ماهواره امید
ماهوارهٔ اُمید، نخستین ماهواره ساخت کشور ایران است که بنا به ادعای مقامات نظام جمهوری اسلامی، تمام تجهیزاتش در سازمان فضایی ایران طراحی و تولید شدهاست.ساخت ماهواره تحقیقاتی «امید» از ۱۵ اسفند ۱۳۸۴ آغاز گردید و طی ۲ سال آماده انجام تستهای مشترک شد.
ماهواره «امید» بامداد ۳ فوریه ۲۰۰۹ میلادی (۱۵ بهمن ۱۳۸۷) و در سیامین سالگرد پیروزی انقلاب ۱۳۵۷ در مدار فضا قرار گرفت.
در سال ۲۰۰۸ میلادی ابتدا ستاد کل نیروهای مسلح ایران اعلام کرد که ماهواره امید با یک «موشک ایرانی» به فضا فرستاده شدهاست اما ساعاتی بعد خبر پرتاپ ماهواره امید تکذیب و تاکید شد که تنها موشک ماهواره بر سفیر امید، که قرار است در آینده ماهواره امید را به فضا منتقل کند، آزمایش شدهاست.
ناسا تایید کرد که این پرتاب موفقیت آمیز بودهاست. رئیس جمهور گفت این ماهواره پرتاب شد تا یکتا پرستی و صلح و عدالت را در جهان بگسترد وزیر امور خارجه منوچهر متکی گفت این ماهواره پرتاب شد تا نیازهای کشور را برآورده سازد و کاملا برای اهداف صلح آمیز است. منابع ارتش آمریکا خاطرنشان کردند که این پرتاب باعث نگرانی است اما تعادل قدرت را در منطقه تهدید نمیکند.
امید دومین ماهواره ایران در مدار است. اولین ماهواره سینا ۱ است که توسط روسیه در سال ۲۰۰۵ ساخته و برای ایران به فضا پرتاب شدهاست.
پیش از ایران هشت کشور؛ شوروی (۱۹۵۷)، ایالات متحده آمریکا (۱۹۵۸)، فرانسه (۱۹۶۵)، ژاپن (۱۹۷۰)، چین (۱۹۷۰)، بریتانیا (۱۹۷۱)، هند (۱۹۸۰) و اسرائیل (۱۹۸۸) مستقلا موفق به پرتاب ماهواره شده بودند.
اين پروژه از پانزدهم اسفند ماه سال 1384 آغاز گرديد و طي 2 سال آماده انجام تستهاي مشترک شد.
قطعاً يکي از گلوگاه هاي هر پروژه براي کشوري که تجربه قبلي آن را نداشته باشد، طراحي سامانهاي آن خواهد بود و با توجه به ماهيت پيچيده پروژههاي فضايي، حساسيت طراحي سامانهاي آن دو چندان خواهد بود.
از نقاط بسيار برجسته اين پروژه اين است که طراحي سامانهاي ماهواره اميد بصورت کاملاً بومي توسط متخصصان داخلي انجام شده است.
دستيابي به تجربه طراحي سامانه اي يک پروژه فضايي خود به تنهايي از موفقيتهاي بسيار بزرگ اين پروژه ميباشد و اين دستاوردي است که آهنگ حرکت پروژه هاي آتي را بسيار سريع خواهد نمود.
طراحي سامانهاي ماهواره اميد با توجه به شرايط و امکانات داخلي طي سه ماه نهايي گرديد و پس از آن طراحي اوليه زيرسامانههاي ماهواره با هدف تعيين مشخصات کليدي و تفصيلي هر کدام آغاز گرديد.
هدف از اين مرحله (طراحي زيرسامانهها) رسيدن به مرحله ساخت نمونههاي آزمايشگاهي هر يک از زيرسامانهها بود تا بتوان طراحي انجام شده را بصورت آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار داد.
البته اتمام اين مرحله به معني نهايي شدن طراحي نبود و کليه مشخصات طراحي در مراحل بعدي پروژه و توسط آزمايشهاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت و اصلاحات مورد نياز در طراحي اعمال گرديد.
