دستاورد فضایی

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

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



تست موفق ماهواره‌بر سه مرحله‌ای قائم نشان داد سپاه پاسداران با ترسیم یک نقشه راه برای جبران غفلت و رکود سالهای گذشته در صنعت فضایی، تلاش دارد به سرعت کشورمان را در پرتاب ماهواره‌های متنوع خودکفا کند.

به گزارش مجاهدت از سرویس دفاع و امنیت مشرق، هرچند عمده کارآیی و ارزش افزوده فعالیت‌های فضایی در ماهواره‌ها و کارکرد آنها خلاصه می‌شود، اما با این حال زیربنای توسعه فضایی، ماهواره‌برها هستند چراکه تا ماهواره‌بر نتواند بدرستی عمل کند، اساساً ماهواره‌ای در مدار تزریق نخواهد شد. به همین دلیل پرتابگرها را می‌توان کلیدی‌ترین موضوع در بحث فضایی برشمرد که سرمایه‌گذاری و توسعه آنها امری حیاتی و اجتناب‌ناپذیر است.

در کشورمان ایران بواسطه سال‌ها تجربه‌اندوزی و توسعه قدرت موشکی، انباشت قابل توجهی از دانش و تجربه در این حوزه وجود دارد که به برکت این دانش و تجربه جمهوری اسلامی ایران موفق شد طی سال‌های گذشته به فضا دسترسی پیدا کند و ماهواره‌هایی را که خود ساخته بود در مدار زمین تزریق کند. با این حال شکی نیست که توسعه فعالیت‌های فضایی در کشورمان نیازمند توسعه پرتابگرها است چراکه توسعه فعالیت فضایی که ارزش افزوده داشته باشد و از سوی دیگر برای کشورمان خدمات قابل توجهی داشته باشد در گرو ساخت ماهواره‌های بزرگتر و سنگین‌تر است و قرار دادن چنین ماهواره‌هایی در مدار هم طبیعتاً مستلزم برخورداری از پرتابگرهای با توانمندی و قابلیت اطمینان بالا است.

بیشتر بخوانید:

چهار ماهواره ایرانی در دست طراحی؛ ۵ ماهواره در صف پرتاب

یک زن مدیر پروژه ماهواره ای ناهید 1 است

گام مهم «ذوالجناح» برای رساندن ماهواره‌های ایرانی به فضا/ تست موفق “Hot staging” برای عملیاتی شدن موشک جدید ماهواره‌بر +عکس و فیلم

ورود چراغ خاموش و پرقدرت سپاه به صنعت ماهواره‌بر

جمهوری اسلامی ایران برنامه فضایی خود را با ماهواره‌برهای سوخت مایع آغاز کرد و «سفیر» نخستین ماهواره‌بر ایران بود که در ادامه راه این ماهواره‌بر بازنشسته و جای خود را به ماهواره‌بر سیمرغ داد؛ سیمرغی که موتور مرحله اول آن از کلاستر یا خوشه‌ای‌سازی چهار موتور مرحله اول سفیرــ‌۱ ایجاد شد، به این ترتیب حدود ۱۲۸ تن نیرو از بخش اصلی موتور و حدود ۱۵ تن نیرو از مجموع چهار محفظه کنترلی حاصل می‌شود. در مرحله دوم نیز چهار موتور مشابه دو موتور مرحله دوم سفیرــ‌۱ مورد استفاده قرار گرفت.

در عین حال با وجودی که برنامه توسعه ماهواره‌برهای سوخت مایع در وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح در یک نقشه راه متشکل از ماهواره‌برهای سیمرغ، سریر و سروش دنبال می‌شود، سپاه پاسداران انقلاب اسلامی نیز عزم خود را برای توسعه ماهواره‌برهای سوخت جامد به‌عنوان بسترهای ارزان‌قیمت و با قابلیت اطمینان بالا برای پرتاب‌های فضایی جزم کرده و در این مسیر توانسته برخی از فناوری‌های جدید را هم توسعه دهد. سلمان در پرتابهای ماهواره‌بر خود، بخوبی با عملکرد قابل توجه توانسته است به سرعت لازم برای فعال شدن مرحله سوم ماهواره‌بر برسد.

