ماهواره بر‌های ایرانی را بیشتر بشناسید + تصاویر
رکنا: سهولت اجرای پرتاب‌های فضایی با ماهواره‌بر سوخت جامد، امکان ساده‌تر رسیدن به ضریب اطمینان مکانیکی بالا و قیمت نسبتاً ارزانتر از جمله دستاورد‌های به کارگیری ذوالجناح در مسیر پرتاب‌های فضایی کشور خواهد بود.
به گزارش رکنا، همانطور که در گزارش‌های پیش اشاره شد، بهره برداری از ظرفیت‌های صنعت فضایی به یکی از اهداف راهبردی و کلان برای پیشرفت حداکثری کشور تبدیل شده است.
تجربیات ابتدای راه نشان داد که جمهوری اسلامی ایران باید تمامی حلقه‌های زنجیره کامل صنعت فضایی را به صورت بومی ایجاد کند. یعنی علاوه بر طراحی، ساخت، آزمایش و کاربری ماهواره‌ها توسط ایستگاه‌های زمینی، در پرتاب ماهواره نیز صاحب توانمندی بومی شود.
پرتاب ماهواره به عنوان دشوارترین حلقه زنجیره صنعت فضایی بر دو پایه ماهواره‌بر و پایگاه پرتاب استوار است. در این گزارش به معرفی ادامه برنامه فضایی ایران در دو عرصه مذکور پرداخته ایم.
برای رسیدن به اهداف تصریح شده در سند توسعه هوافضا که در سال ۱۳۹۱ مورد تصویب شورای عالی انقلاب فرهنگی قرار گرفته است به عنوان برنامه ریزی فنی، قرار شده تا توانایی کامل پرتاب و به کارگیری ماهواره در ۴ مدار طی ۴ گام تثبیت شود. هدف نهایی در سند مذکور به کارگیری ماهواره‌های سنجشی با دقت بهتر از ۱۰ متر و ماهواره مخابراتی در مدار زمین آهنگ است.
مدار ۲۵۰ در ۳۷۵ کیلومتر بیضوی به عنوان مداری برای گام اثبات فناوری و اثبات قابلیت در نظر گرفته شد. ۴ پرتاب موفق ماهواره‌های امید، رصد-۱، نوید علم و صنعت و فجر با ماهواره‌بر سفیر-۱ برای اجرای گام اول صورت پذیرفت.
در گام دوم مدار ۵۰۰ کیلومتر دایروی با ماهواره‌بر سیمرغ در نظر گرفته شده است. برای این مدار ماهواره‌های مختلفی از جمله طلوع، پیام، ظفر، پارس-۱ و ناهید-۲ در نظر گرفته شدند و طول عمر مداری ماهواره‌هایی که در این مدار قرار می‌گیرند ۵ سال است.
در صورتی که طول عمر تجهیزات نصب شونده در ماهواره نیز به همین میزان باشد، می‌توان از حداکثر طول عمر مداری استفاده کرد در غیر اینصورت به سبب اتمام طول عمر تجهیزات، ماهواره عمر کمتری از ۵ سال خواهد داشت.
طبق برنامه گام دوم باید تا سال ۱۴۰۰ تثبیت شود. این در حالی است که با شروع پرتاب‌های ماهواره‌بر سیمرغ از سال ۱۳۹۶ تاکنون، موفقیت کاملی حاصل نشده هر چند که در هر پرتاب نسبت به پرتاب قبلی، روند بهبود درصد موفقیت کاملاً مشهود است.
به نظر می‌رسد که برای سال ۱۳۹۹ اگر نظرات سیاسی مجدداً دامنگیر برنامه فضایی نشود شاهد ۲ یا ۳ پرتاب ماهواره‌بر سیمرغ باشیم.
گام سوم برای تحقق اهداف سند توسعه هوافضا، مدار ۱۰۰۰ کیلومتری سنکرون یا هماهنگ با خورشید است. برای مدار ۱۰۰۰ کیلومتر ماهواره‌های نسبتاً سنگین با جرم بالاتر از ۵۰۰ کیلوگرم یا ماهواره‌هایی سنگین با جرم ۱۰۰۰ کیلوگرم در مدار بالاتر از ۶۰۰ کیلومتر در نظر گرفته شده است.
طبق برنامه پرتاب‌های این مدار باید از سال ۱۴۰۰ وارد مراحل آزمایشی شده و تا سال ۱۴۰۲ الی ۱۴۰۴ این مدار نیز تثبیت شود. ماهواره‌بر در نظر گرفته شده برای این مدار سریر نام دارد که به گفته مسئولین، فناوری‌های اصلی آن تحقق یافته و مراحل ساخت آن در حال شروع است.
