پرتاب موفق ماهواره‌های ایرانی؛ عبور از وابستگی

به گزارش جام‌جم‌آنلاین از ایرنا، پرتاب ماهواره‌های ایرانی در روز گذشته، بار دیگر توجه افکار عمومی و جامعه علمی کشور را به مسیر طی‌شده فناوری فضایی جلب کرده است، مسیری که از پروژه‌های محدود دانشگاهی و همکاری‌های حداقلی بین‌المللی آغاز شد و امروز به طراحی، ساخت و بهره‌برداری از ماهواره‌های کاربردی در مدار زمین انجامید، دستاوردی که نه‌تنها جنبه علمی دارد، بلکه ابعاد راهبردی، اقتصادی و حتی سیاسی آن نیز قابل چشم‌پوشی نیست.

در همین ارتباط، دکتر پژمان رضایی عضو هیات علمی دانشگاه سمنان و استاد گروه مخابرات، در گفت‌و‌گو با خبرنگار ایرنا بیان کرد: آنچه امروز در حوزه فضایی کشور رخ داده، برای جامعه علمی بسیار امیدبخش است و نشان می‌دهد سرمایه‌گذاری بلندمدت در علم، به نتیجه رسیده است.

وی با اشاره به تجربیات خود در پروژه‌های اولیه فضایی افزود: پروژه کارشناسی ارشد من در سال ۱۳۸۰ مربوط به یک ماهواره مشترک آسیایی بود که با مشارکت کشور‌هایی مانند ایران، چین، تایلند و پاکستان تعریف شده بودو در آن مقطع، سهم ایران تنها طراحی بخشی از آنتن ماهواره بود و پس از آن نیز پروژه «مصباح» آغاز شد و سال‌ها زمان صرف آن شد، اما فاصله ما با مرحله بهره‌برداری عملی بسیار زیاد بود.

طبیعی است که جامعه علمی احساس غرور کند و این مسیر، حاصل سال‌ها تلاش مهندسان، پژوهشگران و متخصصانی است که با وجود محدودیت‌ها، این حوزه را رها نکردند

رضایی ادامه داد: امروز وقتی می‌بینیم ماهواره‌هایی که زمانی صرفا در حد یک پروژه تحقیقاتی یا دانشگاهی بودند به سامانه‌های کاربردی سنجش از دور تبدیل شده‌اند، طبیعی است که جامعه علمی احساس غرور کند و این مسیر، حاصل سال‌ها تلاش مهندسان، پژوهشگران و متخصصانی است که با وجود محدودیت‌ها، این حوزه را رها نکردند.

این استاد دانشگاه با تاکید بر ذات پرریسک پروژه‌های فضایی گفت: مهندسی فضایی همواره با ریسک همراه بوده و ماهواره ممکن است در لحظه پرتاب، در مرحله جدایش از پرتابگر یا هنگام قرارگیری در مدار دچار مشکل شود و حتی کشور‌های پیشرفته نیز چنین تجربه‌هایی داشته‌اند؛ نمونه آن حوادث معروف شاتل‌های چلنجر و کلمبیا در آمریکا است.

وی افزود: نکته مهم این است که ایران امروز به توان انجام این کار دست یافته است و حتی اگر در مقطعی مشکلی رخ دهد، نباید روحیه علمی جامعه تضعیف شود چراکه مسیر پیشرفت علمی، ذاتا مسیر آزمون و خطاست و کشوری موفق است که توان اصلاح، تکرار و توسعه فناوری را داشته باشد؛ قابلیتی که اکنون در کشور وجود دارد.

رضایی با اشاره به نقش کار تیمی در پروژه‌های فضایی تصریح کرد: برخلاف تصور رایج که گاهی گفته می‌شود ایرانی‌ها در کار تیمی موفق نیستند، پروژه‌های فضایی اخیر نشان داد متخصصان حوزه‌های مختلف از مخابرات و انرژی گرفته تا مکانیک، صنایع و نرم‌افزار، توانستند در کنار یکدیگر یک پروژه بزرگ ملی را به سرانجام برسانند که این دستاورد، نماد همکاری علمی ملی است.

 تصویری از پرتاپ ماهواره‌های ایرانی کوثر، ظفر و پایا
این استاد دانشگاه در ادامه با تشریح انواع مدار‌های ماهواره‌ای گفت: ماهواره‌ها بر اساس ارتفاع مداری به مدار پایین زمین یا LEO، مدار میانی یا MEO و مدار زمین‌آهنگ یا ژئو تقسیم می‌شوند که ماهواره‌های مدار پایین معمولا در ارتفاع چندصد کیلومتری زمین قرار دارند که برای ماموریت‌هایی مانند سنجش از دور استفاده می‌شوند و سامانه‌هایی مانند GPS در مدار میانی قرار دارند و ماهواره‌های مخابراتی و هواشناسی ثابت در مدار ژئو مستقر می‌شوند. داده‌های ماهواره‌ای امکان پایش منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، مدیریت سرزمین و بلایای طبیعی را با هزینه‌ای بسیار کمتر از روش‌های زمینی فراهم می‌کند

وی افزود: ماهواره‌های ژئو با سرعت چرخش زمین هماهنگ هستند و از دید ناظر زمینی در یک نقطه ثابت قرار دارند؛ به همین دلیل دریافت سیگنال آنها ساده‌تر است و حفظ نقاط مداری در این مدار‌ها اهمیت راهبردی دارد و اگر ایران بتواند حضور پایدار خود را در این فضا تثبیت کند، به استقلال بیشتری در حوزه مخابرات و داده دست خواهد یافت.

ضایی درباره ماموریت ماهواره‌های پرتاب‌شده اخیر گفت: ماموریت اصلی این ماهواره‌ها در حوزه سنجش از دور تعریف شده است و داده‌های ماهواره‌ای امکان پایش منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، مدیریت سرزمین و بلایای طبیعی را با هزینه‌ای بسیار کمتر از روش‌های زمینی فراهم می‌کند و عمر مفید این ماهواره‌ها معمولاً بین سه تا پنج سال است و در این مدت می‌توان بانک اطلاعاتی ارزشمندی برای کشور ایجاد کرد.

وی خاطرنشان کرد: وابستگی به داده‌های خارجی، به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند موقعیت‌یابی و تصاویر ماهواره‌ای، همواره با ریسک همراه است که تجربه نشان داده در برخی شرایط، این داده‌ها به‌صورت هدفمند دچار اختلال می‌شوند و توسعه توان داخلی فضایی، حداقل این اطمینان را ایجاد می‌کند که کشور در حوزه‌های حیاتی با اختلال ناگهانی مواجه نشود.

این استاد دانشگاه تأکید کرد: دستاورد‌های فضایی صرفا علمی نیستند، بلکه اثرات راهبردی و حتی سیاسی نیز دارند و کشوری که در فناوری‌های پیشرفته صاحب توان باشد، قدرت چانه‌زنی بیشتری در عرصه بین‌المللی خواهد داشت. تجربه کشور‌هایی مانند چین نشان می‌دهد علم و فناوری، زیربنای اقتدار ملی است.

 رضایی گفت: امروز بیش از هر زمان دیگری روشن شده است که مسیر پیشرفت کشور از دل علم می‌گذرد و اگر به‌عنوان یک قدرت علمی شناخته نشویم، در تعاملات جهانی جایگاه شایسته‌ای نخواهیم داشت و سرمایه‌گذاری مستمر در پژوهش، آموزش و فناوری، تنها راه تضمین آینده کشور است.

سه ماهواره ایرانی «ظفر ۲»، «پایا» و «کوثر ۱.۵» ساعت ۱۶:۴۸ روز (یکشنبه هفتم دی ۱۴۰۴) به وقت تهران با موشک سایوز-۲.۱بی از پایگاه فضایی وستوچنی روسیه به فضا پرتاب شدند که بنا بر اعلام معاون وزیر ارتباطات و فناوری اطلاعات و رئیس پژوهشگاه فضایی ایران، این سه ماهواره سنجشی، توسط بخش خصوصی ساخته شده‌اند.

کدام ماهواره‌های ایران به فضا پرتاب شدند؟
ماهواره ظفر ۲
ماهواره «ظفر۲»، یکی از ماهواره‌های سنجشی ایران است که به سفارش سازمان فضایی ایران در دانشگاه علم و صنعت ایران طراحی و ساخته شده که در مدار LEO (مدار نزدیک به زمین) قرار گرفت.

هدف اصلی از ساخت ظفر۲، توسعه توان بومی در طراحی، یکپارچه‌سازی سامانه‌های فضایی و تصویربرداری سنجشی بوده است. از نظر فناوری ساخت، ظفر۲ یک ماهواره در کلاس وزنی ۱۰۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم است که از سازه آلومینیومی سبک‌سازی‌شده با تحلیل تنش و ارتعاش استفاده می‌کند. طراحی سازه به‌گونه‌ای انجام شده که بتواند بار‌های مکانیکی پرتاب (لرزه، شوک و ارتعاش) را تحمل کند.

در حوزه مأموریتی، ظفر به دوربین تصویربرداری اپتیکی با دقت تفکیک مکانی ۱۵ متر مجهز است که برای پایش منابع طبیعی، کشاورزی، مدیریت بحران و بررسی زیست‌محیطی کاربرد دارد. داده‌ها از طریق لینک مخابراتی باند S به ایستگاه زمینی ارسال می‌شوند. ویژگی متمایز ظفر۲، تمرکز آن بر بومی‌سازی کامل زنجیره طراحی تا تست‌های محیطی (حرارتی، خلأ و ارتعاش) است؛ به‌طوری‌که این ماهواره نقش مهمی در بلوغ فناوری فضایی دانشگاه‌محور ایران داشته است.

ماهواره پایا (طلوع ۳)
ماهواره پایا (طلوع ۳) به سفارش سازمان فضایی ایران و توسط شرکت صنایع الکترونیک ایران طراحی و ساخته شده است.

این ماهواره با جرم حدود ۱۵۰ کیلوگرم و ابعاد حدودی ۱.۲*۱*۱ متر، در دسته مینی ماهواره‌های شرکت صاایران طبقه بندی می‌شود و سنگین‌ترین ماهواره بومی کشور است که تاکنون به فضا پرتاب شده است.

ماهواره پایا (طلوع ۳) دارای دو سنجنده تصویربرداری با قدرت تفکیک ۵ متر سیاه و سفید و ۱۰ متر رنگی است و با توجه به استفاده از الگوریتم‌های پردازشی مبتنی بر هوش مصنوعی، دقت تصاویر دریافتی ماهواره به ۳ متر می‌رسد. لازم به توضیح است برای اولین بار در کشور، از فناوری تصویربرداری آیینه‌ای در این ماهواره استفاده شده و بر همین مبنا پیشرفته‌ترین ماهواره تصویربرداری بومی ساخته شده، محسوب می‌شود.

ماهواره کوثر ۱.۵
نمونه دوم ماهواره کوثر (کوثر ۱.۵) سومین ماهواره ساخت شرکت دانش بنیان امیدفضا به سفارش سازمان فضایی ایران است که با ترکیب قابلیت‌های ماهواره‌های نمونه اول کوثر و هدهد و با ارتقاء قابل توجه در هر دو حوزه پایش زمین و ارتباط ماهواره‌ای طراحی شده است.

از مهمترین ویژگی‌های این ماهواره آن است که امکان تصویربرداری با دقت حدود چهار متر را فراهم می‌کند و توسط بخش خصوصی دانش بنیان ایران طراحی و ساخته شده است.

این ماهواره کمتر از یک سال بعد از پرتاب ماهواره نخست ساخته شده است که نشان از سرعت و آمادگی بالای این بخش در زیست بوم فضایی کشور دارد.

ماهواره کوثر ۱.۵ محموله تصویربرداری در طیف‌های RGB و NIR و یک ماژول ارتباطی اینترنت اشیاء (IoT) را یکپارچه‌سازی کرده تا به‌طور همزمان تصویربرداری فضایی و جمع‌آوری داده‌ها از حسگر‌های زمینی توزیع‌شده را پشتیبانی کند.

این طراحی دو منظوره به ماهواره امکانی را می‌دهد که هم در زمینه پایش محیطی و هم در حوزه زیرساخت‌های هوشمند به کار گرفته شود، از جمله با آشکارسازی پیشرفته تغییرات، پایش هوشمند کشاورزی و مدیریت منابع طبیعی. پنل‌های خورشیدی بازشونده ماهواره توان کافی برای تصویربرداری با فرکانس بالا و عملیات ارتباطی پایدار را فراهم می‌کنند.

این ماهواره برای کاربرد‌های تجاری و غیرنظامی مانند کشاورزی دقیق، منابع آب، محیط‌زیست و پایش سرزمین طراحی شده است. ماهواره کوثر در مدار LEO (مدار نزدیک به زمین) قرار خواهد گرفت.