رفع گلوگاه پرتاب ماهواره با موتورهای فضایی سوخت جامد/ سلمان و رافع کلید قفل پرتاب‌های فضایی ایران

موتور فضایی سلمان

یکی از مهمترین تلاشهای مجموعه سپاه پاسداران در این حوزه، توسعه موتورهای فضایی سوخت جامد است که اولین محصول آن که در بهمن‌ ۱۳۹۸ رونمایی شد، موتور فضایی سلمان بود. دو ویژگی مهم در سلمان وجود دارد اول اینکه مجهز به سامانه تغییر بردار رانش بر اساس حرکت دادن خروجی (نازل) پیشران است. پیش از این موشک‌های خانواده شهاب و قدر، قیام و سجیل همگی از روش کنترل بردار رانش اما مبتنی بر بالک‌های نصب شونده در خروجی پیشران موشک استفاده می‌کردند. در این روش چهار بالک که از جنس‌های بسیار مقاوم و عموماً از گرافیت ساخته می‌شوند در خروجی پیشران قرار گرفته و کار ایجاد تغییر جهت گازهای خروجی و ایجاد نیروی لازم برای تغییر مسیر را به انجام می‌رسانند.

گام بلند و مهمی به نام “رافع”

دی‌ سال 1400 بود که سردار حاجی‌زاده فرمانده نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی در خلال یک سخنرانی، از تست جدیدترین موتور فضایی کشور با قابلیت ایجاد ۶۸ تن نیروی رانش (تراست) خبر داد. کمی پس از صحبت‌های سردار حاجی‌زاده، تصاویر مربوط به تست این موتور منتشر شد، موتوری که نامش «رافع» بود. از جمله ویژگی‌های بارز موتور رافع این است که مانند موتور فضایی سلمان، از بدنه کامپوزیتی بسیار سبک و سامانه کنترل بردار رانش (از نوع نازل متحرک) برخوردار است و می‌تواند به‌عنوان مرحله نخست ماهواره‌برهای در دست توسعه نیروی هوافضای سپاه استفاده شود.

پیش از دستیابی به موتور «رافع»، در پرتاب‌های فضایی سپاه با استفاده از ماهواره‌بر قاصد، شاهد بودیم که در مرحله نخست از موتور سوخت مایع استفاده می‌شد که استفاده از چنین موتوری به‌دلیل آنکه نیروی رانشی که ایجاد می‌کنند در مقایسه با موتورهای سوخت جامد محدود است، نسبت به وزن محموله‌ای که ماهواره‌بر حمل می‌کند ایجاد محدودیت می‌کند. اما نیروی رانش ۶۵ تنی که رافع ایجاد می‌کند این امکان را می‌دهد که ماهواره‌برهای سپاه بتوانند T ماهواره‌هایی با اوزان بیشتر را در مدارهای بالاتری قرار دهند.

رفع گلوگاه پرتاب ماهواره با موتورهای فضایی سوخت جامد/ سلمان و رافع کلید قفل پرتاب‌های فضایی ایران

موتور فضایی رافع

می توان گفت از برخی جهات مهم، رافع پیشرفته‌ترین موتور سوخت جامدی است که تا کنون در کشورمان ساخته شده؛ پیشران‌های سوخت جامد پیش از این توسط وزارت دفاع ساخته شده بود که نیروی رانش بیشتری تولید می‌کنند مانند موتور سوخت جامد ماهواره‌بر ذوالجناح، اما برگ برنده موتور رافع که در حقیقت با احصا فناوری همراه بوده، توانمندی در دستیابی به موتور سوخت جامد با نازل متحرک است. در حقیقت با دستیابی سپاه به موتور فضایی سوخت جامد و نازل متحرک «رافع» می‌توان با قاطعیت ادعا کرد که گلوگاه پرتابگر در کشورمان رفع شده است و این مسأله خود فتح بابی برای بیشتر شدن تعداد پرتاب‌های فضایی ایران در سال، توسعه صنعت ساخت ماهواره و همچنین بالابردن قابلیت اطمینان پرتابگرهای فضایی کشورمان برای انجام پرتاب برای دیگر کشورها خواهد شد.

