نگاهی به ویژگی های جدیدترین دستاورد فضایی ایران، مشرق

طی دو روز گذشته یكی از مهمترین خبرهایی كه روی خروجی خبرگذاری های دنیا قرار گرفت، دومین پرتاب موفقیت آمیز ماهواره توسط ایران بود. ماهواره‏ها، به عنوان «چشم سوم بشر» در فضا، مجموعه وسیعی از امكانات را در اختیار می‏گذارند و با توجه به همین موضوع، كشورهایی كه ماهواره‏ای را متعلق به خود ندارند، كشورهای «كور» لقب می‏دهند.

تصاویر ارسالی ماهواره‏ها، جهت پیش‏بینی بلایای طبیعی و مدیریت پیامدهای آن جهت كاهش خسارات، اكتشافات معدنی، بررسی تغییرات آب و هوایی و اقلیمی، پایش جنگلها، مراتع، اقیانوسها و كاربردهای متنوع دیگر به كار می‏روند.

استفاده از ماهواره در ارتباطات، انتقال داده و تصویر مدتهاست كیفیت زندگی بشر را ارتقا داده و پخش زنده تلویزیونی و ارتباطات تلفنی از اقصی نقاط جهان مدیون توسعه فناوری فضایی است.
ماهواره‏های جدید همراه با فناوری ساخت و پرتاب ماهواره، به ایران امكان آن را می‏دهد تا دانش فضایی را برای‏ پوشش و نظارت بر سرزمین خود در ابعاد مختلف چون ارتباطات، زمین‏شناسی، نظارت بر تحولات آب و هوایی، نگهبانی از جنگل‏ها و پایش میزان گرمای زمین در اختیار بگیرد.

موقعیت جغرافیایی ایران و قرارگرفتن آن در یك گستره جغرافیایی با گوناگونی‏های بسیار، ما را نیازمند آن ساخته است تا برای پوشش كشور از ماهواره كمك بگیریم. در واقع دانشمندان كشورمان می‏خواهند با دسترسی به فناوری ساخت، پرتاب و ردگیری ماهواره، پدیده‏های مذكور را تحت كنترل و نظارت داشته و قابل بهره برداری سازند.

در راستای برنامه های فضایی جمهوری اسلامی ایران كه قدمتی 10 ساله یافته، تلاش¬های فراوانی برای كسب علم و سپس فناوری طراحی، ساخت، آزمایش، پرتاب و كاربری ماهواره ها كه حلقه های زنجیره فناوی فضایی هستند صورت گرفته است. امروز تمامی فناوری¬های ذكر شده بومی و همگی این حلقه ها تكمیل شده است.

در اولین گام، ماهواره ملی امید در بهمن ماه 1387 با موفقیت در مدار لئو قرار گرفت. این ماهواره آزمایشی- تحقیقاتی 27 كیلوگرمی برای عمر كاری 50 روز ساخته شده بود كه در نهایت پس از 80 روز به كار خود پایان داد و ایران را به عنوان نهمین كشور سازنده و پرتاب كننده ماهواره ثبت كرد.

جزئیات پروژه رصد

با بررسی بازخوردها و اطلاعات كسب شده از ماهواره ملی امید، برنامه فضایی ایران هم وارد مراحل جدی تری شد كه ساخت ماهواره های متنوع و گوناگون توسط صنایع دولتی و تیم های دانشگاهی از آن جمله است. حاصل این فعالیت ها، ماهواره های طلوع، فجر، نوید، آتست و البته ماهواره رصد است كه این ماهواره روز گذشته در مدار قرار گرفت.

به گزارش مشرق، ماهواره رصد به عنوان اولین ماهواره (نانو ماهواره) دانشجویی تصویربرداری كشور با قابلیت تصویربرداری با تفكیك‌پذیری بهتر از 200 متر است، كه توسط اساتید و دانشجویان كشور در دانشگاه صنعتی مالك اشتر طراحی و ساخته شده و تمامی آزمایشهای لازم را پشت سر گذاشته است. تمامی زیر سامانه‌های آن از جمله سامانه رایانه روی برد(on-board)، سامانه تعیین وضعیت ماهواره، سامانه توان الكتریكی، سامانه های مخابراتی هدایت و كنترل و نرم¬افزارهای مدیریت ماهواره‌ در داخل كشور طراحی و ساخته شد و تمام آزمون‌های زیر سامانه‌ها و كل ماهواره در آزمایشگاه‌های فضایی كشور به انجام رسیده است.

