تشریح فعالیت های فضایی ایران در مسیر اقتدار

ماهواره مهدا، یک ماهواره ۳۲ کیلوگرمی از سری ماهواره‌های سبک وزن پژوهشگاه فضایی ایران است که به منظور آزمایش زیرسامانه‌های توسعه‌یافته ماهواره‌ای طراحی و ساخته شده‌اند. ماموریت اصلی این ماهواره، بررسی صحت عملکرد ماهواره‌بر سیمرغ در تزریق چندگانه محموله‌های فضایی در مدار پایین زمین و ارزیابی عملکرد برخی از طراحی‌های جدید و قابلیت اطمینان فناوری‌های بومی در فضا است.

نانوماهواره کیهان ۲، از سری ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران با وزن کمتر از ۱۰ کیلوگرم است که برای اثبات فناوری موقعیت‌یابی فضاپایه طراحی و ساخته شده است و امکان تعیین موقعیت را به صورت بومی و مستقل از سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی، برای گیرنده‌های زمینی فراهم می‌کند.

نانوماهواره‌هاتف ۱ نیز، از سری ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران با وزن کمتر از ۱۰ کیلوگرم به منظور اثبات فناوری مخابرات باند باریک با کاربرد اینترنت اشیا است.

ماهواره «مهدا» از ماهواره‌های سبک وزن پژوهشگاه فضایی ایران برای آزمایش زیرسامانه‌های توسعه یافته ماهواره‌ای ساخته شده است.

نانوماهواره «کیهان ۲» از ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران برای اثبات فناوری موقعیت‌یابی فضاپایه طراحی شده است. «کیهان ۲» امکان تعیین موقعیت را به‌صورت بومی و مستقل از سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی، برای گیرنده‌های زمینی فراهم می‌کند.

نانوماهواره «هاتف ۱» از ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران برای اثبات فناوری مخابرات باند باریک با کاربرد اینترنت اشیاء ساخته شده است.

ماهواره‌بر «سیمرغ » با سوخت مایع دو مرحله‌ای در وزارت دفاع ساخته شده است. که ایران در هشتم بهمن ماه 1402یازدهمین پرتاب موفقیت‌آمیز فضایی خود را در دولت سیزدهم با قرار دادن سه ماهواره همزمان به رخ جهانیان کشید. ماهواره‌بر «سیمرغ» در هفتمین پرتاب تحقیقاتی خود توانست با تزریق چندگانه ماهواره‌ها، دریچه‌ای جدید در پرتاب‌های فضایی کشور باز کند.

ماهواره‌های پرتاب‌نشده یا در آستانه پرتاب و در حالت ساخت ایران به‌شرح ذیل است:

ماهواره کوثر یک ماهواره بخش خصوصی با مأموریت کشاورزی دقیق و نقشه‌برداری است که قرار بود در آذرماه 1402 با پرتابگر سایوز روسی به فضا شود که این پرتاب به تأخیر افتاده است.

ماهواره هدهد یک ماهواره بخش خصوصی با مأموریت اینترنت اشیا است که قرار بود در آذر ماه 1402 با پرتابگر سایوز روسی به فضا شود که این پرتاب به تأخیر افتاده است.

طراحی مفهومی پارس1 انجام شده که یک ماهواره سنجش از دور است.

ماهواره پارس2 یک ماهواره سنجشی است که طراحی و ساخت آن با مجموعه پژوهشگاه فضایی و مجموعه صاایران آغاز شده است.

ماهواره پارس3 یک ماهواره سنجشی است که در مرحله طراحی مفهومی و مقدماتی است.

ماهواره ناهید2 یک ماهواره مخابراتی و متعلق به پژوهشکده‌ سامانه‌های ماهواره‌ای زیرمجموعه پژوهشگاه فضایی است که نمونه پروازی آن تا انتهای سال 1402 به اتمام خواهد رسید.

ماهواره ناهید3 که یک نسل پیشرفته‌تر از ناهید2 است طراحی و ساخت آن ابلاغ و آغاز شده است که ویژگی‌های پیشرفته‌ای نسبت به ناهید2 دارد.

ماهواره مصباح2 متعلق به پژوهشگاه فضایی و در مرحله فاز طراحی و یک ماهواره مخابراتی است.

ماهواره خلیج فارس متعلق به دانشگاه مالک اشتر و در مرحله تست و یک ماهواره مخابراتی است.

ماهواره SRI sat یک ماهواره تحقیقاتی حداقلی است که ساخت شده و آماده پرتاب است.

یکی از اسناد بالادستی مهم، پرنامه پنج‌ساله هفتم توسعه کشور است؛ در ماده 67 فصل 13 برنامه پنج‌ساله هفتم توسعه کشور به‌صورت کلی به چشم‌انداز و برنامه‌ها و آینده "صنعت فضایی ایران" اشاره کرده است.

در این ماده آمده است: وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات موظف است با همکاری وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، به‌منظور شتابدهی رشد صنعت فضایی کشور و توسعه کاربرد خدمات فضاپایه و داده‌های فضایی در بخش‌های اقتصادی نسبت به اجرای برنامه‌های فضایی با اولویت‌هایی اقدام کند که نخستین اولویت "تثبیت قابلیت دستیابی به مدارهای پایین (لئو) و حفظ نقاط مداری کشور" است.

ایران در کنار روسیه، آمریکا، فرانسه، ژاپن، چین، انگلیس، هند، کره شمالی و کره جنوبی، جزو 10 کشوری است که توان پرتاب ماهواره به مدار لئو را دارد. تزریق ماهواره‌های سنجشی (نظیر تصویربرداری از سطح زمین) تا مدار 1000 کیلومتر، ماهواره‌های موقعیت‌یاب تا مدار 20000 کیلومتر و ماهواره‌های مخابراتی در مدار 36000 کیلومتر از اهداف کلان برنامه فضایی ایران است.

تاریخچه تصویر ماهواره های پرتابی گذشته در ایران:

تعریف مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO)

ارتفاع سطح زمین تا دو هزار کیلومتری را مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) می‌نامند. از دو هزار کیلومتر تا 35 هزار و 786 متر، مدارهای میانی زمین نام دارد و مدارهای بالاتر از این ارتفاع را مدار ارتفاع بالا یا ژئو نامگذاری کرده‌اند.

پریود (دوره یک گردش کامل حول زمین) مدارهای لئو بسیار کوتاه است. در ارتفاع 300 کیلومتری، جسم روزی نزدیک به 15 بار به دور زمین می‌چرخد. پروازهای فضایی سرنشین‌دار در محدوده مدارهای لئو انجام می‌شود. ایستگاه‌های فضایی در این مدارها قرار می‌گیرند. ماهواره‌های سنجش از دور و شماری از ماهواره‌های مخابراتی نیز در این مدارها قرار می‌گیرند.

البته ارتفاع قرارگیری‌ها ماهواره معمولاً زیر 300 کیلومتر نیست؛ براساس آمار آژانس فضایی اروپا در حال حاضر بیش از 8 هزار ماهواره در مدارات مختلف لئو هستند که از این تعداد بیش از 5 هزار ماهواره فعال در مدار لئو قرار گرفته‌اند همچنین براساس پیش‌بینی‌های انجام شده تعداد ماهواره‌ها تا سال 2030 به 58 هزار خواهد رسید!

بیشتر ماهواره‌هایی که در مدار زمین قرار گرفته‌اند در مدار لئو مستقر هستند. اغلب ماهواره‌های سنجش از دور که با استفاده از ابزار تصویربرداری به رصد زمین می‌پردازند نیز در این مدار استقرار دارند. همچنین ایستگاه فضایی بین‌المللی نیز در این مدار قرار گرفته و برخی از ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های سنجش از دور و ماهواره‌های جاسوسی نیز در این مدار زمین قرار دارند.

کاربردهای مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) چیست؟

ماهواره‌های جاسوسی

به این ماهواره‌ها، ماهواره‌های اکتشافی گفته می‌شود که یک نوع ماهواره‌ی دیدبانی زمین یا ماهواره مخابراتی است که برای منظورهای نظامی یا جاسوسی استفاده می‌شود. عکسبرداری با دقت بسیار بالا،‌ استراق سمع، تبادل اطلاعات کدگذاری‌شده، مشاهده تست‌های هسته‌ای غیرمجاز، شناسایی موشک‌های پرتاب‌شده در سراسر جهان و .... از جمله این کاربردها است.

ماهواره‌های پایش زمین

این سری از ماهواره‌ها برای نظارت بر محیط طبیعی،‌ هواشناسی، تولید نقشه و آبخیزداری و اکتشاف معادن و ... کاربرد دارد.

کاربردهای ماهواره‌های پایش شامل موارد ذیل است:

پایش ماهواره‌ای بلایای طبیعی کشور

پایش گرد و غبار

پایش سیل

پایش آتش

شناسایی و پایش کشند سرخ

پایش زلزله

پایش ماهواره‌ای تالاب‌های کشور و بدنه‌های آبی

پایش بدنه‌های آبی

دریاچه ارومیه

هامون‌های سیستان

دریاچه‌های مهارلو، طشک و بختگان

پایش ماهواره‌های محیط‌های جغرافیایی

نقشه‌های پوششی و کاربری اراضی

تغییرات شهری

اراضی کشاورزی

پایش ماهواره‌ای محیط زیست در حفظ توسعه پایدار

ماهواره‌های مخابراتی

در حال حاضر برای اهداف مخابراتی هم از مدار لئو و هم از مدار ژئو استفاده می‌شود و هر کدام از این مدارها برای انجام این مأموریت، نقاط ضعف و قوت مختلفی دارند. برخی از برتری‌های مدار لئو نسبت به مدار ژئو شامل موارد ذیل است:

هزینه کمتر برای تزریق مداری نسبت به مدار ژئو

نیاز به قدرت سیگنال ضعیف‌تر نسبت به ژنو

تجهیزات زمینی با پیچیدگی کمتر

نکته بسیار مهم این است که برای پوشش کامل زمین توسط ماهواره‌های مدار لئو باید از منظومه ماهواره‌ای استفاده شود.

ایستگاه فضایی بین‌المللی

این ایستگاه که با مشارکت بیش از 15 کشور ساخته شده است در مدار نزدیک به زمین و در ارتفاع 330 تا 435 کیلومتری از سطح زمین در حرکت است.

ماهواره‌های سنجش از دور

سنجش از دور شامل اندازه‌گیری و ثبت انرژی بازتابی از سطح زمین وجو پیرامون آن از یک نقطه مناسب بالاتر از سطح زمین است. ماهواره های مربوط به این مأموریت در مدار خورشید آهنگ قرار می‌گیرند.

ماهواره‌های تحقیقاتی

تلسکوپ فضایی هابل در این دسته قرار می‌گیرد که در ارتفاع 540 کیلومتری قرار دارد و یا ماهواره GOCE که در ارتفاع 245 کیلومتری قرار گرفته است.

ایران چه پرتاب‌هایی درمدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) داشته است؟

پرتاب ماهواره‌های امید، رصد، نوید و فجر با ماهواره‌بر سفیر (سوخت مایع)

ماهواره‌بر سفیر، نخستین موشک ماهواره‌بر ساخت ایران بود که ماهواره امید را در بهمن 1387 در مدار نزدیک زمین در فاصله 245 کیلومتری قرار داد. با ساخت این موشک ایران به عنوان نهمین کشور جهان با توانمندی ارسال ماهواره به فضا تبدیل شد.

ماهواره آماده پرتاب "امید"

ماهواره آماده پرتاب "رصد"

ماهواره آماده پرتاب "نوید"

ماهواره آماده پرتاب "فجر"

4 نسخه از ماهواره‌بر سفیر معرفی شده است. سفیر 1 برای پروازهای زیرمداری استفاده شد و ماهواره امید را در سال 1387 پرتاب کرد. سفیر 1A در سال 1390 توانست ماهواره رصد را با موفقیت پرتاب کند. سفیر 1B در سال 1390 ماهواره نوید را در مدار قرار داد. آخرین نسخه سفیر، سفیر 1B+ بود که سه بار به فضا پرتاب شد که 2 مورد آن ناموفق بود و در سومین پرتاب توانست ماهواره فجر را در سال 1393 با موفقیت پرتاب کند.

