جمله برنامه‌های راهبردی کشور برای دستیابی به ماهواره‌های مخابراتی زمین‌آهنگ است که با اجرای این ماهواره تحقیقاتی، کشور یک گام دیگر به دستیابی به این فناوری فضایی نزدیک می‌شود.

مأموریت ماهواره مخابراتی «ناهید 2»، تمرکز بر توسعه و آزمون فناوری‌های اساسی مورد نیاز برای رسیدن به ماهواره‌های مخابراتی زمین‌آهنگ است که با عمر عملیاتی دو سال می‌تواند ارتباط مخابراتی و اندازه‌گیری تشعشعات و آزمون ارتباط همزمان تلفنی را انجام دهد.

از جمله مشخصات این پروژه، طراحی و ساخت ماهواره‌ای در ابعاد 64 در 64 سانتیمتر و به وزن 100 کیلوگرم است که در ارتفاع 500 کیلومتری زمین و در زاویه 55 درجه مداری قرار می‌گیرد.

این ماهواره قرار است در سال 1397 به فضا پرتاب شود.

ماهواره «ظفر» که پرتاب آن به تاخیر افتاد

ماهواره «ظفر» ماهواره‌ سنجش از دور بوده که قرار است در مدار دایره‌ای حرکت کند. وزن آن 90 کیلوگرم و دارای طول عمر تجهیزاتی یک سال و نیم است. بر روی این ماهواره 4 دوربین رنگی نصب شده که وضوح آنها 80 متر است و قادر به تصویربرداری از سطح زمین خواهد بود. به گفته محققان دقت سیستم کنترل تعیین وضعیت ماهواره «ظفر» نسبت به ماهواره «نوید» 300 درصد پیشرفت داشته است.

طراحی و ساخت این ماهواره به پایان رسیده است و بر اساس اظهارات اعلام‌شده قرار است در سال 1397 پرتاب شود.

ماهواره «طلوع»

ماهواره «طلوع»، نخستین ماهواره سنجش از راه دور ایران است که در سال 1388 از آن رونمایی و اعلام شد این ماهواره قابلیت پرتاب با ماهواره‌بر «سیمرغ» را دارد و دارای فناوری‌هایی مانند محموله تصویربرداری، کنترل وضعیت مکانیزم‌ها و سلول‌های خورشیدی است؛ مأموریت اصلی این ماهواره، تصویربرداری تک طیفی با تفکیک‌پذیری ۵۰ متر، ذخیره و ارسال داده‌های تصویر به ایستگاه‌های زمینی است.

در میان ماهواره‌های ساخته شده، ماهواره "طلوع" را می‌توان "مهمترین پروژه ماهواره‌ای ایران دانست که توسط سازمان صنایع الکترونیک وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح ساخته شده است. این ماهواره قابلیت تصویربرداری با دقت "25 مترمربع" از فاصله 500 کیلومتری مدار زمین را خواهد داشت و طبق اعلام مسؤولان فضایی کشور، قرار است نسل‌های بعدی ماهواره «طلوع»، دقتی در حد چند متر داشته باشند.

ماهواره «طلوع» قرار است در زمینه‌های تصویربرداری از سطح زمین با دقت بالا، رصد زیست‌محیطی، اکتشاف معادن، پیش‌بینی حوادث غیرمترقبه و موضوعات فضایی دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

ماهواره «سها»

پروژه ماهواره «سها» در راستای ساخت ماهواره­‌های سنجشی عملیاتی در داخل کشور، به صورت ویژه به عنوان گامی راهبردی برای دست­یابی به طراحی و ساخت ماهواره «پارس2» در پژوهشگاه فضایی ایران تعریف شده است. این ماهواره طبق استاندارد روز دنیا طراحی و ساخته خواهد شد.