از ویژگی‌های این ماهواره یكسان بودن مدیریت، طراحی و ساخت آن با رده ماهواره‌های سنجش از دور بزرگ است. در واقع رصد یا به قولی رصد1 خط شكن برنامه دراز مدت و جدی ایران در زمینه سنجش از دور است كه در ادامه با ماهواره های سنگین تر و با طول عمر بیشتر كه ارائه دهنده تصاویری با دقت و تفكیك بالا خواهند بود، پیگیری می شود.

از دستاوردهای مهم پروژه ماهواره رصد می‌توان به ایجاد قابلیت اجرای پروژه‌های بین رشته‌ای در دانشگاه های كشور و توسعه دانش و فناوری پیچیده مهندسی سامانه طراحی ساخت و تست ماهواره اشاره كرد.

تصاویر این ماهواره نیز دارای كاربردهای هواشناسی، تشخیص مرزهای دریایی و ترسیم مسیر حركت رودخانه ها است كه از این تصاویر در طرح های ملی استفاده خواهد شد.

فرستنده و گیرنده‌های طراحی شده برای رصد، دارای رنجینگ فرستنده و كنترل دما بوده و قابلیت كنترل خود در موقعیت به صورت اكتیو(فعال) و پسیو(غیر فعال) را دارند. در واقع ماهواره رصد می‌تواند هم با گرادیان‌بوم جاذبه به شكل پسیو و بدون حركت عملگرهای مكانیكی خود را كنترل كند و هم به طور فعال یعنی با بكارگیری چرخشگر مغناطیسی می‌تواند موقعیت خود را اصلاح و تثبیت نماید. كنترل پسیو سبب اطمینان خاطر از حفظ وضعیت مناسب ماهواره به طور دائم شده و در واقع این سامانه به محض ایجاد تغییر برخلاف محاسبات انجام شده در طراحی، اقدام به اصلاح موقعیت كرده و در صورت افزایش تغییر موقعیت از حد توان اصلاحی آن، سامانه اكتیو(فعال) وارد عمل شده و سعی در اصلاح موقعیت می كند. البته سامانه فعال، برای ایجاد تغییرات طبق نظر مركز فرماندهی و كنترل زمینی نیز قابل بكارگیری است.

ماهواره رصد با استفاده از پنل های خورشیدی از این انرژی جهت تأمین توان الكتریكی مورد نیاز برای اجرای وظایفش بهره می گیرد كه برقراری ارتباط با ایستگاه‌های زمینی، تصویربرداری از زمین و ارسال تصاویر به همراه اطلاعات تله‌متری (دورسنجی) به ایستگاه‌های زمینی از جمله مهم‌ترین مأموریت‌های این ماهواره است.

در این پروژه توپولوژی و ساخت ایستگاه‌های زمینی به گونه‌ای است كه بیشترین دسترسی به ماهواره برای دریافت اطلاعات و ارسال فرامین كنترل فراهم شود و زیرسامانه‌های اصلی یك ماهواره بزرگ در ماهواره رصد وجود دارد كه از جمله می‌توان به سامانه‌های مدیریت توان الكتریكی، پانل‌ها یا همان صفحات خورشیدی، سامانه های كنترل وضعیت از نوع فعال و تركیبی غیرفعال، محموله تاكتیكی، GPS، مدیریت داده و فرامین روی بورد، گیرنده و فرستنده روی بورد، فرستنده رنجینگ و كنترل دما را دارد و بخصوص باید به قابلیت تصویربرداری و ارسال تصاویر به پایگاه¬های گیرنده این تصاویر در ایستگاه های زمینی اشاره كرد.

به گزارش مشرق، ماهواره رصد 15.3 كیلوگرم وزن داشته كه برای تزریق در مداری با ارتفاع 260 كیلومتر طراحی شده و می‌تواند در هر شبانه روز 15 بار به دور زمین بچرخد و هر بار گردش آن حدود 90 دقیق به طول می انجامد بنابراین تا لحظه انتشار این گزارش، 18 بار به دور كره خاكی چرخیده است.