در واقع مرحله طراحي تفصيلي زيرسامانهها تا مراحل پاياني پروژه ادامه داشته است. در مرحله ساخت نمونه آزمايشگاهي، کليه اشکالات و اصلاحات عملکردي ناشي از طراحي اوليه مشخص و مورد بررسي قرار گرفت و با توجه به آخرين اصلاحات بدست آمده، مرحله ساخت نمونه مهندسي ماهواره آغاز گرديد.
هدف در اين مرحله، دستيابي به يک نمونه کامل ماهواره از لحاظ مشخصات فيزيکي و عملکردي بوده است.در اين مرحله فارغ از تحمل ماهواره در برابر شرايط محيطي، عملکرد قسمتهاي مختلف بصورت مجزا و کل ماهواره بصورت تجميعي مورد بررسي قرار گرفت.
با توجه به عدم تجربه قبلي کشور در خصوص انجام تستهاي مورد نياز يک محصول فضايي، تلاشهاي ارزشمندي در خصوص شناسايي و يا تجهيز امکانات داخلي براي انجام چنين تستهايي صورت پذيرفت.تست نمونه مهندسي ماهواره توانست شرايط کار را براي ساخت نمونه پروازي هموار سازد.
تستهايي که براي نمونه پروازي ماهواره در نظر گرفته شده بود، مطابق استانداردهاي معتبر فضايي و با توجه به شرايط داخلي کشور تنظيم شده بود.
خوشبختانه تمهيداتي که در طراحي براي تحمل شرايط محيطي شامل لرزههاي ناشي از موشک حامل، تغييرات دمايي بسيار زياد در مدار زمين و شرايط خلأ، انديشيده شده بود با انجام موفق تستهاي محيطي اثبات گرديد و بدين ترتيب اولين ماهواره بومي جمهوري اسلامي ايران آماده پرتاب گرديد.
نوع ماهواره: مخابراتی *ابعاد کلی سازه در حالت بسته: ۴۰ در ۴۰ در ۴۰ سانتیمترمکعب *وزن: ۲۷ کیلو گرم
کنترل حرارات : پسیو
باند فرکانس : UHF
ساختار ایستگاههای زمینی ماهواره امید
ایستگاههای رنجینگ (۴ ایستگاه)
ایستگاههای تله متری و تله کامند(۳ ایستگاه)
ایستگاه کنترل مرکزی (ا ایستگاه)
این ماهواره در هر ۲۴ ساعت، ۱۵ بار به دور زمین میچرخد و گزارشهای دورسنجی به مرکز فضایی در ایران میفرستد. این ماهواره همچنین دو باند بسامد و هشت آنتن برای ارسال اطلاعات دارد که در هربار چرخش، دوبار توسط ایستگاههای زمینی کنترل و هدایت میشود.
ماهواره امید از نوع ماهواره سبک است و توسط ماهوارهبر «سفیر دو» در مدار قرار گرفتهاست. این ماهواره با هدف برقراری ارتباطات متقابل ماهواره و ایستگاه زمینی، تعیین مشخصات مداری و دورسنجی مشخصات زیرسامانهها، در مدار زمین قرار داده شدهاست. مدت زمان فعالیت اين ماهواره، ۵۰ روز اعلام شده است.
این ماهواره که در ارتفاع ۲۴۶ تا ۳۷۷ کیلومتری زمین و در داخل جو قرار دارد (ماهوارههای معمولی در ارتفاع ۳۶۰۰۰ کیلومتری سطح زمین قرار میگیرند) پس ازمدتی در اثر جاذبه زمین انرژی خود را از دست داده و سقوط میکند.