گام چهار و نهایی برای رسیدن به قابلیت بهره برداری کامل از فناوری فضایی تزریق ماهواره‌های کاربردی در مدار ۳۶۰۰۰ کیلومتر است که باید در سال ۱۴۰۷ تثبیت شود. برای این منظور از سال ۱۴۰۲ پژوهش‌های مختص آن شروع می‌شود که به طور عمده مربوط به ماهواره‌بر مختص آن به نام سروش است. برخی از ماهواره‌های مخابراتی خانواده ناهید در این مدار قرار می‌گیرند. ماهواره ملی مخابراتی نیز به عنوان هدف نهایی و بزرگ صنعت فضایی کشور در این مدار قرار می‌گیرد.
* مأموریت‌های جدید سیمرغ
همانطور که ذکر شد، قرار است سال ۱۳۹۹ سالی پرکار برای ماهواره‌بر کاربردی ایران یعنی سیمرغ باشد. ۳ و به قولی ۴ پرتاب آزمایشی توسط این ماهواره‌بر پشت سر گذاشته شده و تقریباً نقاط قوت و ضعف آن برای متخصصان شناخته شده است. قرار است نسخه دوم ماهواره ظفر، اولین مسافر سیمرغ در سال جدید باشد. دیگر مسافر آن احتمالاً ماهواره پارس-۱ است که مراحل تجمیع آن تا پایان سال ۹۸ قرار بود به اتمام رسیده باشد.
یکی از مأموریت‌های سیمرغ، حمل ماهواره به همراه بلوک انتقال مداری است. در واقع هدف از این کار، آزمایش بلوک انتقال مداری است که وظیفه انتقال ماهواره را پس از تزریق و پایدار شدن در مداری خاص به مداری جدید بر عهده دارد. این مأموریت به احتمال بسیار زیاد در سال ۱۳۹۹ یا ۱۴۰۰ به انجام خواهد رسید.
ماهواره‌بر سیمرغ در داخل برج خدمات سایت آذرخش در پایگاه فضایی امام خمینی (ره)
مأموریت دیگر سیمرغ که برای اولین بار در برنامه فضایی ایران قرار است انجام شود و بسیار هم نقش مهمی در توسعه هر چه سریعتر صنعت فضایی کشور دارد، آزمایش حمل و پرتاب و تزریق سه ماهواره در یک پرواز است.
قرار است دو ماهواره کوچک به همراه یک ماهواره اصلی در سال ۱۳۹۹ یا ۱۴۰۰ با ماهواره‌بر سیمرغ در مدار قرار داده شود. این کار راه را برای قراردهی همزمان ماهواره‌های کاربردی با مأموریت‌های مختلف یا منظومه ماهواره‌ای در آینده باز می‌کند.
تغییرات نامعلوم دیگری نیز در انتظار ماهواره‌بر سیمرغ است. هزینه‌های پرتاب ماهواره به طور معمول در دنیا بر حسب دلار بر هر کیلوگرم محاسبه می‌شود.
هم اکنون این رقم برای سیمرغ حدود ۱۵۰۰۰ دلار اعلام شده، اما به گفته سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع، قرار است در آینده نزدیک این رقم برای سیمرغ به ۱۰۰۰۰ دلار بر هر کیلوگرم کاهش یابد. این کار به دو روش زیر یا ترکیبی از آن‌ها محقق می‌شود. یا هزینه ساخت هر ماهواره‌بر سیمرغ از رقم ۳.۵ میلیون دلار فعلی کمتر خواهد شد که ممکن است با استفاده از فناوری‌های جدید و روش‌های جدید ساخت یا کاستن از برخی هزینه‌های آزمایشگاهی و داده برداری مربوط به دوران توسعه و تحقیق باشد. یا با افزایش میزان محموله قابل حمل توسط ماهواره‌بر با همین هزینه تمام شده فعلی، رقم هزینه پرتاب به ازای هر کیلوگرم محموله کاهش می‌یابد. این کار نیز به روش‌هایی همچون کاستن از وزن بخش‌هایی از ماهواره‌بر با استفاده از فناوری‌های جدیدتر یا مواد سبکتر و ... محقق می‌شود. در هر صورت در ادامه برنامه فضایی ایران، قرار است صرفه اقتصادی ماهواره‌بر سیمرغ بالغ بر ۳۰ درصد بهبود یابد.
* سریر، عضو جدید اسکادران فضایی ماهواره‌بر‌های ایرانی
نام ماهواره‌بر سریر در اوائل دهه ۱۳۹۰ برای اولین بار مطرح شده بود. هر چند نسل بعد از سیمرغ، قبلاً سپهر نامیده شده بود، اما امروزه از سریر به عنوان نسل بعدی سیمرغ نام برده می‌شود. ماهواره‌بر سوخت مایع سریر از افزوده شدن یک مرحله به ماهواره‌بر ۲۶ متری سیمرغ حاصل شده است که طول آن را به ۳۵ متر می‌رساند. بر خلاف سیمرغ، سریر در تمام طول خود، دارای قطر یکسان خواهد بود یعنی قطر ۲.۴ متر از ابتدا تا انتهای بدنه.
مقایسه ابعادی ماهواره‌بر‌های سفیر-۱، سیمرغ و سریر
از گفته‌های فوق که در مصاحبه سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در رسانه ملی بیان شده بود، می‌توان برداشت کرد که سریر ماهواره‌بری ۳ مرحله‌ای است که دو مرحله دوم و سوم آن طراحی کاملاً جدیدی دارد. زیرا با توجه به طول ۹ متری مرحله اضافه شونده به سیمرغ این بخش قطعاً متفاوت از مرحله اول فعلی آن خواهد بود که طول حدود ۱۷.۸ متری دارد.
از سوی دیگر مرحله دوم سیمرغ نیز با طول حدود ۸.۱۵ متر دارای قطر ۱.۵ متر است که قرار است در سریر با مرحله‌ای با قطر ۲.۴ متر جایگزین شود. پس دو مرحله فوقانی سریر طراحی جدید خواهند داشت.
مرحله اول ماهواره‌بر سیمرغ
از مشابهت قطر و طول مراحل دوم و سوم سریر می‌توان این گمانه را مطرح کرد که احتمالاً این دو مرحله، یکسان و مشابه هم خواهند بود. احتمال قوی فعلی در مورد مرحله اول سریر، استفاده از همان مرحله اول ماهواره‌بر سیمرغ است که در گزارش مربوط به این ماهواره‌بر، شرح داده شد. در اینصورت سریر وامدار بخشی از فناوری‌های توسعه یافته در سفیر-۱ آ، سفیر-۱ بی و سیمرغ خواهد بود.
با توجه به اینکه در مصاحبه‌های مسئولان برنامه فضایی کشور در بهمن ماه ۱۳۹۸، گام سوم ایران تثبیت توان تزریق ماهواره‌های ۵۰۰ کیلوگرمی در مدار ۱۰۰۰ کیلومتری یا ماهواره‌های حدود ۱۰۰۰ کیلوگرمی در مدار بالای ۶۰۰ کیلومتری عنوان شده، قاعدتاً سریر باید در دو دسته مأموریت مذکور مورد استفاده قرار گیرد.
در هر دو صورت، محموله سریر می‌تواند شامل ماهواره اصلی به وزن مثلاً ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم و بلوک انتقال مداری به عنوان مابقی وزن محموله باشد.
در این صورت گام‌های ابتدایی برای آزمودن ماهواره‌ها در مدار‌های بالا حتی تا مدار ژئو در ۳۶۰۰۰ کیلومتری می‌تواند توسط سریر آزمایش شود. بر اساس روند برنامه فضایی کشور و اصل شروع فعالیت‌ها با نهایت همزمانی ممکن، قاعدتاً شاهد پرتاب محموله‌های آزمایشی مدار ژئو توسط سریر خواهیم بود.
موتور مرحله اول ماهواره‌بر سیمرغ
همچنین با توجه به قطر ۲.۴ متری سریر در قسمت‌های بالایی از یک سو که مساحت مقطع ۲.۵۶ برابری نسبت به سیمرغ ایجاد می‌نماید و توان حمله محموله ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلوگرمی از سوی دیگر، سریر قرار است در ادامه برنامه فضایی ایران اقدام به حمل و پرتاب ۵ ماهواره اصلی در یک پرواز نماید. یعنی فناوری پرتاب یک ماهواره اصلی و دو ماهواره کوچک که در سیمرغ به دست آمد، در سریر به سطح مذکور توسعه خواهد یافت.
بدیهی است که تثبیت این توانمندی به افزایش هرچه بیشتر رشد برنامه فضایی در عرصه کاربردی و نیز افزایش صرفه اقتصادی منجر خواهد شد.
