آخرین دستاوردها
خانه - خودکفایی - ماهواره فجر با ماهواره بر سفیر فجر با موفقیت در مدار قرار گرفت + عکس و مشخصات

ماهواره فجر با ماهواره بر سفیر فجر با موفقیت در مدار قرار گرفت + عکس و مشخصات

چهارمین ماهواره بومی جمهوری اسلامی ایران (فجر) با ماهواره بر بومی سفیر فجر و با رمز یا محمد رسول الله به فضا پرتاب و در مدار زمین قرار گرفت. در خجسته ایام الله دهه مبارک فجر و در آستانه ۱۴ بهمن روز فناوری فضایی، متخصصان سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع به عنوان نخستین سازمان پرتاب کننده ماهواره در جهان اسلام و شرکت صنایع الکترونیک ایران به عنوان اولین سازنده ماهواره در کشور، موفق شدند با شعار الله اکبر و رمز مبارک یا محمد رسول الله و با فرمان رئیس جمهور چهارمین ماهواره بومی جمهوری اسلامی ایران را با نام فجر به فضا پرتاب و در مدار زمین قرار دهند.

متن فرمان رئیس‌جمهور به این شرح است:

بسم الله الرحمن الرحیم

لاحول و لا قوه الا بالله العلی العظیم

با سلام و تحیت به پیشگاه پیامبر رحمت و درود بر منجی عالم بشریت، اجازه پرتاب ماهواره ملی فجر با ماهواره بر بومی سفیر فجر را صادر می کنم.

علی برکت الله

رئیس جمهور پس از پرتاب موفقیت آمیز ماهواره ملی فجر به فضا ضمن تبریک پرتاب ماهواره ملی فجر با ماهواره بر بومی سفیر فجر گفت: دانشمندان و اندیشمندان برجسته ایران در زمینه علوم فضایی وارد مرحله جدیدی شده اند. روحانی افزود: دولت مصمم است مسیر پیشرفت ملی را ادامه دهد و ان شاءالله در سال‎های پیش رو به مرحله ای می‎رسیم که همه نیازهای کشور در عرصه‎های فضایی، به دست دانشمندان پر توان ایران و بر مبنای تکنولوژی بومی تامین خواهد شد.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

تشریح ویژگی‎های ماهواره فجر توسط سردار حسین دهقان

سردار دهقان نیز با تبریک این موفقیت ارزشمند به محضر رهبر معظم انقلاب اسلامی، رئیس جمهور و ملت شریف ایران گفت: طراحی و ساخت ماهواره ملی فجر حاصل تلاش مومنانه، خالصانه و جهادی دانشمندان و محققان فضایی شرکت صنایع الکترونیک ایران و شرکت‎های دانش بنیان داخلی و مراکز تحقیقاتی، علمی و دانشگاهی کشور می‎باشد و نشان دیگری بر تداوم رشد بالنده علمی کشور در عرصه‎ی فناوری‎های پیشرفته است. سردار دهقان پیرامون ماهواره بر سفیر فجر نیز اظهار داشت: ماهواره بر سفیر فجر که کلیه مراحل طراحی و ساخت آن به صورت بومی در سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع انجام شده است، تثبیت توانمندی ماهواره‎برهای جمهوری اسلامی ایران برای استقرار ماهواره در مدار زمین و دستیابی به یک پروژه ملی قابل طرح در سطح جهانی از دستاوردهای طراحی و ساخت آن می‎باشد.

وی ایجاد زیرساخت‎های مناسب و کسب توانمندی جهت طراحی و ساخت نسل جدید ماهواره‎برها، فراهم شدن زمینه ورود به بازار جهانی خدمات فضایی به واسطه پرتاب ماهواره، استفاده از توانمندی‎های بومی در توسعه علوم و فناوری‎های فضایی و طراحی ماموریت‎های پیچیده فضایی را از دیگر دستاوردهای طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره ملی فجر ذکر کرد. سردار دهقان در ادامه افزود: مرکز هدایت و کنترل عملیات فضایی کشور عهده دار پشتیبانی و نظارت بر عملیات بهره برداری ماهواره فجر به کمک شبکه ایستگاه‎های زمینی بومی می‎باشد که تمامی مراحل طراحی، ساخت، تست و نصب آنها توسط متخصصان فضایی شرکت صنایع الکترونیک ایران انجام شده است.

وزیر دفاع با قدردانی از زحمات، تلاش‎ها و همت بلند متخصصان فضایی کشورمان در بخش‎های مختلف به ویژه شرکت صنایع الکترونیک ایران و سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع، این موفقیت و پیروزی بزرگ را در تداوم پیروزی‎های بزرگ ملت ایران در دهه فجر ذکر کرد و افزود: موفقیت کشورمان در عرصه فناوری فضایی از مهم ترین دستاوردهای انقلاب اسلامی به شمار می‎رود. سردار دهقان در پایان گفت: به فضل الهی دستاوردهای بزرگ دیگری در عرصه فناوری فضایی با همت و تلاش فرزندان رشید ملت ایران در وزارت دفاع در دست اقدام است که ان شاء الله در آینده به اطلاع ملت شریف ایران خواهد رسید.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، ساخت ایران

 مشخصات فنی و فناوری‎های به کار رفته در ماهواره فجر

ماهواره فجر پس ماهواره‎های امید، رصد و نوید چهارمین ماهواره ایرانی در مدار زمین محسوب می‎شود که توسط متخصصان سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع و شرکت صنایع الکترونیک ایران ساخته شده است و مرکز هدایت و کنترل عملیات فضایی کشور به کمک شبکه ایستگاه‎های زمینی بومی عهده دار پشتیبانی و نظارت بر عملیات بهره برداری ماهواره فجر است. بنا بر اعلام صورت گرفته، ماهواره فجر که دیروز در مدار زمین قرار گرفت ماهواره ای ۵۲ کیلویی با شکل هندسی ۶ ضلعی با ارتفاع ۴۹ سانتی‎متر و عرض ۳۵ سانتی‎متر است. طی سال‎های گذشته و در راستای استفاده صلح آمیز از فضا و بهره مندی متخصصان کشور در زمینه‎های گوناگون از اطلاعات ماهواره ای، برنامه فضایی کشور ساخت و پرتاب و عملیاتی کردن ماهواره‎های مختلفی را در دستور کار خود داده است. بدیهی است ضمن کسب تجارب علمی و فناوری‎های لازم باید آزمایشات واقعی نیز برای کسب اطمینان از عملکرد سامانه‎هایی که در کاربری ماهواره‎های بزرگ و سنگین به کار می‎روند به انجام برسد که این کار با بهره گیری از ماهواره‎های کوچک و در مدارهای پایین اجرا می‎شود. ماهواره سینا نخستین ماهواره ای بود که جمهوری اسلامی ایران توسط روسیه به فضا پرتاب کرد.

سینا به صورت مشترک توسط دانشمندان ایرانی و متخصصان روس ساخته شده و تجربه ای مشترک بین دو کشور برای ارتقاء توان متخصصان داخلی و آشنایی با دستاوردهای کشورهای پیشرو در عرصه فضا بود. پرتاب ماهواره سینا باعث شد جمهوری اسلامی ایران در ردیف ۴۴ کشور صاحب ماهواره در فضا قرار گیرد. بخشی از برنامه فضایی ایران با توجه به تخصص‎های موجود در شرکت صنایع الکترونیک ایران (صاایران) بر دوش این مجموعه قرار گرفته که در وهله اول مطالعه، طراحی و ساخت اولین ماهواره بومی کشور به نام امید، بعد از آن ماهواره فجر، در مرحله بعدی چهار ماهواره طلوع و در گام مهم بعدی ماهواره پارس سپهر به عنوان یک ماهواره با ارتفاع بالاتر و سنگین تر از نمونه‎های قبلی است. در برنامه فضایی کشور با رویکردی واقع بینانه و با اتکا به توان داخلی کشور، لازم بود تا از سایر بخش‎های علمی کشور نیز کمک گرفته شود که مهم‎ترین آنها یعنی دانشگاه‎ها نیز وظیفه مطالعه و ایجاد فناوری‎های مختلف فضایی و طراحی و ساخت ماهواره‎های دانشجویی را بر عهده گرفتند که در هر یک از آنها چند فناوری و دستاورد تخصصی مورد بهره برداری و آزمایش قرار می‎گیرد.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

از این دست ماهواره‎ها می‎توان به خانواده ماهواره‎های رصد از دانشگاه مالک اشتر، نوید و ظفر از دانشگاه علم و صنعت اشاره کرد. از بین این ماهواره‎ها رصد-۱ در سال‎های قبل پرتاب شده و با موفقیت خوبی مأموریت خود را به پایان رسانده و برخی ماهواره‎های دیگر نیز آماده پرتاب هستند که طبق اعلام پس از ماهواره فجر، این ماهواره‎ها مانند شریف ست در نوبت پرتاب قرار دارند. با توجه به اعلام این که پرتاب ماهواره فجر رسما اعلام شده است در این گزارش به معرفی این ماهواره و برخی دستاوردهای حاصل از آن می‎پردازیم و مقایسه ای بین آن و ماهواره‎های امید و رصد-۱ که تاکنون پرتاب شده اند خواهیم داشت. این ماهواره‎ها اگر چه ممکن است دقت‎های بالایی نداشته باشند اما تک تک آنها حلقه‌هایی از یک زنجیره بلوغ و اکتساب فناوری هستند که به صورت یکپارچه و سامانه ایی و در یک نقشه راه محصولی و اکتساب فناوری مشخص مدیریت می‌شود.

ماهواره فجر ماهواره ای با طراحی کاملاً حرفه ای و برآمده از ماهواره امید است. ماهواره امید نزدیک به ۹۰ روز (سه ماه) در فضا بود و حدود ۱۲۰۰ مرتبه در مدار زمین چرخش نمود. ماهواره ملی امید به عنوان نخستین ماهواره بومی و با توجه به مأموریت تعریف شده برای آن بخشی از فناوری‎های کلیدی یک ماهواره عملیاتی را در بر داشت. این فناوری‎ها که برای اولین بار در کشور به صورت بومی به کار گرفته شده بود شامل مواردی چون تولید تجهیزات الکترونیک ماهواره، تولید فرستنده و گیرنده فضایی، فناوری شبیه سازی پرواز ماهواره، مهندسی سامانه فضایی به صورت کاملاً بومی، اثبات وجود ماهواره در مدار، تعیین دوره تناوب و زمان طلوع ماهواره با دقت بالا، ارتباط از راه دور (تله متری)، فرمان از دور (تله کامند) ماهواره بودند. ماهواره ملی امید یک ماهواره علمی تحقیقاتی و پژوهشی و مخابراتی بود که مأموریت آن به صورت تعیین مشخصات مداری ماهواره پس از جدایی از ماهواره بر، برقراری ارتباط دو سویه ماهواره و ایستگاه زمینی به منظور ذخیره و ارسال داده‎های تله متری و تله کامند، ارسال فرمان از ایستگاه زمینی به ماهواره و برخی موارد دیگر تعریف شده بود.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

با کسب تجارب بسیار ارزشمند از ماهواره امید و شکستن مرزهای بسیار در آن، در گام بعدی ماهواره ای با ویژگی‎های جدید در کنار ارتقاء قابلیت‎های ماهواره امید مد نظر بود. حاصل این روند، ماهواره فجر است که همه ویژگی‎های یک ماهواره حرفه ای را دارد. اصلی ترین تفاوت‎ها و بهبودهای فجر نسبت به امید، بهره مندی از سلول‎های خورشیدی برای شارژ باتری و تولید توان، قرارگیری در مدارهای بالاتر، طول عمر بسیار بیشتر، همراه داشتن محموله تصویربرداری و توانایی افزایش ارتفاع نسبت به زمین از طریق انتقال مداری است. روی بدنه ماهواره فجر سلول‎های خورشیدی به کار رفته است که با تأمین توان از نور خورشید و شارژ باتری‎های نقش مؤثری در افزایش عمر کاری آن به یکسال و نیم داشته است. این ماهواره دارای سامانه جی پی اس است، این سامانه موقعیت ماهواره را هر لحظه در فضا مشخص می‎کند و این موقعیت یابی می‎تواند کاربردهای مختلف علمی و عملیاتی داشته باشد. این ماهواره همچنین قابلیت مانورمداری و تصویربرداری را نیز دارد.

این ماهواره در مدت یک سال به دست محققان کشور و با همکاری بخش‌های مختلف صنعت هوافضای کشور طراحی و ساخته شده و سپس وارد مراحل آزمایشات عملیاتی شد. مأموریت در نظر گرفته شده برای ماهواره فجر انتقال مداری، عکسبرداری برای نقشه برداری و هواشناسی و برخی محموله‎های تحقیقاتی است. با استفاده از ماهواره فجر آزمایش و صحت سنجی فناوری‎های به کار رفته در ماهواره‎های بعدی ممکن شده و بهبود زیرسامانه‎های پردازش و افزایش ارتفاع و عمر مداری از جمله وظایف ماهواره فجر خواهد بود. فناوری‎های جدید این ماهواره شامل فناوری انتقال مداری به کمک رانشگر گاز سرد، فناوری تعیین کنترل وضعیت ماهواره از طریق پایداری چرخان فعال، فناوری تصویربرداری فضایی و فناوری تعیین و توزیع توان الکتریکی است. از جمله دستاوردهای ماهواره فجر می‎توان به دستیابی به فرآیند کاملی از کلیه زیرسامانه‎های مورد نیاز در فناوری فضایی، کاهش هزینه‎های پرتاب با دستیابی به فرایند انتقال مداری در ماهوراه، ساخت اولین ماهواره بومی دارای توانمندی انتقال مداری اشاره کرد.

با توجه به محدودیت موشک‎های فعلی حامل‎های ماهواره در کشور، تنها مدارهای پایین برای قرار دادن ماهواره‎ها در دسترس است. از طرفی در ارتفاعات نزدیک به زمین به دلیل برخورد با مولکول‎های هوا، ماهواره دچار افت انرژی جنبشی شده و به مرور با از دست دادن ارتفاع سقوط کرده و ناچاراً مأموریت آن پایان می‎یابد. در واقع عامل باقی ماندن ماهواره در مدار نیروی خررج از مرکز ناشی از تغییر جهت سرعت است که با نیروی جاذبه زمین در تعادل قرار می‎گیرد. با افت سرعت، نیروی مخالفت کننده با جاذبه نیز کاهش یافته و در نتیجه ماهواره به سمت زمین کشیده می‎شود. برای افزایش عمر کاری ماهواره از نظر مدت زمان استقرار در مدار، یک راه حل کم هزینه، انتقال مداری برای رساندن ماهواره به ارتفاعات بالاتر است (به نسبت سرمایه لازم برای ارتقاء ماهواره بر برای رسیدن به این ارتفاع). در این روش پس از قرارگیری ماهواره در مدار اولیه با استفاده از نیروی ایجاد شده از پیشران تعبیه شده در آن، ماهواره شروع به افزایش ارتفاع کرده و در مدار بالاتری مستقر می‎شود. به طور کلی سامانه‌های پیشرانش فضایی به دو دسته کلی سامانه‌های پیشرانش الکتریکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، لحظه پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، لحظه پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

در سامانه‌های پیشرانش شیمیایی انرژی لازم برای تولید نیروی رانش (تراست) در رانشگر ذخیره شده که این نیرو بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی آزاد شده و سپس رانشگر به وسیله عبور دادن آن به شکل گاز با سرعت بسیار بالا از درون خروجی (نازل) شتاب می‌گیرد. سامانه‎های رایج پیشرانش شیمیایی شامل سامانه‌ها گاز سرد و سامانه گاز داغ هستند که پروژه طراحی و ساخت سامانه پیشرانه گاز سرد ماهواره که در پژوهشگاه هوافضا به انجام رسیده در ماهواره فجر به کار گرفته شده و این سامانه به جابه‌جایی ماهواره در مدار زمین کمک می‌کند. سامانه گاز سرد با رانشگرهایی مانند گاز ورودی فشرده شده مثلاً گاز نیتروژن یا گازهای هیدروکربنی فشار بالا مانند پروپان کار می‌کند. این گاز فشرده شده در داخل مخزنی در ماهواره ذخیره می شود. پس از قرار گیری ماهواره فجر در مدار بیضوی با اوج حدود ۳۵۰-۳۷۵ کیلومتر و حضیض حدود ۲۵۰-۲۷۵ و زاویه میل ۵۵ درجه با شروع کار پیشران، مدار این ماهواره در نقطه اوج به مدار دایروی ۳۷۵ تا ۴۰۰ کیلومتر رسیده و بدین ترتیب ماهواره با خروج از مدار بیضوی پیشین و عدم کاهش و افزایش متناوب ارتفاع، کمتر در معرض از دست دادن انرژی و برخورد با نیروهای مقاوم هوا قرار می‎گیرد.

این عمل باعث می‌شود که از نظر بالستیکی در فضای بالای جو که بسیار رقیق بوده و میزان مولکول‌های هوا بسیار کم است نیروهای پسا که باعث کاهش سرعت می‎شود روی ماهواره به مقدار قابل توجهی کمتر باشد. بنابراین ماندگاری ماهواره در فضا افزایش یافته و از حدود ۳ ماه به میزان یک تا یک و نیم سال می‎رسد. علاوه بر افزایش طول عمر ماهواره، حضور در ارتفاعات بالاتر به مجموعه داده‎های دانشی پیرامون عملکرد ماهواره و زیرسامانه‎های آن در این ارتفاعات نیز خواهد افزود و راه را برای تجربه‎های بعدی هموارتر می‎کند. علاوه بر زیرسامانه پیشران گاز سرد، ماهواره فجر از رانشگر پالس پلاسمایی که یک رانشگر الکتریکی با ضربه ویژه بسیار بالا است به عنوان محموله فرعی بهره گیری کرده که این رانشگر جدید باعث دوران ماهواره حول مرکز جرم خواهد شد. از این حرکت دورانی که در ماهواره فجر ۶ دور در دقیقه برای پایدارسازی ماهواره استفاده می‎شود. این روش متعادل نمودن ماهواره دارای مزایایی از جمله سادگی پایدار سازی، مقاومت در برابر نیروهای مزاحم و اغتشاشات ورودی به سامانه با بهره برداری از اثر ژیروسکوپی دوران و سادگی باقی نگه داشتن جهت گیری ماهواره است. بنابراین ماهواره فجر در هر ۱۰ ثانیه یکبار به دور خود و در هر ثانیه ۳۶ درجه می‎چرخد. همچنین از روش تثبیت نسبت به سه محور نیز در ماهواره فجر استفاده می‎شود.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

دوربین تصویربرداری پیشرفته ماهواره فجر

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم این ماهواره جدید ایرانی، دوربین بسیار پیشرفته آن است که تصاویر دریافت شده از آن قابل استفاده در مراکز مختلف خواهد بود. تصویربرداری جهت مصارف گوناگونی همچون بررسی وضعیت‎های هواشناسی از جمله کاربردهای تصاویر این دوربین است. طراحی، ساخت، مونتاژ و برنامه نویسی بخش الکترونیک، ساخت قطعات مکانیکی طبق استانداردهای فضایی، پوشش دهی قطعات مکانیک بخش اپتیکی با استفاده از پوشش‎های فضایی، ساخت و پوشش (کوتینگ) لنزها با شیشه‎های ضد تشعشع، مونتاژ بخش اپتیک، مونتاژ و راه اندازی کل دوربین، گرفتن تصویر با استفاده از این دوربین و اجرای آزمایش‎های اپتیکی بر روی بخش‎های مختلف از عمده فعالیت‎های انجام شده برای ساخت دوربین این ماهواره جدید ایرانی است. این دوربین دارای قابلیت تفکیک هزار تا ۵۰۰ متر را دارد. البته به گفته مدیرعامل وقت شرکت صاایران، دوربینی با تفکیک ۲۰ متر نیز قابل دستیابی است که برای ماهواره طلوع در نظر گرفته شده است. از تصاویر تهیه شده توسط دوربین نصب شده بر روی ماهواره فجر می‌توان در فعالیت‌های هواشناسی و نقشه‌برداری استفاده کرد.

از دیگر قابلیت‎های ماهواره فجر به کارگیری روش ترکیبی برای موقعیت یابی آن است که شامل دو روش استفاده از ایستگاه‎های زمینی و سامانه موقعیت یابی جهانی (GPS) در داخل ماهواره است. پژوهشگران شرکت صنایع الکترونیک ‌ایران موفق به طراحی، ساخت و آزمایش گیرنده GPS فضایی برای موقعیت یابی در مدارهای لئو (LEO) شده اند که در این ماهواره از این نوع سامانه‎ها استفاده شده است. بدین ترتیب این ماهواره علاوه بر آزمایش سامانه‌های مختلف، کار حرفه‌ای مانند موقعیت‌یابی در فضا را نیز انجام می‌دهد. ماهواره فجر از شکل هندسی شش ضلعی با ارتفاع ۴۹ سانتی‎متر و عرض ۳۵ سانتی‎متر برخودار بوده و بین ۵۰ تا ۶۰ کیلوگرم جرم دارد. فجر نسبت به امید دو برابر و نسبت به رصد-۱ سه تا چهار برابر سنگین تر است.

هر چند ماهواره ۱۵٫۳ کیلوگرمی رصد-۱ اولین ماهواره کشور مجهز به سلول‎های خورشیدی و همچنین محموله تصویربرداری با تفکیک ۱۵۰ متر بوده است اما با توجه به عمر کوتاه کمتر از دو ماهه رصد-۱ و اهداف آزمایشی و تحقیقاتی از پرتاب آن باید ماهواره فجر با کمینه عمر یک تا یک و نیم سال را به عنوان نخستین ماهواره سنجشی کاربردی کشور به حساب آورد. ماهواره‎های امید و رصد-۱ با نوع پایه ماهواره بر سفیر پرتاب شده و در مدار بیضوی با اوج ۳۵۰ و حضیض ۲۵۰ کیلومتر قرار گرفتند در حالی که فجر با نوع بهسازی شده سفیر با نام سفیر-۱بی یا همان سفیر فجر که قابلیت حمل حدود ۵۰ کیلوگرم محموله را به همان مدار دارد راهی خواهد شد. همچنین با افزایش ارتفاع از طریق مانور مداری فجر در نهایت در مدار ۴۰۰ کیلومتری دایروی (فاصله تقریباً ثابت نسبت به زمین) قرار خواهد گرفت.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

بنابراین فجر نسبت به رصد-۱ ماهواره ای کاملاً حرفه ای و عملیاتی خواهد بود. البته هر دوی این ماهواره‎ها توانایی تولید توان در مدار را با بهره گیری از سلول‎های خورشیدی دارند. همچنین در ماهواره فجر از عایق‎های حرارتی چند لایه و پوشش‎های خاص چند لایه استفاده شده است. مسئله انتقال حرارت و ترمودینامیک داخلی در ماهواره‎ها با توجه به اختلاف شدید دما بین وجوه مختلفی که رو و پشت به نور خورشید قرار دارند بسیار پیچیده بوده، به علاوه حرکت خود ماهواره نیز عامل دیگری در ازدیاد این پیچیدگی به شمار می‎رود که برای استقرار موفق و طولانی مدت ماهواره در مدار ضمن تجهیز آن به حسگرهای پیشرفته و کارآمد کار علمی سنگینی نیز برای تعیین شرایط حرارتی ماهواره توسط متخصصان جوان و نخبه کشور به انجام رسیده است. ماهواره فجر پس از آنکه تمامی آزمایشات پیش از پرتاب از جمله انطباق با ماهواره بر را به انجام رسانید، در اولین نوبت پرتاب قرار گرفت و با موفقیت به آسمان رفت.

هر چند ماهواره فجر در رده ماهواره‎های سبک و کوچک طبقه بندی می‎شود اما نگاهی به رویکرد کشورهای پیشرو در این زمینه نشان می‎دهد که علاقه به ماهواره‎های بزرگ و سنگین با توجه به پیشرفت در ساخت زیرسامانه‎های کوچک و سبک کمتر شده و از تعداد زیادی ماهواره کوچک به صورت منظومه ای اما در ارتفاعات چند صد کیلومتری برای کاربردهای متعددی بهره گیری می‎کنند. در ایران نیز با توجه به مشکلات توسعه ماهواره‎برهایی با قابلیت حمل محموله‎های بسیار سنگین به ارتفاعات بالا از هم اکنون استفاده از منظومه ای از ماهواره‎های سبک در ارتفاع بالا در دستور کار قرار گرفته که ماهواره‎های طلوع در همین راستا طراحی شده اند. ماهواره فجر نیز با توجه به این که نسل قبل از طلوع محسوب می‎شود آغازی بر استقرار چشم سوم ایران در ارتفاعات بالا خواهند بود.

ماهواره‎بر سفیر

ماهواره‎برها کار انتقال ماهواره را از سطح زمین به مدار مورد نظر و استقرار آن با دقت بالا و در زاویه مطلوب به انجام می‎رسانند. با توسعه فناوری‎های موشکی در کشور و با بهره گیری از تجارب حاصله موشک حامل دو مرحله ای سفیر یک طراحی و آزمایش شد و پس از اصلاحات لازم موشک سفیر امید به عنوان نوع پایه ماهواره‎برهای کشور وارد خدمت شده و ماهواره ۲۷ کیلوگرمی امید را با سرعت بیش از ۸۱۰۰ متر بر ثانیه در مدار قرار داد. با توجه به لزوم برداشتن گام‎های بزرگ برای توسعه برنامه فضایی کشور نیاز به انتقال ماهواره‎های سنگین تر به ارتفاعات بالاتر وجود دارد که عاقلانه ترین کار بهسازی همین ماهواره‎بر موجود برای رسیدن به توانایی لازم است. گفتنی است کشورهای پیشروی فضایی نیز ماهواره‎برهای جدید خود را بر اساس بهسازی نمونه‎های در دسترس خود می‎سازند که این روش از نظر کاهش هزینه، کاهش زمان طراحی و آزمایش و همچنین اطمینان عملیاتی و کاهش ریسک بسیار مطلوب است. در این راستا انواع بهسازی شده سفیر با نام‎های سفیر-۱آ و سفیر-۱بی توسعه یافتند که ماهواره بر سفیر-۱آ که به آن سفیر رصد نیز گفته می‎شد نانو ماهواره ۱۵٫۳ کیلوگرمی رصد-۱ را به ارتفاع کمی بیشتر از امید برد و بار دیگر کارایی و قابلیت اطمینان بالای خود را نشان داد.

بنابراین با پرتاب ماهواره رصد و قرار گرفتن در مدار مورد نظر، این رده از ماهواره‌برهای کشور که توسط سازمان صنایع هوافضا ساخته شده است، تثبیت و آزمایش تکرار پذیری نیز شد. بر اساس آنچه قبلا اعلام شده، دو مرحله ای بودن ماهواره‎برهای خانواده سفیر نیز از ویژگی‎های برتر آنها به شمار می‎رود که برای کشوری با سابقه کم در عرصه فضایی بسیار قابل توجه است. هر دو مرحله این پیشران‎ها از نوع سوخت مایع بوده و از فناوری کنترل بردار رانش (TVC) برخوردار هستند. طول مرحله اول موشک سفیر حدوداً ۴٫۵ برابر طول مرحله دوم آن (بدون احتساب بخش در بر دارنده ماهواره) است. موتور مرحله اول بسیار پر قدرت بوده و کار جدا کردن ماهواره بر از سطح زمین را به انجام می‎رساند و موتور مرحله دوم هر چند رانش کمتری دارد اما با مدت زمان کارکرد بیشتر خود نسبت به مرحله اول، نقش مهمی در فرایند قراردادن ماهواره در مدار دارد. تیغه‎های نصب شده در انتهای بدنه از نوع ثابت بوده و تنها نقش پایداری کننده موشک را با کمک نیروهای آیرودینامیکی بر عهده دارند.

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

ماهواره فجر، ماهواره بر سفیر فجر، پرتاب ماهواره فجر، ساخت ایران

میزان رانش پیشران مرحله اول در نوع پایه سفیر تقریباً ۹٫۵ برابر رانش تولیدی موتور مرحله دوم و زمان کارکرد این مرحله تقریباً ۲٫۱ برابر مرحله اول است. با اتمام کار پیشران مرحله اول، این موتور به همراه تمامی بخش‎های مرتبط در سازه و بدنه و در واقع بخش بزرگی از موشک جدا شده و با سبک‌‎تر شدن موشک، کار اوج گیری به سمت مورد نظر ادامه می‎یابد. سامانه کنترلی مرحله اول از نوع نازل ثابت با تیغه‎های متحرک بوده و در مرحله دوم خود نازل (خروجی گازهای موتور) تغییر زاویه می‎دهد. این سامانه برای هر چه دقیق‎تر قرار دادن ماهواره در مدار از دقت بسیار بالا و در نتیجه از فناوری پیشرفته با پشتوانه علمی و تخصصی بسیار بالا در زمینه علم دینامیک و کنترل برخوردار است. با بهسازی موتور ماهواره بر سفیر امید، که در ردیف بهترین موتورهای مراحل بالای ماهواره‎برها قرار دارد، نسبت به موتورهای مرحله دوم ماهواره بر سفیر امید شاخص انرژیکی بالاتری حاصل شده است.

از ویژگی‎های شاخص این موتور ایجاد قابلیت کنترل پذیری بالا در مرحله ماهواره‎بر است. در بهینه سازی این موتور ضمن حفظ نقاط قوت موتور مرحله دوم سفیر امید تلاش شده تا با کاهش سوخت مصرفی موتور، جرم محموله ماهواره بر افزایش داده شود. قابلیت حرکت محفظه احتراق در حین کار موتور، دور بالای پمپ‎ها از قابلیت‎های برجسته‎ای است که در موتور مرحله دو سفیر امید و نسل بهینه شده‎ی آن وجود دارد. در واقع با افزایش رانش موتور از ۳۲ به ۳۷ تن (افزایش حدود ۵۰ درصدی در وزن و ۲۵ درصدی در ارتفاع‌) قابلیت حمل ماهواره تا وزن ۵۰ کیلوگرم به مدار بیضوی ۲۵۰-۴۰۰ کیلومتری برای این ماهواره‎بر ۲۲ متری که ۱٫۲۵ متر نیز قطر دارد به وجود آمده است. برای توضیح بیشتر پیرامون دشواری‎های طراحی و ساخت یک موتور کاملاً جدید باید گفت ضمن نیاز به اجرای تمام مراحل مطالعه و طراحی، تمامی انواع آزمایشات نیز باید بر روی پیشران جدید اجرا شود تا از مطلوب بودن نتیجه اطمینان حاصل شود. مثلاً با توجه به این که گازهای پر سرعت خروجی از موتور راکتی تراکم پذیر (Compressible) هستند قابلیت ارتعاش دارند.

در صورت ورود گاز به مدهای ارتعاشی نامطلوب به طبع آن نازل (خروجی موشک)، لوله‎های حاوی سوخت، شیرها و اتصالات و سازه موشک نیز دچار ارتعاش شده و در صورت بروز پدید تشدید (Resonance) موشک ماهواره بر از بین خواهد رفت. بنابراین تمامی محاسبات پیچیده دینامیک سیالات، حرارت، سازه برای خاص ترین حالات نیز باید اجرا شده که به نوبه خود بسیار زمان‎بر بوده و پس از ساخت نمونه اولیه آزمایش صورت گیرد. با توجه به نیاز به اجرای آزمایشات جزئی و کامل که برخی از انواع آنها هزینه ای بالغ بر یک میلیون دلار دارند، کشورهای مختلف به خصوص کشورهای در حال توسعه پس از رسیدن به یک پیشران مناسب با بهسازی و توسعه و روش‎هایی چون کلاستر کردن (استفاده چند عدد از پیشران موجود در کنار هم) توان ماهواره‎برهای خود را ارتقاء می‎دهند که چنین رویکردی در برنامه فضایی کشورمان نیز در دستور کار است.

برنامه فضایی کشورمان تا کنون از روند مناسبی برخوردار بوده و مراحل آن سریع‎تر از بسیاری از کشورهای فضایی جهان به پیش می‎رود. امید است با توسعه روز افزون فناوری‎های ماهواره‎ها در کشور که به ساخته شدن سریع‎تر تعداد کافی از نمونه‎های مورد نیاز از آنها منجر می‎شود، ماهواره‎برهای بهتر و توانمندتری نیز در دسترس قرار گرفته (مثلاً ماهواره‎برهایی با قابلیت قرار دادن چند ماهواره در فضا در هر بار پرتاب) و در مجموع برنامه فضایی کشورمان با اراده سیاسی و توجه اعتباری بیشتر، از سرعت مطلوب تری و نتایج عملیاتی برخوردار شود.

روابط عمومی وزارت دفاع فارس نیوز مشرق نیوز

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=3512

یک نظر

  1. یاعلی
    ایشالا هر ایرانی ی قدم ب رشد و پیشرفت کمک کنه

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *