تشکیل اولین صورت فلکی ماهواره‌ای بومی

چشم جهان‌نمای ایران با «منظومه‌سازی ماهواره‌ها» روشن می‌شود.
تشکیل اولین صورت فلکی ماهواره‌ای بومی با ترکیب «نور و ذوالجناح»

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما، بحث منظومه‌های ماهواره‌ای در مدار زمین یکی از برنامه‌های مهم کشور‌های دارای صنعت پیشرفته فضایی است که رسیدن به آن، جهش بزرگ در توان علمی و صنعتی جمهوری اسلامی ایران نیز محسوب می‌شود.

ارسال ماهواره به فضا یکی از مراحل مهم پیشبرد برنامه فضایی هر کشور یا هر شرکت به حساب می‌آید و صد البته، ماهواره مورد نظر می‌توان در طیف گسترده‌ای از ماموریت‌های نظامی و غیر نظامی به کار گرفته شود. یکی از مسائل مهم در خصوص ماهواره‌ها و عملکرد آنها، بحث مدار و ارتفاعی است که یک ماهواره در آن قرار می‌گیرد.

 

در جهان امروز، مدار ارتفاع پایین زمین موسوم به مدار LEO مقصد عمده ماهواره‌ها به حساب می‌آید و بسیاری از پرتابه‌ها از کره زمین، در این مدار قرار می‌گیرند. حضور داشتن در ارتفاع پایین دارای معایب و مزایای مخصوص به خود است که در ادامه به آن اشاره می‌کنیم.

البته بحث اصلی، برنامه ریزی و هدف گذاری جمهوری اسلامی ایران در حوزه فضایی برای رسیدن به هدف مهم منظومه سازی یا صورت فلکی از ماهواره‌ها در مدار زمین است، لذا در ابتدا یک اشاره کوتاه به مدار‌های اصلی اطراف زمین خواهیم داشت.

---

مدار‌های زمین به سه دسته کلی مدار پایینی زمین یا لئو (LEO: Low Earth Orbit)، مدار میانی یا مئو (MEO: Medium Earth Orbit) و مدار زمین آهنگ یا ژئو (Geosynchronous Orbit) تقسیم می‌شوند. البته مداری نیز تحت عنوان مدار بیضوی بالا با نام هئو (HEO: Highly Elliptical Orbit) نیز وجود دارد که ارتفاع نقطه اوج آن‌ها بسیار بالا است و ویژگی آن‌ها این است که ماهواره در این مدار مدت زمان طولانی را در آسمان منطقه مورد نظر طی می‌کند.

ماهواره‌های مدار لئو در فاصله نسبتا کمی از سطح زمین قرار دارند و بیشترین ارتفاع این نوع ماهواره‌ها از سطح زمین بین۲۰۰ تا ۱۵۰۰ الی ۲۰۰۰ کیلومتر از سطح زمین است و زمان یک دور چرخش ماهواره‌هایی که در این مدار قرار دارند به دور زمین، حدود ۹۰ دقیقه است.

 

در این مدار معمولا ماهواره‌های سنجشی، هواشناسی و برخی ماهواره‌های جاسوسی قرار دارند. مدار میانی یا مئو نیز فاصله میان مدار لئو (۲۰۰۰ کیلومتر) و مدار ژئو (۳۶۰۰۰ کیلومتر) از سطح زمین را پوشش می‌دهد که اغلب ماهواره‌های سامانه‌های موقعیت‌یاب در جهان در این مدار قرار دارند.

 

اما مهمترین مدار که دستیابی به آن نیازمند دانش و توان فنی کشور‌های صاحب چرخه فضایی است، مدار ژئو یا مدار زمین آهنگ یا ژئوسنکرون است. این مدار در فاصله ۳۶ هزار کیلومتری از سطح زمین و زاویه صفر درجه نسبت به خط استوا قرار دارد که اگر جسمی مانند ماهواره در این مدار قرار بگیرد، سرعت چرخش آن به دور زمین با سرعت چرخش زمین برابر خواهد بود، یعنی ماهواره نیز سرعتی معادل سرعت زمین خواهد داشت و هر دور مداری آن معادل ۲۴ ساعت خواهد بود. از جمله مزیت‌های قرار گرفتن ماهواره در این مدار این است که ماهواره همواره در یک نقطه مشخص در آسمان قرار دارد و برای دریافت سیگنال از ماهواره نیازی به ایستگاه‌های گیرنده سیار وجود نخواهد داشت.