این ماهواره یک ماهواره سنجشی با سه محموله‌ تصویربرداری است که سه سال عمر عملیاتی خواهد داشت و با وزن 150 کیلوگرم، در مدار 500 کیلومتری ماموریت خودش را انجام خواهد داد. این ماهواره با زمان بازدید مجدد 68 روز و سه محموله تصویربرداری MS ، SWR ، TR با قدرت تفکیک مکانی به ترتیب 300 ، 150 ، 95 وظیفه تصویربرداری از کل اراضی کشور ایران را برعهده دارد. این ماهواره به منظور رفع بخشی از نیازهای کاربران سنجش از دور و همچنین برای توسعه‌ فناوری‌های مورد نیاز ماهواره‌های سنجشی در بخش محموله و پلتفرم تعریف شده است.

این ماهواره نیز در صف پرتاب قرار دارد.

ماهواره‌ «مصباح 2»

ماهواره «مصباح 2» از نوع ماهواره‌های مخابراتی است که در باند UHF کار می‌کند. ماموریت این ماهواره ذخیره و بازیابی اطلاعات، جمع‌آوری و پخش داده‌ها روی مناطق وسیع و پراکنده، خواندن از راه دور و ناوبری است. «مصباح 2» با جرم 70 کیلوگرم دارای مداری از نوع خورشید ‌آهنگ و ارتفاع 700 به اضافه 15 کیلومتر بوده و طول عمر آن سه سال پیش‌بینی شده است.

هدف از توسعه طرح «مصباح 2» کسب دانش فنی طراحی، تحلیل، ساخت و آزمایش ماهواره به صورت بومی، دستیابی به فضا از طریق طراحی و پرتاب یک ماهواره نزدیک زمین برای جمع‌آوری، ضبط، پردازش و ارسال مجدد داده‌ها و نیز ایجاد یک شبکه ارتباطی ماهواره‌ای برای ارتباط با کاربران در مناطق دورافتاده ایران با دیگر نواحی جغرافیایی دنیا است.

دستاوردهایی که در حوزه فضایی عرضه شده

محققان کشور در کنار طراحی و ساخت ماهواره‌های مخابراتی و سنجشی، موفق به طراحی و ساخت زیر سیستم‌هایی در این حوزه شدند که از آن جمله می‌توان به سامانه انتقال مداری اشاره کرد که برای انتقال ماهواره‌­ها از مدارهای پایین زمین به مدارهای بالاتر مورد استفاده قرار می‌­گیرد. این سامانه در پژوهشکده سامانه‌های حمل‌ونقل فضایی پژوهشگاه فضایی ایران طراحی و ساخته شده است.

یکی از روش‌­های ارسال ماهواره به مدار زمین، به خصوص مدارهای با ارتفاع بالا، استفاده از سامانه­‌های انتقال مداری است. این سامانه­‌ها امکان انجام ماموریت­‌های مختلف را در اختیار قرار می‌­دهد.

اجزای این سامانه شامل سیستم ناوبری و کنترل کامل و مستقل یک سیستم پیشرانش کامل (با بازدهی بالا برای کاهش وزن)، سیستم توان و سخت‌­افزار و کامپیوتر پرواز است.

با توجه به رها شدن سیستم انتقال مداری و ماهواره در مدار پارک توسط حامل، سیستم انتقال مداری وظیفه پایدارسازی، دفع اغتشاشات بعد از رهاسازی و در نهایت تزریق دقیق ماهواره در مدار را دارا است.

سامانه انتقال مداری ساخت محققان کشور

علاوه بر آن محققان کشور توانسته‌اند در طول سال‌های 1385 تا 1391 تعداد 7 کاوشگر را با موفقیت به فضا پرتاب و آزمایش کنند. کاوشگرهای فضایی محموله‌های علمی-پژوهشی هستند که به وسیله یک پرتاب‌کننده به فضا انتقال می‌یابند و ضمن ارسال نتایج، در بازگشت به زمین، بازیابی و نتایج آزمایش‌های علمی و تحقیقاتی از آن‌ها استخراج می‌شود.

ایران همچنین تاکنون موفق به پرتاب 4 ماهواره شده است که به این شرح است: