۰ نظر

ماهواره‌برهای ایرانی؛ از سفیر و سیمرغ تا قائم و قاصد

ایران اسلامی در سال‌های گذشته موفق به ساخت ماهواره‌برهای مختلف توسط متخصصان داخلی شده که موقعیت کشورمان را در جهان تثبیت کرده است.

کد خبر : 81523

تاریخ انتشار :شنبه 24 شهریور 1403 - 14:25

به گزارش خط بازار؛ ماهواره تحقیقاتی «چمران – ۱» صبح امروز توسط ماهواره بر قائم ۱۰۰ پرتاب و با موفقیت در مدار قرار گرفت.

ماهواره بر سوخت جامد قائم ۱۰۰ نیز که توسط متخصصین نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی طراحی و ساخته شده است در دومین عملیات مداری خود توانست عملیات مدارگذاری ماهواره چمران ۱ را با موفقیت به انجام برساند.

«پرتاب ماهواره‌های جدید و سوخت 2 مرحله‌ای در ماهواره بر سیمرغ در برنامه آینده وزارت دفاع بوده و ما به دنبال این هستیم که این سوخت سه‌ مرحله‌ای، سوخت ترکیبی، سوخت جامد، سوخت مایع و در واقع ماهواره‌برهای جدید را با ماهواره‌های با وزن بیشتر و در مدارات بالاتر و با پایداری بیشتر قرار دهیم.» این را سردار رضا طلایی‌نیک سخنگوی وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح می‌گوید.باید بگوییم که صنعت هوافضا منحصر به ساخت ماهواره نیست، بلکه برای قرارگرفتن ماهواره‌ها در مدار زمین نیاز به ماهواره‌بر است که ساخت آن‌ها نیز تکنولوژی بسیار بالایی دارد.

اولین ماهواره‌بر ساخته‌شده در ایران به اواخر سال 1377 باز می‌گردد، هرچند بهره‌برداری از ماهواره‌برهای ساخت ایران به دلیل تأخیر در فرآیند توسعه پیشران موشک به تعویق افتاد، اما اعلام شد که ماهواره‌بر با سوخت جامد بستر حمل ماهواره‌های ایرانی به فضا خواهد شد. در سال‌های 1383 و 1384 نیز وزیر دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح وقت، بارها آمادگی خود برای پرتاب ماهواره را به فضا اعلام کرد، اما تا سال 1387 تقریباً در برنامه‌های فضایی ایران چیزی دیده نمی‌شد. باید گفت که فرآیند ارسال ماهواره بسیار سخت و دشوار است و به‌گونه‌ای تکنولوژی ساخت آن تنها در انحصار ۱۲ کشور است.

تجربیات ابتدای مسیر نشان داد که جمهوری اسلامی ایران باید تمامی حلقه‌های زنجیره کامل صنعت فضایی را به‌صورت بومی ایجاد کند، یعنی علاوه بر طراحی، ساخت، آزمایش و کاربری ماهواره‌ها توسط ایستگاه‌های زمینی، در پرتاب ماهواره نیز صاحب توانمندی بومی شود لذا شکی نیست که توسعه فعالیت‌های فضایی در کشورمان نیازمند توسعه پرتابگر‌ها است. در این گزارش قصد داریم به برخی از ماهواره‌برهای ساخته شده توسط جمهوری اسلامی ایران اشاره‌ای داشته باشیم و نیز به بیان ویژگی‌های آن‌ها بپردازیم.

نگاهی به ماهواره‌بر‌های بومی ایرانجمهوری اسلامی ایران یکی از 10 کشور جهان با توان بومی پرتاب ماهواره به مدار زمین، خود را از حدود ده سال پیش با ماهواره بر سفیر به‌عنوان یک بازیگر جدید به جهانیان معرفی کرد.

«سفیر»؛ ماهواره‌بری در ۲ نسل

ماهواره‌بر سفیر در دو نسل آ-۱ و ب-۱ ساخته شد. ماهواره بر سفیر ۱-آ از بهینه‌سازی موتور ترمزی مرحله دوم، سیستم جداسازی ماهواره، حسگرها و سیستم تله‌متری، تجهیزات زمینی و هدایت و کنترل و پایگاه پرتاب با افزایش ارتفاع حضیض مداری از ۲۵۰ کیلومتر به ۲۷۵ کیلومتر بهره می‌برد. ماهواره‌بر سفیر ۱-ب نیز نسل تکمیل‌شده این ماهواره‌بر است که نیروی پیشران موتور آن از ۳۲ به ۳۷ افزایش یافته است.ماهواره‌بر «سفیر-۲» از کلاس سبک به شمار می‌رود که قادر است ماهواره‌های سبُک را در مدار LEO قرار دهد. کمترین ارتفاع مدار آن ۲۵۰ کیلومتر و ارتفاع اوج آن در حدود ۵۰۰ کیلومتر است، “سفیر-۲” دو مرحله‌ای بوده و در هر مرحله از موتورهای جداگانه استفاده شده است. طول آن در حدود ۲۲ متر، قطر آن ۱.۲۵ متر و وزن آن بالغ بر ۲۶ تن است.

