کَن سَت؛ سرمشقی برای دانشجویان

مسابقات کن ‌‌ست شامل تمام جوانب طراحی، ساخت و آزمون یک پروژه فضایی از گزارش طراحی اولیه آن گرفته تا پیاده‌سازی در روز عملیات و ارائه نتایج پس از آن است. مأموریت‌ها و الزامات در نظر گرفته شده در این مسابقات به منظور بازتاب جنبه‌‌های مختلف مأموریت‌های واقعی فضایی از جمله شرایط و الزامات مأموریت‌های سنجش از دور، مخابرات، زیست فضایی و خودکارسازی طراحی شده است.

مهندس شاهرخ ظهرابزاده، کارشناس پژوهشکده سامانه‌های فضانوردی در گفت‌وگو با جام‌جم درباره مسابقات کن ست ایران می‌گوید: کن ست واژه‌ای است که از دو کلمه کن و ست تشکیل شده که کن به معنی قوطی و ست به معنی ماهواره است. در حقیقت منظور از کن ست، ماهواره قوطی شکل یا قوطی ماهواره‌ای است. مسابقات کن ست در سطح دنیا برگزار می‌شود و ما نخستین کشوری نیستیم که به راه‌اندازی این مسابقات اقدام کرده‌ایم. مسابقات کن ست در کشورهای آمریکا، اسپانیا، فرانسه و دیگر کشورهای دنیا با هدف فراهم کردن فضایی برای انجام فعالیت‌های عملی دانشجویان و آشنا‌سازی آنان با روحیه کار تیمی و تجربه برخی مسائل در شرایط واقعی و امکانات محدود برگزار می‌شود.

وی که از اعضای تیم برگزار‌کننده مسابقات کن ست ایران است، می‌افزاید: شرکت‌کنندگان در این رقابت تیم‌های دانشجویی هستند و معمولا دانشجویانی از رشته‌های هوافضا، برق و مکانیک در این مسابقات شرکت می‌کنند. البته گاهی از دیگر رشته‌های دانشگاهی مانند کامپیوتر و هوش مصنوعی هم شرکت‌کننده داریم. اساس این رقابت‌ها به این صورت است که باید ماهواره‌های کوچکی که در بخش‌های مختلف در مسابقات کن ست به رقابت می‌پردازند از ارتفاع مشخصی رها شوند. برای این که ماهواره به این ارتفاع انتقال داده شود می‌توان از بالن استفاده کرد یا این که می‌توان ماهواره را به کمک راکت پرتاب کرد تا در آن ارتفاع از راکت جدا شود. بعد از این که ماهواره در ارتفاع مورد نظر رها می‌شود به سمت زمین حرکت می‌کند که در این شرایط باید فرود ماهواره کنترل شده باشد یا این که می‌توان برای فرود ماهواره از چتر استفاده کرد. در این قسمت کار اصلی کن ست بر اساس ماموریتی که برای آن تعریف شده آغاز می‌شود.

از ماموریت‌های کلاسیک تا حرفه‌ای

در چهارمین دوره این مسابقات، ماموریت‌ها در دو دسته حرفه‌ای و کلاسیک تقسیم‌بندی شده بود. ظهرابزاده با اشاره به این موضوع این طور توضیح می‌دهد: ماموریت‌های دسته کلاسیک به دو گروه تقسیم می‌شد؛ یکی از ماموریت‌ها تصویربرداری و عکسبرداری به کمک ماهواره ساخته شده بود و ماموریت دیگر به سنجش اتمسفر اختصاص داده شده بود. در دسته حرفه‌ای نیز دو ماموریت مجزا تعریف شده بود؛ یکی از این ماموریت‌ها با هدف بازگشت به محل معین و ماموریت دیگر با هدف بازیابی محموله زیستی انجام می‌شد.

وی می‌افزاید: ماموریت کن ست‌هایی که در گروه تصویربرداری و عکسبرداری به رقابت می‌پردازند این است که کن ست باید بعد از رها‌سازی از رهاساز در مسیر حرکت به سمت زمین از سطح زمین فیلم و عکس تهیه کرده و این اطلاعات را به زمین مخابره کند. البته این عکس‌ها و فیلم‌ها باید بر اساس شرایط اعلام شده در راهنمای برگزاری مسابقات باشد. در حقیقت هر یک از کن ست‌هایی که در این رقابت‌ها شرکت می‌کند باید یک ایستگاه زمینی هم داشته باشد. یکی از اعضای تیم در ایستگاه زمینی و در کنار داورها حضور دارد و اطلاعات ثبت شده از طریق کن ست به صورت همزمان به ایستگاه زمینی مخابره می‌شود و داورها نیز بر همین اساس امتیاز می‌دهند. اما در ماموریت سنجش اتمسفر هدف این است که وقتی کن ست در سطح زمین فرود می‌آید مجموعه اطلاعات مختلفی مانند دما، میزان غلظت اکسیژن، میزان غلظت دی‌اکسید کربن، رطوبت یا هر داده دیگری که مورد نظر باشد از هوای اطراف ثبت کند. این ماموریت می‌تواند اساس کار بالن‌های هواشناسی باشد. در مسابقات امسال برای رهاسازی کن ست‌ها ارتفاعی حدود 300 تا 500 متر در نظر گرفته شده بود و بیشتر تیم‌های شرکت‌کننده در این مسابقات در ارتفاع بین 300 تا 400 متری کن ست‌ها را رها کردند.

این عضو هیات داوران می‌گوید: در ماموریت بازگشت به محل معین که یکی از ماموریت‌های زیرمجموعه ماموریت‌های حرفه‌ای بود کن ست باید خودش را به نقطه مشخصی روی سطح زمین می‌رساند که ما اعلام نکرده بودیم تیم‌های شرکت‌کننده باید از چه وسیله‌ای برای رساندن کن ست فرود آمده به محل معین استفاده کنند. بعضی از تیم‌ها با استفاده از یک پارافویل این کار را انجام داده‌اند. به عبارت دیگر در این شرایط وقتی کن ست رها می‌شد پارافویل آن باز می‌شد و تیم شرکت‌کننده می‌توانست آن را طوری هدایت کند که به نقطه مورد نظر یا در شعاع 50 متری از آن برسد. بعضی از تیم‌ها این کار را با کوادروتور یا همان هلیکوپترهای چند ملخی انجام داده بودند. البته تعدادی از تیم‌ها نیز کن ست را طوری طراحی کرده بودند که به کمک یک سطح نورد (Rover) به محل مورد نظر برسد. به این ترتیب وقتی کن ست روی سطح زمین فرود می‌آید روی سطح زمین حرکت کرده و خود را به محل مورد نظر می‌رساند. البته هیچ‌یک از تیم‌های شرکت‌کننده در مسابقات امسال موفق نشدند این ماموریت را انجام دهند. در ماموریت بازیابی محموله زیستی هدف این بوده است که کن ست طراحی شده از دو قسمت اصلی و پشتیبان تشکیل شده باشد. در قسمت پشتیبان کن ست یک تخم مرغ قرار می‌گیرد و کن ست باید بتواند به طور همزمان از این محموله فیلم گرفته و اطلاعات ثبت شده را به زمین مخابره کند. دمای داخل محفظه باید در دمای 25 درجه سانتی‌گراد حفظ شود. در ارتفاع صد متری باید قسمت پشتیبان که محتوی محموله زیستی یا همان تخم‌مرغ است از بخش اصلی جدا شده و با چتر دیگری در سطح زمین فرود آید. بنابراین در این ماموریت ابتدا بخش پشتیبان از بخش اصلی جدا شده و در نهایت به فرود بخش پشتیبان به شرط حفظ محموله زیستی و ثابت نگهداشتن دمای داخل محفظه منتهی می‌شد. در ماموریت‌های حرفه‌ای تیمی نداشتیم که بتواند ماموریت را به طور کامل انجام دهد، اما تیم‌های شرکت‌کننده در این مسابقات به موفقیت‌های نسبی دست یافتند.