ایستگاه هدایت و کنترل ماهواره در مدار ارتفاع پایین نیز وظیفه تعیین موقعیت ماهواره در مدار را بر عهده داشته و ارتباط رادیویی با ماهواره برقرار میکند و فرمانهای کنترلی را به ماهواره ارسال نموده و پاسخ آن را دریافت میکند. این ماهواره توسط ماهوارهبر سفیر ساخت ایران توسط موشک سفیر از پایگاه فضایی ایران، به مدار پرتاب شد. موشک سفیر برای پرتاب این ماهواره به فضا طراحی شدهاست.ماهوارهٔ امید به همراه ایستگاههای زیرزمینی و پرتاب فضایی، جمعاً نخستین سامانه فضایی بومی ایران را تشکیل میدهند. ماهوارههای خاص ایران عبارتند از ماهواره زهره، ماهواره سینا، ماهواره پارس و ماهوارههای مصباح ۱ و مصباح ۲.
احمدی نژاد در افتتاح مرکز فضایی جدید ایران در چهارم فوریه ۲۰۰۸ گفت که ماهواره امید در آینده نزدیک پرتاب خواهد شد. ایران در ۱۷ آگوست ۲۰۰۸ از آزمایش موفقیت آمیز یک موشک فضایی که قادر است یک ماهواره را حمل کرده و در مدار زمین قرار دهد خبر داد و بسیاری از دولتهای غربی آن را تکذیب کردند که از بین آنان میتوان به فرانسه اشاره کرد که گفت این موشک نمیتواند در طبقات بالایی جو عمل کند.
این ماهواره هماکنون با زاویه میل مداری ۵۵٫۵ درجه در مدار است. ارتفاع مدار این ماهواره ۲۴۶ تا ۳۷۷ کیلومتر بوده و در هر ۹۰٫۷۶ دقیقه یک بار به دور زمین میچرخد.
نیویرک تایمز اظهار داشت که پرتاب ماهواره امید فقط یک پیشرفت نمادین بودهاست چرا که ماهواره بسیار کوچک بودهاست ولی این عمل اشارات نظامی بالقوهای در پی داشتهاست. این روزنامه همچنین به نقل از جفری فوردن از موسسه فناوری ماساچوست نوشت:ایران با وجود رویایویی مخالفت جهانی و تحریمهای متعدد، به این مجمع (کشورهای دارای فناوری ماهواره) منحصر بفرد پیوست. وی حرکت ایران را یک شاهکار تکنولوژیکی توصیف کرد.
همچنین به نوشته هفته نامه نیوزویک این یک آزمایش شکست خورده دیگر برای پرتاب این موشک داشتهاست و :«طبق تحقیقات، تکنولوژی این ماهواره به ۵۰ سال قبل بازمیگردد و این مشابه راکتی است که ماهواره Sputnik روسی را در سال ۱۹۵۷ در فضا قرار داد.» پرتاب این ماهواره که به معنی افزایش برد موشکهای ایران به ۲۵۰۰ کیلومتر است، به نفع هوادارن سپر موشکی آمریکا است.
دولتهای غربی اعلام داشتند: ایران گام هراس انگیزی برداشتهاست تا موشکهای دور بردی پرتاب کند که چه بسا قادر به حمل کلاهکهای هستهای است همچنین یکی از مسئولین عالی رتبه پنتاگون در گزارشی به شبکه سی ان ان گفت ایرانیان در پرتاب موشک موفق نشدند. وی افزود وزارت دفاع اطلاعاتی در دست دارد که نشان میدهد موشکی که ایران از پرتاب آن خبر داد «به هدفی که برای آن طراحی شده بود نرسید»
خبرگزاري هاي روسي ايتارتاس و ريانووستي ، شبکه دوم تلويزيوني دولتي روسيه و راديو ماياک اين کشور نيز در خبر هاي مشابهي به موضوع پرتاب ماهواره اميد پرداختند.
شبکه تلويزيوني"ار.ب.کا" روسه هم گفت: ايران فضا را تسخير کرد. اين شبکه گفت: جمهوري اسلامي ايران نخستين ماهواره خود را با موشک حامل ساخت داخلي با موفقيت به فضا پرتاب کرد. اين منبع روسي به نقل از کارشناسان خاطر نشان کرد که ايران به ساخت موشک هاي دوربرد نزديک شده است.
سخنگوي وزارت خارجه فرانسه از پرتاب ماهواره ايراني«اميد» به شدت ابراز نگراني کرد و به زعم خود ، آن را شبيه «پرتاب موشکهاي بالستيک» دانست.
