طلسم ساخت «ماهواره SAR» در ایران شکست/ رصد دقیق دوست و دشمن از فضا با یک فناوری کم‌نظیر و بومی +عکس

به گزارش مجاهدت از سرویس دفاع و امنیت مشرق، پس از سالها بی توجهی و رکود عمدی در برنامه و چشم انداز صنعت فضایی کشورمان توسط برخی دولتمردان سابق، استقرار دولت فعلی امیدها و انگیزه های متخصصان و کارشناسان این حوزه استراتژیک برای جبران عقب ماندگی ها را تا حد زیادی برانگیخته است. مراسم روز ملی فناوری فضایی در سالجاری نیز فرصتی مناسب برای رونمایی از آخرین دستاوردهای فضایی کشور مانند ماهواره سنجشی طلوع ۳ و ماهواره مخابراتی ناهید ۲ بود. در این مراسم علاوه بر نمایش نمونه کیفی ماهواره ناهید ۲ (یک ماهواره مخابراتی است که با ساخت آن وارد صنعت ارتباط فضاپایه می‌شویم) و نمونه پروازی ماهواره طلوع ۳ (یک ماهواره سنجشی بومی با دقت عکس رنگی ۱۰ متر و عکس سیاه و سفید ۵ متر) برخی دیگر از دستاوردهای بومی کشورمان در این حوزه در معرض دید عموم قرار گرفت.

روزی که جمهوری اسلامی ایران با پرتاب موفقیت‌آمیز ماهواره «امید» در روز ۱۴ بهمن ۱۳۸۷، به جمع کشورهای دارای توانایی پرتاب ماهواره پیوست، به نام روز ملی فناوری فضایی نام‌گذاری شده و آمارها نشان می دهد طی حدودا یکسال گذشته، ۶ پرتاب فضایی صورت گرفته که آمار بسیار مناسبی برای کشورمان محسوب می شود چراکه پرتاب؛ مرحله آخر بخش اول چرخه فضایی است و حکایت از حیات مجدد صنعت فضایی ایران دارد.

بیشتر بخوانید:

وقتی تصاویر رسانه اروپایی صدها دروغ ضدانقلاب را رسوا کرد/ دقت و قدرت قابل تحسین موشک‌های سپاه در انهدام پایگاه‌های نظامی در کردستان عراق +عکس

سپاه در شناورهای سنگین هم به دنبال اول شدن در جهان است/ سرعت بالای خط تولید ناوهای موشک‌انداز برای حفظ اقتدار دریایی ایران +تصویر ماهواره‌ای

پیام‌ها و پیامدهای مهم پرتاب موفق ماهواره‌بر جدید سپاه/ ترکیب «قائم» و «ناهید»، طلسم ارتباطات باند KU را می‌شکند +عکس

اما آنچه کمتر مورد توجه رسانه ها قرار گرفت، رونمایی از یک ماهواره جدید و مدرن؛ مجهز به تکنولوژی SAR بود که نشان می داد کشورمان در این فناوری مهم نیز گام های قابل توجهی برداشته و ثمرات این تلاش، به زودی عیان خواهد شد.

فناوری SAR چه ویژگی ها و اهمیتی دارد؟

سار (SAR) مخفف عبارت Synthetic Aperture Radar به معنای رادار روزنه ساختگی یا ترکیبی است. امواج ارسالی این رادار در دفعات بالا با سرعتی زیاد به سطح مورد نظر تابیده شده و پس از بازگشت، با بهره گیری از الگوریتم های تحلیلی خاصی، تصویری دو بعدی از سطح مورد نظر را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. البته با ترکیب داده های دستکم ۲ رادار سار، امروزه تصاویر سه بعدی نیز توسط این رادارها تولید می شود.