تجربه عملی آموخته‌ها

ظهرابزاده در پاسخ به این پرسش که مسابقات کن ست ایران با چه هدفی برگزار می‌شود این طور توضیح می‌دهد: دانشجویان وقتی درس می‌خوانند باید در کنار آموخته‌های تئوری، تجربه عملی هم کسب کنند که امکان آن فراهم نیست. در دانشگاه‌های ما هم مانند بعضی دانشگاه‌های دنیا جنبه‌های تئوری بیشتر از جنبه‌های عملی مورد توجه قرار می‌گیرد. هدف ما این است که فرصتی فراهم کنیم تا دانشجویان بتوانند یک کار اجرایی هر چند کوچک و محدود را در کنار آموزش‌های تئوری تجربه کنند و از همه مهم‌تر این که از این فرصت برای تجربه یک کار تیمی بهره گیرند. ساخت یک کن ست توسط دانشجویان رشته هوافضا یا مکانیک به تنهایی امکان‌پذیر نیست. باید تیمی از دانشجویان رشته‌های مختلف با هم کار کنند. در این مسابقات موقعیتی برای دانشجویان فراهم می‌شود و در نهایت محصولی خلق می‌شود که می‌تواند ماموریت‌هایی را انجام دهد. آنچه توسط دانشجویان ساخته می‌شود قابلیت استفاده تجاری ندارد. چون هدف این نبوده و قرار نیست نیاز کشور را برطرف کند و هدف این است که دانشجویان مشقی بنویسند تا تمرینی از آنچه یاد گرفته‌اند باشد. این مسابقات در آنها انگیزه‌ای ایجاد می‌کند تا بتوانند از آموخته‌های تئوری به شیوه‌ای کاربردی استفاده کنند. ما برای شرکت در این مسابقات از دانشجویان هزینه‌ای دریافت نمی‌کنیم و دیدگاه تجاری نداریم. وظیفه ما ایجاد موقعیت مناسب برای دانشجویان است. سعی ما این است که مسابقات کن ست بین‌المللی شود و امیدواریم سال‌های آینده از کشورهای همسایه هم شرکت‌کنندگانی داشته باشیم.

برندگان چگونه انتخاب می‌شوند؟

نخستین دوره مسابقات کن ست سال 1390 به همت پژوهشگاه هوافضا برگزار شد. پژوهشگاه هوافضا در گذشته زیرمجموعه وزارت علوم بود و پس از مدتی این پژوهشگاه به پژوهشکده سامانه‌های فضانوردی تغییر نام داد و اکنون به عنوان زیرمجموعه‌ای از پژوهشگاه فضایی کشور به فعالیت خود ادامه می‌دهد که زیر نظر سازمان فضایی کشور فعالیت می‌کند. هیات داوران مسابقات کن ست ایران از کارشناسان پژوهشکده سامانه‌های فضانوردی و دیگر پژوهشکده‌های سازمان فضایی هستند.

ماموریت‌های در نظر گرفته شده برای چهارمین دوره این مسابقات در مقایسه با سال‌های گذشته تفاوتی نداشته است، اما ماموریت بازیابی محموله زیستی سال گذشته ماموریت بازیابی آلفا نام داشت که شرایط متفاوتی برای این ماموریت در نظر گرفته شده بود. تیم‌های شرکت‌کننده می‌توانند برای ساخت کن ست از مواد مختلفی که در دسترس دارند استفاده کنند و برگزار‌کنندگان مسابقات برای انتخاب مواد مورد نیاز برای ساخت کن ست هیچ محدودیتی ندارند. برای مثال بعضی از تیم‌های شرکت‌کننده برای ساخت کن ست‌ها از آلومینیوم استفاده می‌کنند. حتی می‌توان از مواد دیگری مانند میله‌های فولادی، فوم یا چوب هم استفاده کرد. تنها ویژگی که مورد نظر هیات داوران قرار می‌گیرد انجام ماموریت تعریف شده و رعایت الزامات گفته شده از نظر ابعاد و وزن کن ست است که در راهنمای برگزاری مسابقات به آن اشاره شده است. تیم‌های شرکت‌کننده باید تا تاریخ مشخصی گزارش طراحی اولیه را ارسال کنند.

در مرحله بعد شرکت‌کنندگان گزارشی از طراحی دقیق کن ست ارائه می‌کنند. در روزهای برگزاری مسابقات، کن ست طراحی شده مرحله بازدید زمینی را پشت سر می‌گذارد و هر یک از تیم‌ها باید درباره کن ست شرکت‌کننده در مسابقات پوستری ارائه کنند.

مرحله عملیات و گزارش پس از عملیات از مراحل پایانی مسابقات است و برای هر کدام از این مراحل امتیازی در نظر گرفته می‌شود و در نهایت تیم‌های برنده بر اساس مجموع امتیازهای کسب شده در هریک از این مراحل انتخاب می‌شوند. بنابراین برای انتخاب تیم‌های برنده فقط عملیات ملاک نیست. آنچه به عنوان کن ست ساخته می‌شود و در این مسابقات شرکت می‌کند باید با آنچه در طراحی اولیه معرفی شده، مطابقت داشته باشد.

فرانک فراهانی‌جم‌ /‌ گروه دانش