در حال حاضر کشور‌های روسیه، آمریکا، اروپا، چین، ژاپن، هند، ایران، کره شمالی، کره جنوبی و رژیم اشغالگر قدس توان پرتاب ماهواره به مدار لئو را دارند که از میان این کشور‌ها نیز روسیه، آمریکا، اروپا، چین، ژاپن و هند قادر به پرتاب ماهواره به مدار‌های مئو ژئو هستند. اگر بخواهیم به نمونه‌های معروف مستقر در مدار‌های GEO و MEO اشاره کنیم می‌توانیم ماهواره‌های ارتباط استراتژیک سری WGS متعلق به آمریکا در ارتفاع تقریبا ۳۶۰۰۰ کیلومتر و ماهواره‌های سیستم مکان یابی GPS در مدار MEO و ارتفاع حدودی ۲۰،۲۰۰ کیلومتری اشاره کرد.

همان طور که در بالا نیز اشاره شد مدار LEO به ارتفاع تا بیست هزار کیلومتری گفته می‌شود و در حال حاضر بیشترین تعداد ماهواره‌های موجود در مدار زمین نیز در این مدار قرار دارند. با توجه به ارتفاع کم‌تر می‌توان محموله‌های سنگین تری را نیز با قدرت کمتری در این فضا وارد مدار زمین کرد. این به مسئله بحث هزینه به عنوان یکی از چالش‌های مهم در حوزه پرتاب‌های فضایی را کاهش می‌دهد.

مشکل مدار LEO البته از طرف دیگر این است که به دلیل فاصله کم‌تر تا سطح زمین، سطح پوشش توسط هر ماهواره کاهش پیدا خواهد کرد و در نتیجه یا با کاهش سطح پوشش رو به رو خواهیم بود یا نیاز است که تعداد ماهواره‌ها بیشتر شود. در این جا بحث منظومه سازی ماهواره‌ای پیش می‌آید. البته منظومه‌های مداری را می‌توان در هر کدام از مدار‌های زمین به کار برد و به غیر از مدار LEO در مدار‌های دیگر هم منظومه‌های ماهواره‌ای در حال حاضر حضور دارند.

 

 

همان طور که از اسم آن مشخص است، منظومه ماهواره‌ای به مجموعه‌ای از ماهواره‌هایی گفته می‌شود که در یک مدار مشخص قرار گرفته و برای انجام یک یا چند ماموریت به کار می‌روند. اگر بخواهیم در حال حاضر به نمونه‌های معروفی از منظومه‌های ماهواره‌ای اشاره کنیم می‌توانیم به مجموعه ماهواره‌های خدمات اینترنتی استارلینک، سامانه‌های مکان یابی موقعیت یابی جی پی اس، بایدو یا گلوناس یا مجموعه ارتباطی TDRSS مخصوص سازمان ناسا اشاره کرد. از طرح‌های جدید در این حوزه می‌توان به طرح موسوم به Blackjack توسط سازمان دارپا در وزارت دفاع آمریکا اشاره کرد که قرار است ماهواره‌های شناسایی کوچک‌تر و ارزان‌تر نسبت به مدل‌های قبلی را در تعداد بالا به مدار زمین ارسال کند.
                        نمایه گرافیکی از یک ماهواره استارلینک که توسط شرکت اسپیس ایکس به فضا ارسال شده است
                                           نمایه‌ای گرافیکی برای آشنایی با مفهوم منظومه‌های ماهواره‌ای
همان طور که قبلا هم اشاره شد به طور کلی مدار LEO میزبان بیشترین تعداد ماهواره‌ها در جهان بوده و در حال حاضر حجم زیادی از ماهواره‌های در قالب منظومه‌ای نیز در همین مدار قرار دارند. در این میان توسعه چند فناوری جدید باعث شده تا بحث توسعه منظومه‌های ماهواره ای، خصوصا در مدار LEO گزینه‌ای جذاب‌تر شده است.