ماهواره بر جدید سپاه چه ویژگی هایی دارد؟

بر اساس اطلاعیه امروز سپاه پاسداران انقلاب اسلامی، ماهواره‌بر سوخت جامد قائم ۱۰۰، ماهواره‌ای است که با سه مرحله سوخت جامد قادر خواهد بود ماهواره‌های با وزن ۸۰ کیلوگرم را در مدار ۵۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دهد. در این آزمایش، موتور مرحله اول ماهواره‌بر قائم ۱۰۰ که همان موتور سوخت جامد رافع است و در دی ماه ۱۴۰۰ آزمایش زمینی خود را با موفقیت پشت سر گذاشته بود، مورد آزمایش پروازی زیر مداری قرار گرفت. با عبور از این مرحله، در آینده‌ای نزدیک، ماهواره ناهید سازمان هوافضای وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات توسط سپاه پاسداران انقلاب اسلامی با بهره برداری از ماهواره‌بر سه مرحله‌ای قائم ۱۰۰ در مدار قرار می گیرد.

خوشبختانه پس از آنکه یخ عدم موفقیت و بروز مشکلاتی در تزریق ماهواره های ایرانی به فضا، توسط نیروی هوافضای سپاه شکسته شد و پس از آن، در تیرماه امسال وزارت دفاع با دومین آزمایش ماهواره بر ذوالجناح، شروع جدید و موثر در این بخش را نوید داد،  آزمایش موفق پروازی و زیر مداری موتور مرحله اول “رافع” در ماهواره بر سوخت جامد قائم ۱۰۰، جدیدترین گام برای غلبه بر رخوت و رکود ناشی از تصمیمات دولت قبل است.

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

ماهواره بر قائم 100

اگر از علاقمندان به بحث سوخت های موشکی باشید، قطعا اطلاع دارید که سوخت های موشکی از نوع مایع دارای ترکیباتی هستند که کار کردن با آنها حساس و پر ریسک است. البته ذکر این نکته لازم است که این پیشران ها به دلیل برخی برتری ها، همچنان در بخش های مختلف نظامی و یا غیر نظامی حوزه فضایی و اصولا موشکی در خدمت در ایران و جهان باقی خواهند ماند ولی مشخصا اگر بتوان در جایی به سمت گزینه سوخت جامد رفت، قطعا انتخابی امن تر و کم ریسک تری خواهد بود. مسئله بعدی که باید به آن اشاره کرد، به نوعی دلیل رفتن سپاه به طرف پرتابگرهای با سوخت جامد کامل است.

به نظر می رسد تجربیات بیشتر مجموعه هوافضای سپاه در حوزه موشک های سوخت جامد و سرریز این دانش به بخش فضایی باعث شده که گزینه سوخت جامد، بیشتر مورد توجه قرار بگیرد. برای نمونه باید به این مسئله اشاره کرد که عمده پرتاب های ناموفق فضایی ما برای ماهواره‌بر های سوخت مایع بوده و سازمان فضایی وزارت دفاع نیز در پرتابگر نسل جدید خود به نام ذوالجناح نیز به سمت استفاده بیشتر از پیشران سوخت جامد رفته است. در نسل جدید پرتابگرهای سپاه به جای بهره گرفتن از بدنه های مرسوم فلزی، از موارد کامپوزیتی استفاده شده که باعث کاهش شدید وزن می شود و در نتیجه با نیرویی کم تر می توان محموله هایی برابر یا سنگین تر نسبت به ماهواره بر های عادی با قدرت بیشتر را نیز به مدار حمل کرد.

کدام ماهواره با موشک جدید به فضا می رود؟

طبق اعلام سازمان فضایی کشورمان در سال 1400، 2 ماهواره‌ با نام “ناهید”، در انتظار پرتاب به فضا هستند که ناهید ۱ با قابلیت ارتباط در باند KU (بخشی از طیف الکترومغناطیسی که برای ارتباطات ماهواره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد) و ماهواره ناهید ۲ با قابلیت مکالمه هم‌زمان تلفنی در باند KU از جمله ماهواره‌های حوزه مخابرات فضایی هستند که در آن زمان، در حال آماده سازی برای پرتاب قرار داشته اند و با توجه به اعلام امروز مبنی بر اینکه قرار است ماهواره بر جدید سپاه به نام “قائم”، ماهواره ای به نام ناهید را در مدار قرار دهد، لذا اگرچه مشخص نیست کدامیک از این دو ماهواره، به زودی عازم فضا خواهند شد، اما آنچه مشخص است اینکه این ماهواره، دریچه های جدیدی را برای صنعت فضایی کشورمان باز خواهد کرد که از جمله آنها ارتباط در باند KU است.