«سیمرغ»؛ اوج‌گیری ایران در فضا

بعد از چند پرتاب موفق توسط ماهواره بر سفیر، ماهواره بر جدید و سنگین‌تر ایران به نام سیمرغ وارد مدار شد. این ماهواره‌بر چند مرحله‌ای ساخت سازمان هوافضا وزارت دفاع است که در روز ملی فناوری فضایی سال ۱۳۸۸ رونمایی شد. این ماهواره‌بر می‌تواند محموله‌ای به وزن حداکثر ۲۵۰ کیلوگرم را در مدار ۵۰۰ کیلومتری زمین قرار دهد. موتور ماهواره‌بر سیمرغ از ترکیب ۴ موتور ۳۲ تن ماهواره بر سفیر تشکیل شده که با کلاستر شدن این ۴ موتور، نیروی پیش‌برنده ایجاد شده به میزان ۱۲۸ تن افزایش ‌یافت. ماهواره بر سیمرغ از پایگاه فضایی امام خمینی به فضا پرتاب ‌شد.

«قاصد»؛ ماهواره‌بر ۳ مرحله‌ای

ماهواره‌بر قاصد اولین ماهواره‌بر ۳ مرحله ای ساخت ایران با پیشران کامپوزیتی الیاف کربن است که این نوع پیشران موجب کاهش شدید وزن حامل نسبت به حامل‌های فلزی گردیده‌است. این پرتابگر در مرحله اول خود از سوخت مایع و در دو مرحله دیگر نیز از سوخت جامد بهره می‌برد.ماهواره‌بر قاصد یک ماهواره‌بر سه مرحله‌ای ساخت صنایع هوافضای سپاه پاسداران جمهوری اسلامی ایران است که در تاریخ ۵ اردیبهشت ۱۳۹۹ ماهواره نور-۱ را در مدار ۴۲۵ کیلومتری زمین و سپس در تاریخ ۱۷ اسفند ۱۴۰۰ ماهواره نور-٢ را در مدار ۵۰۰ کیلومتری زمین و در نهایت ماهواره نور-٣ را در تاریخ ۵ مهر ۱۴۰٢ در مدار ۴۵۰ کیلومتری قرار داد.

«قائم-100»؛ ماهواره‌‎بر ۳ مرحله‌ای سوخت جامد

آزمایش پروازی این ماهواره‌بر با موتور سوخت جامد مرحله اول رافع با موفقیت انجام شده است و قائم-100 اولین ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای سوخت جامد ساخت کشور است که توسط دانشمندان نیروی هوافضای سپاه ساخته شده است.ماهواره‌بر سوخت جامد قائم-100، ماهواره‌ای است که با سه مرحله سوخت جامد قادر خواهد بود ماهواره‌های با وزن 80 کیلوگرم را در مدار 750 کیلومتری از سطح زمین قرار دهد.در آزمایش موتور مرحله اول ماهواره‌بر قائم-100 که همان موتور سوخت جامد رافع است و در دی‌ماه 1400 آزمایش زمینی خود را با موفقیت پشت سر گذاشته بود، مورد آزمایش پروازی زیرمداری قرار گرفت.

«ذوالجناح»، خط متفاوت در برنامه فضایی ایران

اولین تصاویر و اطلاعات مربوط به ماهواره بر نسل جدید ایرانی به نام ذوالجناح در بهمن‌ماه سال ۱۳۹۹ منتشر شد. این پرتابگر ایرانی در حقیقت یک سامانه سه مرحله ای است.طول ماهواره‌بر ذوالجناح ۲۵٫۵ متر، قطر آن ۱٫۵ متر و وزن آن ۵۲ تن است. مرحله اول و دوم آن از یک موتور سوخت جامد یکسان با قطر ۱٫۵ متر و با رانش ۷۴ تن بهره می‌برند، و مرحله سوم از یک موتور سوخت مایع با قطر ۱٫۲۵ متر و با رانش ۳٫۵ تن بهره می‌برد.ذوالجناح می‌تواند یک ماهواره ۲۲۰ کیلویی یا منظومه ماهواره‌ای متشکل از ده ماهواره سبک‌تر ۲۰ کیلویی را در مدار نزدیک زمین قرار دهد. از قابلیت‌های قابل توجه ذوالجناح می‌توان به حمل در جاده، حمل با تی‌ایی‌ال‌های موشکی و نیاز به زمان کم برای سوخت‌گیری نام برد.

«سریر»؛ عضو جدید اسکادران فضایی ماهواره‌برهای ایرانی

نام ماهواره‌بر سریر در اوائل دهه 1390 برای اولین‌بار مطرح شده بود. هرچند نسل بعد از سیمرغ، قبلاً سپهر نامیده شده بود اما امروزه از سریر به‌عنوان نسل بعدی سیمرغ نام برده می‌شود. این ماهواره‌بر دارای سوخت مایع خواهد بود و به خلاف “سیمرغ” سریر در تمام طول خود به ارتفاع ۳۵ متر، دارای قطر یکسان است یعنی قطر ۲.۴ متر از ابتدا تا انتهای بدنه.با توجه به گفته‌های سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در رسانه ملی، می‌توان برداشت کرد که سریر ماهواره‌بری سه مرحله‌ای است که دو مرحله دوم و سوم آن طراحی کاملاً جدیدی دارد. حسینی مونس سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع درباره ماهواره‌بر سریر گفته بود: هیچ ماهواره‌بر دیگری به جز سریر قادر به قرار گرفتن در مدار 36 هزارکیلومتری نیست و جزو ماهواره‌های مخابراتی و رادیو تلویزیونی قرار می‌گیرد که ان‌شاءالله با پرتابگر بومی خودمان پرتاب شوند. همچنین به گفته وی ماهواره‌بر سریر وزنی معادل ۱.۵ تن را در مدارات نزدیک زمین قرار خواهد داد که قطعاً می‌تواند بیش از ۶ یا هفت ماهواره را به‌صورت همزمان در مدار قرار دهد.

«سروش»؛ راه دیگر ایران برای دسترسی به فضا

ماهواره‌بر سروش، تثبیت‌کننده توان نهایی ایران برای تزریق محموله‌های سنگین کاربردی در مدار 36000 کیلومتری است. سروش ماهواره‌بری با قطر بدنه 4 متری است. در تصاویری که از نمایشگاهی در اواخر سال 1398 از غرفه ماهواره‌برهای فضایی ایران به نمایش در آمد، مشخص شد سروش ماهواره‌بری با ساختار موازی یعنی بهره‌مند از موتورهای شتاب‌دهنده یا بوسترهای جانبی است.سروش همانند نمونه‌های همرده خارجی توان حمل چند تن محموله به مدار لئو را دارد و نیز این ماهواره‌بر به گفته سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع محموله‌هایی از ۶ تا ۱۵ تن را به فضا خواهند برد.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 سکوی‌پرتاب، مقدور نیست، زیرا سروش به خلاف 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 ارتقای اساسی پیدا کند.

استفاده از کاوشگران در پرتاب ماهواره‌ها

اما متخصصان حوزه دفاعی کشورمان در پرتاب ماهواره تنها از ماهواره‌برها استفاده نمی‌کردند و در این بین نیز استفاده از کاوشگر یا به‌نوعی پرتابگر نیز دیده می‌شد.

کاوشگر فضایی چیست؟

کاوشگرهای فضایی وسائلی هستند که پیش از انجام مأموریت‌های اصلی و در مراحل پژوهشی به فضا ارسال می‌شوند. مأموریت آنها به‌طور معمول جمع‌آوری اطلاعات محیطی از مدارهای مختلف برای استفاده در مراحل طراحی محموله‌های پژوهشی و عملیاتی بعدی، آزمایش برخی زیرسامانه‌ها و فناوری‌های مختلف در مدارهای پایین و همچنین پیشبرد برنامه‌های زیستی فضایی است.طراحی و ساخت کاوشگرهای ایرانی با ۹ کاوشگر آغاز و ادامه پیدا کرد.

اولین کاوشگر ایرانی و ورود به حوزه کاوشگرهای فضایی از آبان ۱۳۸۵ آغاز شد. گام بعدی در حوزه کاوشگرها، ‌۲ سال بعد یعنی در آذرماه ۱۳۸۷ با «کاوشگر ۲» ادامه یافت.پس از آن نیز، «کاوشگر ۳» در بهمن‌ماه ۱۳۸۸، «کاوشگر ۴» در ۲۴ اسفندماه ۱۳۸۹، کاوشگر ۴ در ۱۶ شهریورماه ۱۳۹۰، «کاوشگر ۶» در ۱۸ شهریور ۱۳۹۱، «کاوشگر پیشگام» نهم بهمن‌ماه ۱۳۹۱ و در نهایت نیز، «کاوشگر پژوهش» در ۲۳ آذرماه ۱۳۹۲ به فضا پرتاب شد.