نکته بسیار مهمِ این پرتابگر، سطح مداری از نظر ارتفاع است که در همه نسخه‌ها ماهواره‌ها در لایه لئو تزریق شدند.

پرتاب ماهواره‌های نور 1، نور 2 و نور3 با موشک ماهواره‌بر قاصد

نخستین ماهواره نظامی ایران تحت عنوان «ماهواره نور» در سوم اردیبهشت‌ 1399به مدار 425 کیلومتری زمین تزریق شد. نور با ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای قاصد پرتاب شد.

ماهواره‌بر قاصد و ماهواره نور

نیروی هوافضای سپاه در اسفندماه 1400 و همزمان با اعیاد شعبانیه، با استفاده از ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای "قاصد" از کویر شاهرود ماهواره نور2 را در مدار 500کیلومتری زمین قرار داد. مأموریت این ماهواره، سنجشی و شناسایی بود و ماهواره نور2 با سرعت 7.6 کیلومتر بر ثانیه و 480 ثانیه پس از پرتاب در مدار 500کیلومتری قرار گرفت.

ایران با پرتاب ماهواره با پرتابگر بومی قاصد در اسفندماه 1400 توانست به تثبیت لایه لئو بپردازد. پیش از این، ماهواره‌های امید، رصد و نوید نیز با پرتابگرهای ایرانی به فضا پرتاب شده بودند و با موفقیت در مدار قرار گرفته بودند اما بدلایل مختلف، عمر مداری کوتاهی داشتند و تثبیت در این لایه نیازمند پرتاب ماهواره‌ای عملیاتی با عمر مداری بالای 3 سال است.

لحظه پرتاب ماهواره نور 2

نور2 ماهواره‌ای با مأموریت سنجشی است که مدار تسخیر شده توسط یک ماهواره ایرانی را از حدود 425 کیلومتر در نور1 به 500 کیلومتر ارتقاء داده است یعنی در حدود 17.6 درصد ارتقاء مداری، این امر عمر مداری بالاتری نسبت به نور1 فراهم می‌کند اما استفاده از تجربیات ارزنده کسب‌شده در نور1 خصوصاً در مورد دوام و کارکرد مستمر زیرسامانه‌ها سبب شد به‌خلاف نور1 که عمر کاری یک‌ساله برای آن در نظر گرفته شده بود، نور2 با هدف عمر کاری 3ساله پرتاب شود.

ماهواره نور3 نیز توسط ماهواره‌بر قاصد در مهر ماه سال 1402 خورشیدی با موفقیت در مدار 450 کیلومتری زمین قرار گرفت.

لحظه پرتاب ماهواره نور 3

پرتاب ماهواره خیام با موشک ماهواره‌بر "سایوز"

صبح سه‌شنبه 18 مرداد ماه 1401 بود که ماهواره «خیام» به‌روی ماهواره‌بر «سایوز» از پایگاه فضایی بایکونور قزاقستان به فضا پرتاب شد. ماهواره خیام، طی فرآیندی که توسط ماهواره‌بر انجام شده بعد از یک ساعت از آن جدا شد و در مدار دایروی 500کیلومتری از سطح زمین قرار گرفت.

پرتاب ماهواره خیام با موشک ماهواره‌بر "سایوز"

آیا ایران درمدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) تثبیت شده است؟

امروز ایران به مرکز منطقه‌ای پرتاب در تثبیت لایه لئو تبدیل شده است اما باید توجه داشته باشیم که با عملیاتی شدن ماهواره­‌های بومی در مدار، این امر در دسترس خواهد بود؛ هر چند ذکر این نکته ضروری است که با وجود پایگاه فضایی بایکونور قزاقستان در آسیای مرکزی و فاصله 1000 کیلومتری آن از مرزهای ایران، یک رقیب منطقه‌ای بزرگ خواهیم داشت!

گروه معارف اسلامی - ستاد امر به معروف ونهی از منکر

دانشگاه آزاد اسلامی واحد پروفسور حسابی تفرش