یک بحث، توسعه میکرو ماهواره هاست که به لطف پیشرفت در حوزه‌هایی مثل الکترونیک و اپتیک می‌توانند کار‌های ماهواره‌های بزرگتر را نیز در یک اندازه و وزن کم‌تر انجام دهند. نکته بعدی مربوط به توسعه راکت‌های پر قدرت‌تر و آغاز رقابت در بحث راکت‌هایی با قابلیت بازیافت است که شدیدا باعث کاهش هزینه پرتاب‌های ماهواره‌ای شده. یک شرکت خدمات دهنده می‌تواند با یک راکت سنگین یک بار مصرف یا چند پرتاب با یک راکت چند بار مصرف تعداد قابل توجهی از ماهواره‌های کوچک را در مدار زمین قرار داده و با هزینه کمتر پوشش مورد نظر ماهواره‌ای خود را ایجاد کند.

از مزایای این کلاس از ماهواره‌های کوچک و داشتن منظومه‌های ماهواره‌ای خصوصا در بحث نظامی این است که در بحث مقابله کار دشمن بسیار سخت خواهد بود. اگر دشمن به سمت بحث مقابله نرم و بحث‌هایی مثل استفاده از اخلال گر‌ها برود حجم زیاد ماهواره‌ها که از زوایای مختلفی یک منطقه را پوشش می‌دهند کار را برای دشمن سخت خواهد کرد.

 

در عین حال اگر بخواهیم وارد بحث برخورد سخت و برای نمونه استفاده از موشک‌های ضد ماهواره نیز بشویم اولا شناسایی و رهگیری این ماهواره‌ها سخت‌تر بوده و در عین حال به دلیل وجود ماهواره‌های بیشتر در مدار در صورت از دست رفتن یک یا چند ماهواره کلیه خدمات مورد نظر قطع نشده و سایر ماهواره‌ها تا حدی توان پوشش وظیفه پلفترم‌های از دست رفته را خواهند داشت. در عین حال درگیری با حجم بیشتر از ماهواره‌ها برای دشمن امری گران‌تر خواهد بود چرا که هزینه موشک‌های ماهواره بر نیز بالاست.

 

 

بر اساس صحبت‌های سیداحمد حسینی سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در برنامه ثریا که مدتی قبل از شبکه اول سیما پخش شد، بحث منظومه سازی یکی از برنامه‌های آینده فضایی کشور ماست. نگاهی به برخی از اصطلاحا کد‌های خبری که اخیرا در این بخش داده شده نیز می‌تواند برای فهم این مسئله و اهمیت آن کمک کننده باشد. در اردیبهشت ماه سال جاری سپاه با پرتاب ماهواره تصویربرداری نور به وسیله ماهواره بر قاصد به مدار ۴۲۵ کیلومتری زمین موفق شد تا اولین ماهواره نظامی ایران را در مدار قرار دهد. بر اساس اعلام سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع، با ماهواره بر ذوالجناح که اخیرا آزمایش شده می‌توان ۱۰ ماهواره نور را در یک پرتاب به فضا ارسال کرد.

با رصد اخبر مربوط به تولید ماهواره در کشور، به خوبی مشخص می‌شود توسعه ماهواره‌های کوچک یا همان کیوب ست‌ها در کنار ماهواره‌های بزرگ ایرانی، جریان داشته و در عین حال ماهواره‌بر‌های قدرتمند‌تر نیز وارد کار شده اند. تصور کنیم با پرتاب دو یا سه ماهواره بر ذوالجناح می‌توان بین ۲۰ تا ۳۰ ماهواره شناسایی را به صورت همزمان در مدار زمین قرار داد.

 

در این شرایط وضعیت رصد از نقاط مختلف زمین به صورت لحظه‌ای بسیار ارتقاء یافته و می‌توان گفت که با رسیدن به مرحله تشکیل منظومه ماهواره‌های شناسایی مثل سری نور، چشم جمهوری اسلامی ایران به صورت زنده و همزمان در تمامی نقاط جهان باز خواهد شد؛ انشاء الله.