تفاوت مدل تصویربرداری ماهواره سار (سمت راست) با تصویر مرسوم ماهواره ای (سمت چپ)

به طور کلی سار با بهره گیری از تصویربرداری رادیویی، ایجاد تصویری را ممکن می‌ سازد که اندازه سلول تصویری آن در جهت حرکت آنتن، مستقل از فاصله آنتن رادار از هدف است. این اندازه با دقت تفکیک رادار رابطه مستقیم دارد. بنابراین سار می‌تواند با استفاده از آنتنی کوچکتر از رادارهای معمولی به دقت تفکیکی به مراتب بیشتر از آن دست یابد. دستیابی به این ویژگی گام بزرگی در بهبود کیفیت و دقت تصاویر هوایی محسوب می شد. امروزه این رادارها در اموری همچون بررسی زلزله و طوفان، اقیانوس شناسی و رصد تغییرات قطب های زمین، تغییرات محیطی مناطق جنگلی و شهری، بررسی ترافیک شهری و دریایی و البته امور امنیتی و شناسایی هوایی در تمام شرایط جوی و شب و روز کاربرد دارند.

مزیت بزرگ در این ماهواره آن است که این رادارها قابلیت ایجاد تصویر از منطقه تحت پایش را در تمام ساعات شبانه‌روز و تمام شرایط جوی حتی از پشت ابر و گرد و خاک دارند، به‌علاوه امکان شناسایی اشیای فلزی از پشت پوشش‌های استتار نیز برای این رادارها مقدور است در حالی که دوربین‌های تصویربرداری مرسوم در سامانه‌های شناسایی به‌صورت ذاتی فاقد قابلیت‌های مذکور هستند.

نمونه های فضاپایه این سامانه برای اولین بار در ۱۹۷۸ توسط ناسا به صورت آزمایشی در فضا مستقر شد. بعدها آژانس فضایی اروپا، ژاپن، کانادا، آلمان و برخی کشورهای دیگر نیز رادارهای سار خود را در فضا مستقر کردند. رژیم اشغالگر قدس نیز یکی از کاربران سارهای فضاپایه است که از آن برای تصویربرداری و نقشه برداری فضایی خصوصاً از ایران استفاده می کند. یک نمونه مطرح دیگر، رادار تراسار-ایکس آلمانی است که با ترکیب داده های حاصل از دو نمونه آن، اقدام به تهیه تصاویر سه بعدی از زمین می کند.

این رادار ۴۰۰ کیلوگرمی در یک ماهواره ۱۲۳۰ کیلوگرمی استوانه ای شکل قرار داشته، متوسط توان مصرفی تراسار-ایکس ۸۰۰ وات بوده و توانایی تولید تصاویری با تفکیک انتخابی ۱۶ تا ۱ متر را دارد.

نقش جانور قندهار در سرعت گرفتن پروژه SAR ایرانی

برای اولین بار وقتی RQ-۱۷۰، پهپاد فوق سری آمریکایی در ۱۳ آذر ماه سال ۱۳۹۰ به تور نیروهای مسلح کشور افتاد، نام رادار سار (SAR) در رسانه های ایرانی مطرح شد. وزیر دفاع وقت در مصاحبه ای اعلام کرد: «این پهپاد جاسوسی به رادار سار مجهز است که می تواند ردپای انسان را در کویر شناسایی کند.» این جمله، برخاسته و تمثیلی از میزان دقت و تفکیک قابل دستیابی توسط رادارهای سار بود که می تواند در حد چند سانتیمتر باشد. اما تا چند سال بعد، خبری از طراحی و ساخت نمونه بومی این رادار پر مزیت و موثر، در رسانه های ایرانی نبود.

تا اینکه در جریان نمایشگاه هوایی کیش در سال ۱۳۹۵ یعنی حدود 5 سال بعد از شکار موفق و سالم جانور قندهار توسط نیروی هوافضای سپاه، اولین نمونه از یک رادار سار ایرانی به نام “ابصار” به طور رسمی نمایش درآمد. در توضیحات این رادار خاص تصریح شده بود که علاوه بر پهپادها، امکان نصب آن روی انواع جنگنده های ایرانی نیز وجود دارد.

البته باید توجه داشت که از نظر الگوریتم‌های پردازشی، رادار سار هواپایه پیچیدگی بالاتری نسبت به سار فضاپایه دارد زیرا لرزشهای حاکم بر وسیله پرنده حامل رادار که از عوامل مختلفی خصوصاً شرایط جوی ناشی می‌شود روی تصاویر خام تولیدشونده توسط رادار به‌شدت مؤثر است،
در نتیجه نیاز است با استفاده از مجموعه‌ای از حسگرهای حساس موقعیت‌سنج، کلیه لرزشهای پرنده با دقت ثبت شود و با الگوریتم‌های جبران‌ساز، روی داده‌های دریافتی توسط آنتن تغییرات لازم اعمال شود تا تصاویر واضح به دست آید. لذا به نظر می رسد این رونمایی در سال 1395، گام هایی بلندتر از ساخت رادار سار مورد نیاز ماهواره های ایرانی را نمایش می داد.

یکی از توانمندی های مهم رادار سار ایرانی ابصار، قابلیت تصویربرداری دورایستا است که بر این مبنا، پرنده های ایرانی دارای چنین سامانه ای، می توانند بدون ورود به محدوده هوایی دشمن کار شناسایی و تصویربرداری دقیق از منطقه آن را انجام دهند. با اتکا به ویژگی های رادار سار، تصویربرداری به گونه ای انجام می شود که تصور می شود پرنده حامل رادار بر فراز منطقه مورد نظر قرار داشته است.

با توجه به اینکه امکان رسیدن به تفکیک‌های بسیار بالا در حد سانتی‌متر در نمونه‌های نظامی و جاسوسی از این رادار و امکان ساخت این رادار در ابعاد بسیار کوچک – در حدی که با پهپادهای کوچک قابل حمل باشد- از دیگر نکات قابل ذکر پیرامون این رادارها است، لذا می توان گمانه زنی کرد که تاکنون، نمونه های جدیدتر و پیشرفته تری از این رادار در داخل کشور ساخته و روی پهپادهای ایرانی نصب شده باشد. ضمن آنکه اخباری در خصوص تجهیز برخی پرنده های مشهور شاهد-129 به این نوع رادارها، در رسانه منتشر شده بود.

طلسم ساخت رادار سار برای ماهواره های ایرانی شکست

با این توصیفات، بیش از گذشته پیداست دستیابی به فناوری رادار روزنه مصنوعی یا سار فضاپایه برای کشور چه توانمندی های بالایی به ارمغان می آورد. به کمک این نمونه می توان مساحت بسیار بالاتری از کشور را در قیاس با نمونه های هواپایه رصد و تغییرات لحظه ای را دریافت کرد. همانطور که اشاره شد بر خلاف ماهواره های تصویربرداری اپتیکی که شرایط جوی در موفق بودن عملیات آنها تأثیر دارد، سار به دلیل استفاده از امواج رادیویی، حساسیتی نسبت به شرایط جوی ندارد. البته بدیهی است در اولین نمونه فضاپایه چنین سامانه ای با توجه به محدودیت های وزنی موشک های ماهواره‌بر کشور، نباید انتظار دستیابی به میزان تفکیک بسیار بالا را داشت.

یکی از نمونه های رادار سار ساخت پژوهشگاه فضایی

پس از رونمایی از نمونه هواپایه به نام ابصار، پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران اولین نمونه از رادارهای سار، ساخته شده در این پژوهشگاه را در سال 1396 رونمایی کرد که در نمایشگاه هفته جهانی فضا در مهر آن سال بخش‌هایی از آن در معرض دید عموم قرار گرفت. پس از آزمایش موفق نمونه رادار سار پژوهشگاه فضایی و کارهای تکمیلی آن در سال 97، تصمیم به توسعه یک نمونه تجاری از آن گرفته شد. در این نمونه تجاری قابلیت استخراج برخط تصاویر، کوچک‌سازی و بهینه‌سازی در وزن و ابعاد محصول و همچنین قابلیت نصب و بهره‌برداری روی هواگردهای مختلف مدنظر قرار گرفت. این رادار از آبان سال 1398 در فرایند ساخت قرار گرفت و خبر اتمام موفق آزمون‌های پروازی این رادار نیز در اواسط آبان 1399 توسط پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران رسانه‌ای شد.

خوشبختانه گام های پیش‌نیاز رسیدن به یک ماهواره حامل محموله رادار روزنه مصنوعی یا سار، تکمیل شده و روز ملی فناوری فضایی در سالجاری، شاهد نمایش یکی از محصولات کامل شده از این فناوری مهم بود. باید توجه داشت برخی از مقدمات اصلی ارسال یک ماهواره مجهز به رادار SAR، در ماهواره های پرتاب شده تا به امروز آزمایش شده است. این موارد شامل ارتباط دو طرفه ماهواره و ایستگاه های زمینی برای دریافت دستورات و ارسال پاسخ، انواع حسگرها شامل شتاب سنج، دماسنج و …، محموله هایی همچون دوربین و سامانه های برداشت و ذخیره داده و تجهیزات ارتباطی در باندهای مختلف، زیرسامانه توان الکتریکی، باتری ها، سامانه تولید انرژی از نور خورشید، سامانه های تعادل و پایداری، مقاومت سازه ماهواره، مسائل توزیع جرم، انتقال حرارت، مکانیزم مهار ایمن محموله در ماهواره‌بر و سامانه جدایش و تزریق ماهواره در مدار و موارد متعدد دیگر است.

کدام ماهواره ایرانی حامل رادار روزنه ترکیبی خواهد بود؟

پس از چند سال بی خبری از آخرین وضعیت طراحی و ساخت ماهواره ایرانی مجهز به نمونه رادار سار بومی، پاییز سال 1400 و در خلال بازدید حجت الاسلام رییسی رئیس جمهور از نمایشگاه دستاوردهای صنعت فضایی، تصویری منتشر شد که رسما نخستین ماهواره تصویربرداری SAR ایرانی با رزولوشن متوسط را به نمایش گذاشته بود. این ماهواره توسط گروه فضایی صاایران وابسته به وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح به عنوان یکی از بازوهای اصلی تحقیق و توسعه صنعت فضایی در کشورمان، تولید شده بود.

ماهواره سار ایرانی که سال گذشته رونمایی شد

ذکر این نکته نیز ضروری است که شتاب در برنامه فضایی کشور بر مبنای دو مسیر فعالیت های دانشگاهی و فعالیت های بخش های علمی وزارت دفاع صورت گرفت. در ابتدا بخش های غیرنظامی متولی برنامه فضایی کشور نظیر پژوهشگاه هوافضا و بعدها سازمان فضایی، برای توسعه فناوری های پایه قراردادهایی را با سه دانشگاه علم و صنعت، مالک اشتر و شریف و کمی بعد با دانشگاه امیرکبیر منعقد کردند. در وزارت دفاع نیز گروه فضایی صاایران متولی توسعه برخی فناوری های ماهواره ای شده بود که اولین ماهواره بومی کشور به نام امید نیز توسط همین بخش توسعه یافته و به عنوان اولین ماهواره کشور نیز به فضا پرتاب شد. دومین ماهواره پرتاب شده در کشور یعنی پرتاب هایی که توسط پرتابگرهای داخلی به انجام رسید ماهواره رصد-۱ دانشگاه مالک اشتر وابسته به وزارت دفاع بود.

تصاویری از دو نمونه ماهواره SAR ایرانی

همانطور که در بالا نیز اشاره شد، روز ملی فناوری فضایی در سالجاری، شاهد نمایش یکی از محصولات کامل شده از این فناوری مهم بود و برای اولین بار، نام ماهواره ایرانی مجهز به رادار روزنامه ترکیبی اعلام شد؛ “سریر”. سریر در بخش های مرتبط با صنعت فضایی در وزارت دفاع کشورمان ساخته شده و امید می رود با سرعت گرفتن برنامه فضایی کشور خصوصاً در زمینه ماهواره‌برها شاهد پرتاب و در مدار قرار گرفتن این ماهواره های مدرن در کنار نسل جدید ماهواره های طلوع و ناهید باشیم؛ موضوعی که همچنان نیازمند توجه ویژه بودجه ای و البته همت بیشتر برخی مسئولان و دست اندرکاران اجرایی است؛ انشاء الله.