* سروش، کلید ورود به باشگاه خاص
طبق برنامه قرار است ماهواره‌بر سروش، تثبیت کننده توان نهایی ایران برای تزریق محموله‌های سنگین کاربردی در مدار ۳۶۰۰۰ کیلومتری باشد. به گفته مسئولین، سروش ماهواره‌بری با قطر بدنه ۴ متری است.
در تصاویری که از نمایشگاهی در اواخر سال ۱۳۹۸ از غرفه ماهواره‌بر‌های فضایی ایران به نمایش در آمد، مشخص شد سروش ماهواره‌بری با ساختار موازی یعنی بهره‌مند از موتور‌های شتاب دهنده یا بوستر‌های جانبی است.
تصویر نسبتاً مشابهی هم سال‌ها پیش در برنامه تلویزیونی تعطیل شده ثریا که به معرفی پیشرفت‌های کشور در عرصه‌های مختلف می‌پرداخت نشان داده شده بود.
تصویر ماکت ماهواره‌بر سروش مجهز به چهار بوستر جانبی
این ساختار، سروش را در ردیف حامل‌های بزرگ و سنگین فضایی قرار می‌دهد. اینکه بوستر‌های سروش از نوع سوخت جامد یا مایع هستند، اعلام نشده و در دنیا به کارگیری هر دو نوع به عنوان موتور‌های شتاب دهنده جانبی، سابقه داشته است.
ماکت یک ماهواره‌بر با چهار بوستر جانبی در برنامه ثریا
ماهواره‌بر سروش همانند نمونه‌های همرده خارجی توان حمل چند تن محموله به مدار لئو را دارد، اما برخی گفته‌ها از توان حمل حدود ۱ تن به مدار ژئو خبر داده اند. البته باید منتظر انتشار اطلاعات بیشتر از این ماهواره‌بر بود.
نکته مهم در مورد ماهواره‌بر سروش این است که با توجه به قطر و طول آن و نیز بوستر‌های جانبی، امکان پرتاب آن از پایگاه امام خمینی (ره) در سمنان بدون تغییرات در برج خدمات و سکوی پرتاب، مقدور نیست. زیرا سروش برخلاف سریر که توسعه مستقیم ماهواره‌بر سیمرغ است، یک طراحی کاملاً متفاوت و در واقع نسل متفاوتی از ماهواره‌بر‌های ایران است. همین تفاوت‌های چشمگیر در قطر و طول و ساختار سروش سبب می‌شود تا تمام زیرساخت‌های طراحی، ساخت، آزمایش و پرتاب و عملیات ماهواره‌بر‌ها در کشور ارتقاء اساسی پیدا کند. احتمالاً محل اصلی عملیات ماهواره‌بر سروش، پایگاه پرتاب چابهار خواهد بود.
تصویر گرافیکی از انواع ماهواره‌بر‌های ایرانی با نسبت اندازه‌ها
با ساخت پایگاه پرتاب امام خمینی (ره) در سمنان ایران به هفتمین کشوری تبدیل شد که توانایی طراحی، ساخت و راه اندازی پایگاه پرتاب فضایی را به طور مستقل دارد. این توانمندی سبب می‌شود تا ارتقاء پایگاه مذکور نیز به دست متخصصان داخلی در صورت نیاز صورت پذیرد.
همین توانمندی، دست مسئولان برنامه فضایی را برای فکر کردن به یک پایگاه پرتاب جدیدتر و کاربردی‌تر در جنوب کشور و در منطقه چابهار نزدیک به سواحل مکران باز کرد.
طرح ساخت این پایگاه به اوایل دهه ۱۳۹۰ باز می‌گردد، اما توقف برنامه فضایی ایران در سال‌هایی از این دهه، سبب عقب افتادن فرایند طراحی و ساخت آن شد. با این وجود به گفته مسئولان فضایی کشور کار مطالعات و طراحی کلان این پایگاه تا پایان ۱۳۹۸ انجام شده است.
با توجه به برنامه‌ریزی‌های مربوط به ماهواره‌بر سروش از سال ۱۴۰۲ تا ۱۴۰۷، قاعدتاً پایگاه چابهار باید بین این دو سال و نزدیکتر به سال ۱۴۰۲ به بهره برداری برسد.
تصویری از تأسیسات پرتاب به نام سایت آذرخش در پایگاه پرتاب امام خمینی (ره) در سمنان
نزدیک بودن پایگاه پرتاب به خط استوا سبب می‌شود تا با صرف انرژی کمتری بتوان محموله‌های سنگین را در مدار‌های بالا قرار داد. در نتیجه ماهواره‌بر سریر نیز می‌تواند علاوه بر سروش، برخی محموله‌های کاربردی و نسبتاً سنگین را برای تزریق به مدار پارکینگ (مدار حدود ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ کیلومتر) و سپس انتقال به مدار‌های بالاتر با بلوک انتقال مداری از پایگاه چابهار به انجام برساند.
با توجه به گستره سرزمینی کشورمان، امکان تأسیس پایگاه در عرض جغرافیایی پائین و نزدیک به خط استوا نسبت به بسیاری از کشور‌های نیمکره شمالی زمین وجود دارد. به علاوه، تأسیس پایگاه در نواحی جنوبی سبب می‌شود تا ایمنی مربوط به جدایش مراحل ماهواره‌بر به راحتی تأمین شود، زیرا بخش‌های جداشونده در اقیانوس سقوط می‌کنند در حالی که هم اکنون و در پایگاه فضایی سمنان، باید چند استان کشور برای سقوط بقایای ماهواره‌بر‌ها به حالت آماده باش در بیایند. همچنین گستره زاویه‌ای مسیر پرتاب با توجه به مرز کشور‌های همسایه نیز در پایگاه جنوب بسیار بهتر از سمنان خواهد بود.
گستره زاویه‌ای قابل به کارگیری برای پرتاب ماهواره‌بر از سمنان (رنگ مشکی) و چابهار (رنگ زرد)
* ذوالجناح، خط متفاوت در برنامه فضایی ایران
در اواخر سال ۱۳۹۸ و پس از اخبار عدم موفقیت سیمرغ در قرار دادن ماهواره ظفر در مدار، خبر از آزمایش نسل جدید و متفاوتی از ماهواره‌بر‌های ایرانی به نام ذوالجناح در آینده نزدیک منتشر شد. ذوالجناح ماهواره‌بری سوخت جامد است که قرار است در اولین مأموریت خود در اواخر بهار ۱۳۹۹ ماهواره ناهید-۱ را به فضا ببرد. در برخی اخبار مدار مد نظر برای این مأموریت ۲۵۰ و در برخی ۵۰۰ کیلومتر ذکر شده است. در هر صورت، ذوالجناح می‌تواند برنامه فضایی ایران را از مزیت‌های پرتابگر سوخت جامد بهره‌مند کند.
سهولت اجرای پرتاب‌های فضایی با ماهواره‌بر سوخت جامد، امکان ساده‌تر رسیدن به ضریب اطمینان مکانیکی بالا و قیمت نسبتاً ارزانتر از جمله دستاورد‌های به کارگیری ذوالجناح در مسیر پرتاب‌های فضایی کشور خواهد بود.
اطلاعات بیشتری از ابعاد و توان عملیاتی ذوالجناح منتشر نشده است. اما ممکن است در ادامه، ذوالجناح به کمک ماهواره‌بر سروش نیز بیاید. یعنی یا مستقیماً به عنوان بوستر‌های جانبی در ماهواره‌بر سروش مورد استفاده قرار بگیرد یا از دستاورد‌های آن در توسعه بوستر سوخت جامد برای سروش استفاده شود.
نیاز به تعداد کافی از پرتاب‌های تحقیقاتی برای روشن شدن مجهولات در برنامه فضایی کشور، امروز بیش از پیش احساس شده است؛ مجهولاتی که دانشی برای طراحی دقیق آن و آزمایشگاهی روی زمین برای سنجش طراحی انجام شده برای آن در دسترس نیست یا با هزینه‌هایی بسیار بیشتر از خود پرتاب‌های تحقیقاتی قابل دسترس است. اطلاعات رفتار ماهواره‌بر و ماهواره در تمام مراحل این پرتاب‌ها ثبت شده و تبدیل به داده‌های علمی می‌شوند. داده‌های حاصل از این پرتاب‌های تحقیقاتی در بخش‌های موتور و سوخت، سازه و بدنه، مکانیزم‌های مهار و تزریق ماهواره و هدایت و کنترل مورد تحلیل قرار گرفته و در اصلاح طراحی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
با توجه به عدم دسترسی به نتایج دستاورد‌های کشور‌های دیگر که ناشی از ارزش بی نظیر فناوری ماهواره‌بر‌ها است، باید به صورت بومی مراحل باقی مانده از توسعه ماهواره‌بر‌ها طی شود. این امر مستلزم جدا نگه داشتن برنامه فضایی کشور از سلیقه‌های سیاسی و روشن کردن نتایج و دستاورد‌های صنعتی و اقتصادی فضا و ضرر‌های عدم پیگیری این صنعت برای همگان است.برای ورود به کانال تلگرام ما کلیک کنید.
ارسال نظر