ایالات متحده آمریکا: سخنگوی کاخ سفید رابرت گیتس، اظهار داشت عمل پرتاب ماهواره ما را متقاعد نمیکند که ایران به طور مسئولیتپذیرانهای در حال پیشبرد ثبات و امنیت منطقهاست.
پادشاهی متحده: وزیر امور خارجه بریتانیا Bill Rammell در پی این پرتاب، «نگرانیهای جدی» را اعلام کرد.
در اين ميان شبکه الجزيره گفت: موفقيت فضايي ايران در کارنامه دولت احمدي نژاد و شخص او ثبت مي شود. وي پيش از اين ، توانست برنامه هسته اي ايران را پيش ببرد.
در حالی که پرتاب موفقیتآمیز ماهواره ایرانی امید، در 2 هفته گذشته به یکی از موضوعات محوری رسانههای جهان تبدیل شده است، برخی رسانههای داخلی و خارجی با اعلام اطلاعات ناقص و مخدوش از این پروژه ملی، تاکنون تصویری شفاف از این موفقیت بزرگ را به افکار عمومی ارائه نکردهاند.
پرتاب ماهواره شامل دو بخش اصلی میباشد، بخش نخست که حامل ماهواره یا موشک نام دارد كه خود از دو قسمت تشكيل شده است و وظیفه بردن ماهواره به فضا را به عهدهدارد و بخش دوم که دستگاه ماهواره است.
تلاشهای ایران برای ساخت موشکی که قادر به پرواز عمودی صدها کیلومتر باشد، از اواخر سالهاي دفاع مقدس آغاز شد. انجام این پرواز نیازمند استفاده از تکنولوژی سوخت جامد به تنهایی و یا سوخت جامد به همراه سوخت مایع بود، چرا که مدت پایداری و حجم و وزن سوخت مایع به تنهایی امکان استفاده از آن در موشکهای بلندپرواز را نمیداد.
موشکهای دوربرد زمین به زمین نیز که بعضا بردهای چند هزار کیلومتري دارند، عملاً مسافت بسیار کمتری را در حد چند صد کیلومتر به صورت عمودی پرواز میکنند و عمده برد آنها به صورت افقی و بدون استفاده زیاد از نیروی محرکه انجام میشود.
اولین کارخانه سوخت جامد ایران که با تکنولوژی HTPB بومیسازی گردید، قدمتی بیش از 15 سال دارد.
اگر برد موشکها بسیار کم باشد و این موشکها ماهواره را در بخش پایینی محور جو قرار دهد، ماهواره به دلیل تأثیر نیروی جاذبه زمین و نیز اصطکاک هوا بر آن، به تدریج ارتفاع خود را کاهش داده و بسته به ارتفاع اولیه پس از مدت زمان مشخص سقوط خواهد کرد.
امروزه ماهوارههای اصلی در دنیا که ارتباطات را برقرار میسازند، در فاصله 36 هزار کیلومتری از سطح کره زمین یعنی 36 برابر طول جو، قرار میگیرند و در این فاصله امکان تمرکز بر منطقهای خاص از زمین را مییابند. در این بخش با به کارگیری 3 ماهواره میتوان کل کره زمین را تحت پوشش عکسبرداری و پوشش اطلاعاتی قرارداد. در مدار 36 هزار کیلومتری، ترافیک شدیدی از ماهوارهها وجود دارد. به گونهای که این مدار بین کشورهای مختلف توزیع شده است و به هر کشوری 5 محل برای ارسال ماهواره اختصاص یافته که در صورت عدم استفاده توسط کشورهای دیگر مورد استفاده قرار میگيرد و به همین دليل برخی کشورها برای از دست ندادن سهم خود در مدار 36 هزار کیلومتری ماهواره مستعمل و از رده خارج سایر کشورها را استفاده میکنند.
در بخش ماهواره نیز تکنولوژیهای گوناگونی وجود دارد، برخی ماهوارهها وظایف مختلفی از جمله دریافت و ارسال امواج رادیوتلویزیونی یا جمعآوری اطلاعات هواشناسی و جغرافیایی و یا اطلاعات خاص علمی و حتی جاسوسي را برعهده دارند. لازمه ارسال این اطلاعات، خارج شدن ماهواره از جو زمین است تا بتواند بر روی یک منطقه خاص تمرکز کند، شیوه متعارف این روش همانگونه که بیان شد، استفاده از مدار 36 هزار کیلومتری است.
چندی پیش تلاشهایی برای استفاده از مدارهای نزدیکتر به زمین نیز صورت گرفت که با این روش بهجای یک ماهواره از چند ماهواره برای پوشش استفاده میشد، اما این تلاشها نیز تاکنون با موفقیت همراه نبوده است.
ماهوارههایی که برای انجام وظایفی خاص به فضا ارسال میشوند، نیازمند انرژی هستند و از آنجا که امکان تأمين این انرژی از باطری یا سوخت به صورت دائم وجود ندارد، انرژي این ماهوارهها از نور خورشید به وسیله بالهایی که در زمان رسیدن موقعیت نهایی ماهواره باز میشوند تأمین میگردد.
از آنجا که موقعیت نهایی ماهوارهها باید با دقت بسیار تعیین شود، موشک ماهواره بر، ماهواره را در نزدیکی موقعیت رها کرده و سپس، موتورهای ماهواره روشن میگردد تا به صورت کاملاً حساب شده و دقیق ماهواره را به محل از پیش تعیین شده خود هدایت کرده و سپس عملیات باز کردن بالها و راهاندازی تیمهای ماهواره با احتیاط فراوان آغاز میشود. چرا که وجود ماهواره در خلأ و نبودن مقاومت هوا موجب میشود تا یک نیروی بسیار ناچیز ماهواره را به شدت جابهجا کند.
در شرایط فعلی هزینه ساخت یک ماهواره معمولی که قابلیت فعالیت در مدار 36 هزار کیلومتری را داشته باشد برای شرکتهای سازنده بیش از 300 میلیون دلار بدون احتساب موشک ماهوارهبر تخمین زده میشود. البته معمولا ماهواره های کوچک تحقیقاتی به فضا پرتاب می شود.
بر اساس اطلاعاتی که توسط سازمانهای فضایی آمریکایی منتشر شده، ماهواره امید پس از پنج روز از پرتاب آن در یک سوم اولیه جو، یعنی ارتفاع 245 تا 340 کیلومتری در حرکت است و زمانی که از آسمان ایران عبور میکند، امکان دریافت و ارسال سیگنال از سوی ایران به این ماهواره و بالعکس وجو دارد که این عملیات را اصطلاحاً تله متری میگویند و از طریق آن موقعیت دقیق ماهواره مشخص میگردد.
به دلیل آنکه ماهواره امید در لایه نزدیک جو قرار دارد و تحت تأثیر نیروی جاذبه زمین است، به تدریج ارتفاع آن کم میشود و پس از مدت معینی سقوط خواهد کرد. با توجه به اینکه پرتاب ماهواره امید گام نخست کشورمان در عرصه فضایی است، دانشمندان ایرانی باید با توسعه فنآوری گامهای بعدی را به سرعت بردارند.
ماهواره امید 3 فروردین، از کار میافتد و خردادماه در فرودی آتشین، به سطح زمین سقوط میکند.
پیش از این نیز رییس سازمان فضایی ایران در تشریح مشخصات ماهواره امید، گفته بود: «با توجه به اینکه ماهواره امید نخستین ماهواره ساخت کشور است، نخواستیم سیستمهای گران را برای آن استفاده کنیم و زمان دو ماهه لحاظ شده برای کارکرد این ماهواره در مدار هم به علت محدودیت عمر باتریها است.»