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

ماهواره ناهید 1

ماهواره‌هایی که ماموریت دارند اطلاعات و داده (از قبیل صوت و تصویر) را به زمین مخابره کنند، عمدتا از لینک مخابراتی ku استفاده می‌کنند، لذا یکی از فناوری‌هایی که متخصصان ایرانی برای طراحی و ساخت ماهواره در مدار ژئو نیاز دارند، این است که در لینک مخابراتی ku، مسلط باشند. ضمن آنکه در مرداد سال 1398، خبرگزاری ایرنا به نقل از یک مقام مسئول، اعلام کرده که علاوه بر باند مخابراتی فوق، از مهم ترین دستاوردها و فناوری‌های این پروژه می توان به طراحی، ساخت و تست پین پولر رهایش آرایه‌های خورشیدی، ساخت پنل‌های خورشیدی با سلول‌های گالیم آرسنایدی، توسعه داده پردازی ماهواره با قابلیت افزونگی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، تصویربرداری با سرعت و نرخ فشرده سازی بالا مطابق شرایط لینک مخابراتی و نرم‌افزار تخمین نرخ گسترش پانل‌ها اشاره کرد.

همچنین اعلام شده سازه ماهواره ناهید 1 از جنس آلومینیم سری 7000 بوده که فضای مناسب برای اجزای زیرسیستم‌های مختلف را فراهم می‌کند و از قطعات ماهواره در مقابل بارهای پرتابگر پشتیبانی سازه‌ای به عمل می‌آورد. ارسال سیگنال بیکن در باند S و UHF و ارسال داده‌های تله متری و تصاویر و دریافت فرمان در باند S به ‌صورت دو طرفه، در این ماهواره بدون نیاز به نشانه روی، انجام می‌شود. نکته جالب دیگر در این خصوص آن است که روز جمعه ۸ شهریور 1398، رسانه‌های غربی فضاسازی شدیدی در مورد ماهواره ناهید ۱ انجام داده و مدعی شدند موشک پرتاب کننده آن منفجر شده، تاجایی که دونالد ترامپ رییس جمهور وقت آمریکا نیز اسیر این خبرسازی شد و در توییتی، از شکست این پروژه خبر داد، لذا پرتاب این ماهواره، یادآوری این گاف رسانه ای و سیاسی دولتمردان و رسانه های آمریکایی نیز خواهد بود.

بنابر گفته فرماندهان سپاه و متخصصان حوزه فضایی، هدف نیروی هوافضا، توسعه پرتابگرهای فضایی تماما سوخت جامد است. در حقیقت این برنامه‌ای بود که سپاه پاسداران از سال‌ها پیش و با هدایت شهید بزرگوار سرلشکر حاج حسن طهرانی مقدم آن را دنبال کرده و در این راه به توفیقات قابل توجهی از جمله موتورهای فضایی سوخت جامد سنگین و فوق سنگین در پروژه قائم دست یافته است. توفیقاتی که گرچه تاکنون به آن صورت رسانه‌ای نشده‌اند، اما هر از چندگاهی با انتشار تصاویری مربوط به آزمون‌های این موتورها، نشان می‌دهد که عزم جدی برای توسعه موتورهای فضایی سوخت جامد در سپاه وجود دارد و اکنون به نتایج درخشانی رسیده است و با این نقشه راه، به زودی باید منتظر ورود به خدمت نسل جدیدی از ماهواره‌برهای سوخت جامد توسط سپاه باشیم که توان حمل محموله‌های سنگین‌ را در مدارهای بالاتر خواهند داشت؛ مسیری که از رهگذر آن می‌توان مسیر حرکت کشور به سمت فتح مدار ۳۶۰۰۰ کیلومتری زمین تسهیل کرد؛ انشاء الله.

این مطلب به صورت خودکار از این صفحه بارنشر گردیده است

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

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس



استفاده از سامانه‌ انتقال مداری کمک می‌کند تا بدون سنگین‌تر شدن ماهواره‌بر، ماهواره در مدارهای بالاتری قرار بگیرد که با تست اخیر سامانه «سامان»، شرایط برای استفاده عملیاتی از این محصول فراهم شده است.

به گزارش مجاهدت از سرویس دفاع و امنیت مشرق،  در ادامه تلاش ها برای خروج صنعت فضایی کشورمان از رکود ناشی از تصمیمات سیاسی و بی توجهی عمدی دولت قبل،  نمونه آزمایشی «بلوک انتقال مداری سامان» که برای جابجایی ماهواره در بین مدارهای مختلف زمین استفاده می شود، روز دوشنبه ۱۱ مهرماه، توسط یک کاوشگر زیرمداری با موفقیت پرتاب و مورد آزمون قرار گرفت.  با این پرتاب یک مرحله مهم از توسعه این سامانه تکمیل شد تا در آینده شاهد بهره گیره ی عملیاتی از این فناوری پیشرفته در پرتاب‌های فضایی کشور باشیم.

این پرتاب، در مسیر توسعه فناوری مخابراتی برای دستیابی به ماهواره مخابراتی مدار GEO صورت گرفته و از آنجایی که طراحی و ساخت بلوک انتقال مداری ماهواره، کار پر هزینه‌ای است و پرتاب آن باید با در نظر داشتن ملاحظات فنی انجام شود، لذا گام اول که شامل آزمون موتور مرحله اول بلوک انتقال مداری و همچنین آزمون عملکرد موتورهای چرخشی آن بود، با موفقیت به انجام رسید.  

بیشتر بخوانید:

۴ ماهواره ایرانی در دست طراحی؛ ۵ ماهواره در صف پرتاب

«سفیر» رسما بازنشسته شد تا «سیمرغ» مهیای سفر فضایی شود/ طلسم استفاده ماهواره‌بر ایرانی از سوخت جامد با سریر و سروش می‌شکند؟ +عکس

پروژه های فضایی زمین‌گیر بی‌پولی و سوء مدیریت/ «ناهید» و «تدبیر» دورتر شدند

کاوشگرها، مکمل ماهواره برهای ایرانی

همانطور که علاقمندان به صنعت و دستاوردهای فضایی کشورمان اطلاع دارند، این برنامه تا چند سال پیش، از روند مناسبی برخوردار بود و مراحل آن سریعتر از بسیاری کشورهای فضایی جهان به پیش می رفت. اما در اوایل دولت اول رییس جمهور سابق، ابتدا به دلایلی چون تغییر ساختار، تغییر اولویت های کاری، کاهش بودجه و بی توجهی های مدیریتی، و سپس تصمیمات سیاسی ناشی از نگرانی بابت اعتراض برخی دولتهای غربی، روزهای خوب خود را تکرار نکرد. اما دولت جدید با شناخت اهمیت و ضرورت های این حوزه بویژه در زمینه اقتصاد و صنعت،  اراده سیاسی و توجه اعتباری بیشتری را معطوف این حوزه کرد تا حرکت در این مسیر، از سرعت مطلوب و نتایج عملیاتی بهتری برخوردار شود چراکه هزینه کردن در این راه، علاوه بر تامین نیازهای استراتژیک کشور به سرعت با جبران هزینه و سودآوری نیز همراه خواهد شد.

علاوه بر نیروی هوفضای سپاه پاسداران که در سالهای اخیر با پرتاب موفق ۲ ماهواره از خانواده نور، باعث شگفتی و توجه ویژه کارشناسان خارجی به اقدامات خود شده، در بخش دولتی دو وزارتخانه علوم، تحقیقات و فناوری و دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، عهده دار تامین زیرساخت ها و رفع نیازهای کشور هستند که در چهار محور اصلی کاوشگرهای فضایی، طراحی و ساخت ماهواره، طراحی و ساخت ماهواره‌بر و توسعه پایگاه ها و ایستگاه های زمینی، برنامه فضایی بومی کشور را به پیش می برند.

کاوشگرهای فضایی، تجهیزاتی هستند که پیش از انجام مأموریت های اصلی و در مراحل پژوهشی به فضا ارسال می شوند. مأموریت آنها به طور معمول جمع آوری اطلاعات محیطی از مدارهای مختلف برای استفاده در مراحل طراحی محموله های پژوهشی و عملیاتی بعدی، آزمایش برخی زیرسامانه ها و فناوری های مختلف در مدارهای پائین و همچنین پیشبرد برنامه های زیستی فضایی است.  کاوشگرهای فضایی ایران که بر مبنای توانمندی های کسب شده در بخشی از برنامه موشکی کشور شکل گرفتند از سال ۱۳۸۵ مأموریت های خود را آغاز کردند.

کاوشگر-۱ تا ۳ براساس راکت های نازعات، کاوشگرهای ۴ تا ۷ و کاوشگر پیشگام براساس راکت زلزال و کاوشگر پژوهش نیز برمبنای موشک شهاب-۲ توسعه یافتند ولی هیچ موشک نظامی بر اساس کاوشگرهای فضایی توسعه نیافت که این نشانه جدی و واضح عدم کاربرد نظامی برنامه کاوشگرهای ایرانی است.

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس

کاوشگرهای فضایی ایران

فهرست مهمترین پرتابهای کاوشگر در سالهای گذشته به این شرح است: سال ۸۸ پرتاب موفقیت‌آمیز “راکت کاوشگر ۳” حامل محموله‌ای زیستی شامل “لاک‌پشت”، “کرم”، “موش” و “نمونه‌های سلولی”، سال ۸۹ نمونه‌ مهندسی کپسول زیستی کاوشگر ۴ رونمایی شد،  سال ۹۱ نخستین میمون پرتاب شده به فضا به نام “آفتاب” با کاوشگر “پیشگام” که زنده به زمین بازگشت، در معرض دید بازدیدکنندگان قرار گرفت، سال ۹۲ نیز دومین میمون فضانورد ایرانی با نام “فرگام” با کاوشگر “پژوهش” و با سوخت مایع به فضا پرتاب شد که این محموله زیستی سالم به زمین بازگشت.

بعد از آنکه کاوشگر «پژوهش» نیز حامل دومین میمون فضایی ایران در بهمن ۹۲ به فضا رفت، با روی کار آمدن دولت حسن روحانی، توجه و حمایت از کاوشگرهای فضایی به یکی از راکدترین بخش های برنامه فضایی کشور تبدیل شد. در این مسیر، هدف‌گذاری نهایی، پرتاب زیرمداری انسان به فضا بود که برای آن حتی نمونه مقیاس کامل (ماک آپ) سفینه و کپسول حامل انسان نیز طراحی و ساخته شد. البته با وجود حضور برترین نخبگان علمی و فنی کشور در پژوهشگاه هوافضای وزارت علوم و سازمان صنایع هوافضای وزرات دفاع و عدم ارتباط فنی خاص بین مجموعه فضایی ایران و کشورهای دیگر، می توان گفت درصد موفقیت برنامه کاوشگرهای ایران بسیار درخور تحسین بوده است.

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس

معرفی کاوشگرهای ایرانی تا قبل از پرتاب کاوشگر سامان در مهرماه سال ۱۴۰۱

این کاوشگرها با توجه به ویژگی‌های گوناگونی که از نظر هندسه، ارتفاع، مأموریت و نوع حامل دارند، در کلاس‌های A, B, C و D  دسته‌بندی شده‌اند که کاوشگر پژوهش (کلاس D) برترین و بهترین نمونه از محصولات تولید شده توسط محققان ایرانی در این حوزه است.  مجموعاً، در کارنامه کاوشگرهای فضایی ایران (۸ کاوشگر)، ۳ کاوشگر وظیفه اعزام موجود زنده به فضا را داشتند که پژوهش و پیشگام هر کدام یک میمون را به فضا اعزام و زنده در زمین بازیابی کردند و کاوشگر ۳ نیز در سال ۱۳۸۸ چند جانور مختلف از جمله یک موش صحرایی، دو لاک‌پشت و چند کرم را به فضا اعزام کرده و زنده به زمین بازگرداند و این کارنامه‌ای قابل توجه برای عملکرد فضایی یک کشور در طول حدود ۱۶ سال است.

جایگاه و کارکرد بلوک انتقال مداری “سامان” چیست؟

از جمله دستاوردهای متخصصان صنعت فضایی کشورمان که در اواسط دهه ۹۰ شمسی رونمایی شد،  سامانه انتقال مداری ماهواره “سامان ۱” بود. این سامانه که در پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی پژوهشگاه فضایی ایران برای ‌اولین بار در کشور طراحی و ساخته شده بود، برای انتقال ماهواره ها از مدارهای پایینی زمین به مدارهای ‌بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد‌.‌ اجزاء این سامانه شامل سیستم ناوبری و کنترل کامل و مستقل  یک سیستم پیشرانش کامل (با بازدهی بالا ‌برای کاهش وزن)، سیستم توان و سخت افزار 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. ‌

ماهواره

سامانه انتقال مداری سامان ۱

به گفته مسئولان ساخت این پروژه در زمان رونمایی، ماموریت اولین سامانه انتقال مداری، انتقال یک ماهواره ١٠٠ کیلوگرمی از مدار پارک با ارتفاع ٤٠٠ کیلومتری ‌به یک مدار بیضوی با ارتفاع اوج ٧٠٠ کیلومتر و حضیض ٤٠٠ کیلومتری تعیین شده است. البته در خردادماه سال گذشته،  سازمان فضایی اعلام کرد که طراحی و آماده‌سازی چند محصول برای قراردادن در فضا از برنامه‌های آتی صنعت فضایی ایران است که طبق این اطلاعیه،  بلوک انتقال مداری سامان۱ برای ارسال ماهواره از مدار ۴۰۰ تا ۷هزار کیلومتر طراحی و ساخته شده است که این رقم، متفاوت با مشخصات اعلام شده در زمان رونمایی از این محصول است.

اهمیت انتقال بین مداری چیست؟

همان طوری که اکثر خوانندگان می دانند، ماهواره های خاصی برای هر کدام از مدارهای اصلی یعنی لئو و ژئو تعریف شده اند و برای رسیدن به آنها، به ماهواره بر هایی با قدرت های گوناگون نیاز است. استفاده از سامانه های انتقال مداری کمک می کند تا بدون سنگین تر شدن سیستم ماهواره بر، ماهواره در صورت لزوم در فضا صعود کرده و در مدارهای بالاتری قرار بگیرد. در عین حال این سامانه می تواند برای خارج شدن از مدار سیاره ها و ستاره و حرکت در فضا نیز به کار روند.  با توجه به محدودیت فعلی حامل های ماهواره در کشور، فعلا تنها مدارهای پایین برای قرار دادن ماهواره ها در دسترس است. از طرفی در ارتفاعات نزدیک به زمین به دلیل برخورد با مولکول های هوا، ماهواره دچار افت انرژی جنبشی شده و به مرور با از دست دادن ارتفاع سقوط کرده و ناچارا مأموریت آن پایان می یابد.

در واقع عامل باقی ماندن ماهواره در مدار، نیروی خروج از مرکز ناشی از تغییر جهت سرعت است که با نیروی جاذبه زمین در تعادل قرار می گیرد. با افت سرعت، نیروی مخالفت کننده با جاذبه نیز کاهش یافته و در نتیجه ماهواره به سمت زمین کشیده می شود.  برای افزایش عمر کاری ماهواره از نظر مدت زمان استقرار در مدار، یک راه حل کم هزینه، انتقال مداری برای رساندن ماهواره به ارتفاعات بالاتر است (به نسبت سرمایه لازم برای ارتقاء ماهواره بر برای رسیدن به این ارتفاع). در این روش پس از قرارگیری ماهواره در مدار اولیه با استفاده از نیروی ایجاد شده از پیشران تعبیه شده در آن، ماهواره شروع به افزایش ارتفاع کرده و در مدار بالاتری مستقر می شود.

به عنوان مثال، پس از قرار گیری ماهواره ای چون فجر در مدار بیضوی با اوج حدود ۳۵۰-۳۷۵ کیلومتر و حضیض حدود ۲۵۰-۲۷۵ و زاویه میل ۵۵ درجه با شروع کار پیشران، مدار این ماهواره در نقطه اوج به مدار دایروی ۳۷۵ تا ۴۰۰ کیلومتر رسیده و بدین ترتیب ماهواره با خروج از مدار بیضوی پیشین و عدم کاهش و افزایش متناوب ارتفاع، کمتر در معرض از دست دادن انرژی و برخورد با نیروهای مقاوم هوا قرار می گیرد.  این عمل باعث می‌شود که از نظر بالستیکی در فضای بالای جو که بسیار رقیق بوده و میزان مولکول‌های هوا بسیار کم است نیروهای پسا که باعث کاهش سرعت می شود روی ماهواره به مقدار قابل توجهی کمتر باشد. بنابراین ماندگاری ماهواره در فضا افزایش یافته و از حدود ۳ ماه به میزان یک تا یک و نیم سال می رسد.

ماهواره

ماهواره فجر

لذا علاوه بر افزایش طول عمر ماهواره، حضور در ارتفاعات بالاتر به مجموعه داده های دانشی پیرامون عملکرد ماهواره و زیرسامانه های آن در این ارتفاعات نیز خواهد افزود و راه را برای تجربه های بعدی هموارتر می کند. همانطور که اشاره شد، جمهوری اسلامی ایران پیش از نیز یک سامانه ساده انتقال بین مداری را در ماهواره فجر خود آزمایش کرده بود. ماهواره فجر ۵۲ کیلوگرم وزن داشته و انتقال مداری کشور با قابلیت تغییر مدار ۲۵۰ تا ۴۵۰ کیلومتر بیضوی به مدار ۴۵۰ کیلومتر دایره‌ای با استفاده از پیشبرنده گاز سرد بود. این ماهواره با کمک ماهواره‌بر سفیر ۱ در سیزدهم بهمن ۱۳۹۳ به فضا پرتاب شد.  این اولین تلاش عملیاتی توسط کشورمان در بخش انتقال دهنده های بین مداری بود اما نکته مهم در این میان، بحث ارتقاء سامانه انتقال مداری سامان ۱ (که به نظر می رسد تست روزهای اخیر نیز مدلی از همین محصول باشد) به نسبت نمونه قبلی است.

بر این اساس، همان طور که مشخص است، در سامانه مذکور(که در سال ۹۵ رونمایی شد) توان انتقال یک ماهواره ۱۰۰ کیلوگرمی به ارتفاع ۳۰۰ کیلومتر بالاتر تعریف شده در حالی که در سامانه اول، یک ماهواره حدودا ۵۰ کیلوگرمی در حدود ۲۰۰ کیلومتر به بالا منتقل شده بود که این نشان از افزایش مشخص و قابل ملاحضه توان سامانه انتقال بین مداری کشور دارد.  در حقیقت سامانه انتقال بین مداری قطعه ای مهم از پازل برنامه فضایی ایران است که نه فقط در برنامه ماهواره ای، بلکه حتی در برنامه های ارسال انسان به فضا نیز می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

کدام ماهواره ایرانی می تواند انتقال مداری انجام دهد؟

از جمله ماهواره های ایرانی که قابلیت انتقال مداری دارند، ناهید-۲ است که چند سالی است در نوبت پرتاب قرار دارد. این ماهواره با حدود ۱۰۰ کیلوگرم جرم، برای طول عمر دو سال طراحی شده است. این ماهواره نیز صفحات خورشیدی روی بدنه داشته و یکی از مأموریت اصلی آن، آزمون سامانه های انتقال مداری داخل ماهواره با استفاده از پیشرانش تک مؤلفه ای و دستیابی به عمر عملیاتی ۲ سال است. رانشگر در ناهید-۲ کار افزایش ارتفاع مداری آن را انجام خواهد داد.  آزمون موقعیت‌یابی رادیویی مستقل از GPS، آزمون اعمال گشتاور وضعیت با استفاده از پیشرانش، ارتباط مخابراتی S&F، اندازه‌گیری تشعشعات (دزیمتری) و آزمون ارتباط همزمان تلفنی به عنوان ماموریت ثانویه در نظر گرفته شده است.

ماهواره ناهید-۲ یک ماهواره مکعبی شکل است که توان مورد نیاز خود را با استفاده از آرایه‌های خورشیدی روی بدنه تامین می‌کند. این ماهواره با توجه به الزامات ماموریتی تعریف شده از یک زیر سیستم کنترل وضعیت سه محوره با دقت نشانه روی ۳ درجه RMS در هر راستا بهره می‌برد.

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس

ناهید ۲

ارتباطات مخابراتی ماهواره ناهید-۲ در باندهای فرکانسی S و KU و UHF و VHF انجام می‌شود و برای کنترل حرارت زیر سیستم‌های بحرانی همچون پیشرانش از ترکیب کنترل حرارت فعال و غیر فعال در این ماهواره استفاده شده است.

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس

زیرسامانه پیشرانش در ناهید-۲

دستاورد اخیر در کنار پرتاب ماهواره خیام با همکاری کشور روسیه و عملیاتی شدن ماهواره نور ۲ سپاه پاسداران، می تواند یک زنجیره واقعی و ملموس بعد از مدت ها افول و بی خبری در این بخش باشد و به نظر می رسد نشانه هایی واضح از شکسته شدن فضای رخوت و بازگشت امید و انگیزه به متخصصان ایرانی برای دستیابی به جایگاه برتر منطقه در حوزه فضایی و سپس سرازیر شدن نتایج آن به اقتصاد، کشاورزی و صنعت کشور را شاهد هستیم؛ انشاء الله.

این مطلب به صورت خودکار از این صفحه بارنشر گردیده است

جهش ماهواره‌های ایرانی در فضا با «سامان» امکانپذیر شد/ بازگشت موفق کاوشگرهای بومی برای موفقیت «ناهید و ظفر» +عکس بیشتر بخوانید »