از این نظر رصد با ماهواره ملی امید مشابهت دارد اما نكته جالب توجه این است كه ماهواره رصد در اولین لحظه ورود ماهواره به مدار زمین موفق به برقراری ارتباط با ایستگاه های مربوطه شده كه پیشرفت ارزشمندی محسوب می شود. در واقع، زمانی كه ماهواره وارد مدار مورد نظر شد سیگنال های ارسالی توسط آن در اولین گذر توسط پنج پایگاه زمینی دریافت شد.

چهار ایستگاه رهگیری، تله‌متری و فرمان، ایستگاه مركزی و ایستگاه متحرك، عملیات رهگیری، هدایت و كنترل و دریافت اطلاعات از ماهواره‌بر سفیر رصد را برعهده داشتند كه آنها نیز با موفقیت عملیات خود را انجام دادند.
عمر این ماهواره تقریباً مشابه ماهواره امید است و حدوداً برابر یك ماه و نیم در نظر گرفته شده اما به احتمال بالا همچون ماهواره امید تا چند ماه قابلیت برقراری ارتباط با زمین را خواهد داشت.

بهینه‏ سازی ماهواره‎بر سفیر 1 - آ

آخرین مرحله برای بكارگیری یك ماهواره، پرتاب دقیق و بی نقص آن به مدار است. كشورهای متعددی اقدام به طراحی و ساخت ماهواره می كنند، اما تعداد كمی از آنها یعنی فقط 9 كشور كار پرتاب ماهواره را نیز با توان خود به انجام می رسانند. جمهوری اسلامی ایران در جهت حفظ استقلال كاری خود، در این حلقه نیز به خود كفایی رسیده و خانواده ماهواره برهای سفیر، مسافران ایرانی صنعت جوان فضایی مان را به مقصد می رسانند. این حامل های ماهواره امروزه از تنوع خوبی برخوردار شده كه با مهندسی و مدیریت هوشمندانه، از بهینه سازی و ارتقاء ماهواره بر سفیر1 و سپس سفیر امید حاصل شده اند.

به گزارش مشرق، برای پرتاب ماهواره رصد موتور ترمزی مرحله دوم ماهواره بر و سامانه جدایش ماهواره كه یكی از مهمترین نقش ها را در تزریق ایمن ماهواره به مدار دارد بهینه‏سازی شد، حسگرها و سامانه تله‎متری، تجهیزات زمینی و هدایت و كنترل و پایگاه پرتاب نیز مورد بازنگری قرار گرفت. با افزایش ارتفاع حضیض مداری از 250 كیلومتر به 275 كیلومتر نسبت به نمونه قبلی سفیر، این دومین ماهواره‌بر ساخت جمهوری اسلامی ایران است كه می‌تواند ریزماهواره 16 كیلوگرمی را تا ارتفاع 260 كیلومتر از سطح زمین قرار دهد. طول این ماهواره‌بر 22 و قطر آن 1.25 متر و جرم آن نیز 26 تن است.

سفیر رصد نیز مانند سفیر امید، حاملی دو مرحله است كه این خود از ویژگی¬های برتر برنامه فضایی ایران است كه بعد از پرتاب امید مورد توجه و تحسین بسیار زیاد كارشناسان خارجی واقع شد. عملیات موتور اول و جدایش آن، عملیات موتور دوم، خارج شدن ماهواره‌بر از ارتفاعات پایینی و جو غلیظ، رسیدن به سرعت مورد نظر و جدایش ماهواره از ماهواره‌بر مراحلی بودند كه در این پرتاب با موفقیت كامل به انجام رسید.

بدین ترتیب، قرارگیری موفقیت آمیز ماهواره رصد توسط ماهواره بر بومی سفیر رصد، ایران را در بین كشورهای دارنده كامل فناوری فضایی تثبیت كرده و تجربه حاصل از این عملیات كه با رمز مقدس یا علی بن ابی طالب (علیه السلام) و در شب سالروز میلاد امیرالمومنین به انجام رسید، راه را برای ادامه برنامه فضایی ایران هموارتر كرده است. و حالا به امید پرتاب موفق ماهواره سنجش از دور «فجر» در آینده نزدیك.