اما آیا پایان یافتن ماموریت امید به معنی سوختن آن در جو است؟ سیستم تامین انرژی ماهواره امید میتواند برای حدود دو ماه، انرژی این ماهواره را تامین کند. اما پس از آن، امید نیز مانند هر ماهواره دیگری که عمرش به پایان میرسد، خاموش میشود و مرکز هدایت زمینی دیگر نمیتوان با آن ارتباط برقرار کرده و احیانا مسیرش را تصحیح کند. اما ماهواره امید از آن ماهوارههایی نیست که موتور داشته باشد و بتواند با سوزاندن سوخت، مسیرش را در فضا تغییر دهد.
امید پس از پرتاب در مداری به ارتفاع متوسط 311.5 کیلومتری سطح زمین (حداقل 245 و حداکثر 378) قرار گرفت؛ مداری نزدیک به سطح زمین و درون لایههای بسیار رقیق جو فوقانی زمین. ماهوارههایی که در مدار ارتفاع پایین قرار میگیرند، با لایههای جو فوقانی اصطکاک پیدا میکنند و با از دست دادن سرعت، آرام آرام به ارتفاع پایینتر سقوط میکنند. همین پدیده موجب شد امید، طی 36 روز حدود 25 کیلومتر سقوط کند و امروز به مدار متوسط 287 کیلومتری (کمینه 241 و بیشینه 333) برسد.
روند این کاهش ارتفاع را نمیتوان به دقت پیشبینی کرد. به همین دلیل برخی از ماهوارههای ارزشمند و مهم، بخصوص ماهوارههای شناسایی و نظامی، به موتورهایی مجهزند که هر چند وقت یک بار، این کاهش ارتفاع را تصحیح میکنند و عمر ماهواره را افزایش میدهند. اما ماهواره امید کوچکتر از آن است که چنین موتورهای تصحیحکننده و گرانقیمیت داشته باشد. بنابراین اولین ماهواره کشورمان آرام آرام ارتفاع خود را از دست میدهد تا به ارتفاع حدود 100 کیلومتری برسد و به سطح زمین سقوط کند. اما تا یک روز مانده به ورود ماهواره، نمیتوان زمان و مکان دقیق ورود ماهواره را به جو تعیین کرد.
تعداد مرکزها و کارشناسان پیشبینی فرود ماهوارهها بسیار اندک است. کارشناسان نظامی و فضایی ایالات متحده با توجه به مشخصات مداری ماهواره امید، پیشبینی کردهاند که امید، حوالی نیمه خرداد وارد جو زمین میشود و مرحله دوم موشک سفیر نیز که در ارتفاع نه چندان بالاتری از مدار این ماهواره گردش میکند، حدود یک ماه بعد به جو زمین سقوط میکند. اما دقت این محاسبات نیز فعلا در حد یک ماه است و تا هفتههای پایانی، چندان به دقت آن افزوده نمیشود.
ممکن است این پرسش مطرح شود که آیا فرود ماهواره امید به جو میتواند خطرساز باشد یا خیر. ابعاد کوچک، شکل هندسی مکعب مانند، سبکی بسیار زیاد این ماهواره (27 کیلوگرم) و پوشش خارجی آن سبب میشود این ماهواره در زمان ورود به جو، به شدت داغ شود و به احتمال بسیار زیاد، متلاشی شود. بنابراین، ماهواره نه به شکل مکعبی به اضلاع 40 سانتیمتر، که بهصورت تکههای خرد شده فراوانی روی خشکی یا دریا فرود خواهد آمد.
اردیبهشت ماه، زمانی است که میتوان با اندازهگیری مشخصات مداری و مسیر حرکت ماهواره امید، مسیر دقیقتر ورود این ماهواره را به جو زمین تعیین کرد. شاید خیلیها دوست داشته باشند ماهواره امید به عنوان افتخار ملی، سالم به زمین برگردانده شود و در موزهای به نمایش درآید. اما چنین عملیاتی بسیار پیشرفته، پیچیده و خطرناک است و علاوه بر هزینه بسیار، نیازمند طراحی آیرودینامیک سپر فرودی و نصب چتر نجات در ماهواره است که بعید بهنظر میرسد برای امید درنظر گرفته باشند.
برگرفته از سايت هاي
http://www.ayandenews.com/fa/pages/?cid=2848
http://omid-sat.ir