کاوشگر «پیشگام»

در فاصله سال‌های 1385 تا بهمن 1391 که پرتاب موفق کاوشگر «پیشگام» حامل یک حیوان زنده از نوع میمون صورت گرفت، تعداد زیادی از مأموریت کاوشگرها به موفقیت کامل رسیدند که باعث شد در مجموع یکی از ابعاد بسیار موفق برنامه فضایی ایران همین کاوشگرهای فضایی باشند. کاوشگر پیشگام محموله خود را تا ارتفاع 120 کیلومتری بالا برد که مجموع زمان این عملیات 20 دقیقه به طول انجامید.

کاوشگر «پژوهش»

کاوشگر «پژوهش» نیز حامل دومین میمون فضایی ایران در بهمن 92 به فضا رفت. این کاوشگر نیز همانند پیشگام حامل یک میمون از نژاد رزوس بود. پژوهش مسیری به شکل یو (U) معکوس را در مأموریت خود تا ارتفاع 120 کیلومتری از سطح زمین در مدت 15 دقیقه طی کرد.پس از «پژوهش»، کاوشگرهای فضایی به یکی از راکدترین بخش‌های برنامه فضایی کشور تبدیل شدند اما متخصصان کشورمان بدون دریافت کمک از منابع خارجی بار دیگر با طی‌کردن مراحل مختلف طراحی مأموریت، طراحی سامانه محموله و زیرسامانه‌ها و اصلاحات پرتابگر سوخت مایع شهاب و طی‌کردن مراحل شبیه‌سازی و ساخت نمونه و آزمایش‌های زمینی و نهایتاً پرتاب موفق کاوشگر جدید سلمان نشان دادند که زنجیره دانش و فناوری در این حوزه به طور کامل در کشور در دوران رشد صنعت فضایی در دهه 1380 بومی شده بود.

ویژگی‌های جدید پرتابگر «سلمان»

کاوشگر بومی سلمان با وزن ۶ تن و ارتفاع ۱۲ متر، ۸۸ سانتی‌متر قطر دارد و قطر پایینی کپسول آن نیز، ۱۳۰ سانتی‌متر است. این کاوشگر در حوزه عملکرد و دقت از نسل جدید پرتابگرها محسوب می‌شود که برای حمل کپسول‌های زیستی به فضاست که قابلیت اطمینان بالایی دارد و کپسولی با ارتفاع ۱.۸ متری با قطر پایینی ۱.۳ متری را با موفقیت به فضا پرتاب کرد.موتور کاوشگر سلمان ۶۷ ثانیه فعالیت داشت و کپسول زیستی را تا ارتفاع ۳۵ کیلومتری بالا بُرد، کپسول در ارتفاع ۴۵ کیلومتری از پرتابگر جدا شد و کپسول تا ارتفاع ۱۳۰ کیلومتری اوج گرفت. این کاوشگر در حوزه کنترل ایرودینامیکی از قابلیت اطمینان و ایمنی بسیار بالایی برخوردار است. به نحوی که شوک ارتعاشی ناشی از جدایش، شتاب و پایداری آن کاملاً کنترل شده است.یکی دیگر از ویژگی‌های کاوشگر سلمان، بخش محموله بزرگ‌تر از قطر بدنه در آن بود. این برای اولین‌بار در پرتاب‌های فضایی کشورمان است که حامل فضایی، محموله‌ای با قطر بیشتر از بدنه را به پرواز درآورده است، امری که در آینده قطعاً برای پرتاب ماهواره‌های بزرگ یا تعداد زیادی ماهواره هم موردنیاز برنامه فضایی کشور است.

بازیابی موفق کپسول زیستی «کاووس»

پس از پرتاب موفق جدیدترین کپسول زیستی ایران که با پرتابگر جدید و بومی سلمان پرتاب شد، متخصصان صنعت فضایی ایران اندکی پس از پرتاب، موفق به بازیابی کپسول روی زمین شدند. طبق بررسی‌های انجام شده، سپر ضربه‌گیر کپسول زیستی موفق عمل کرده و توانسته مطابق طراحی، انرژی کپسول را هنگام رسیدن به سطح زمین به‌خوبی تلف کند که از دستاورد‌های مهم این پروژه به‌حساب می‌آید.در مأموریت این کپسول، حمل موجود زنده تعریف نشده بود اما تعدادی “کیت زیستی” توسط کپسول حمل شده و با موفقیت روی زمین بازیابی شده است.پرتاب موفق سلمان نشان داد که مطالعات و طراحی و تحلیل‌های کاملی روی این بخش جدید در پرتابگرهای فضایی ایران انجام شده است.باید گفت که پرتاب کاوشگر سلمان با کپسول زیستی کاووس، نخستین گام در دوره جدید فعالیت‌های فضایی کشور برای نقشه راه برنامه اعزام انسان به فضا خواهد بود.

با این اوصاف، حال به نظر می‌رسد در سال‌های آینده باید منتظر ورود به خدمت نسل جدیدی از موتور‌ها و ماهواره‌بر‌های سوخت ترکیبی توسط سپاه پاسداران و وزارت دفاع باشیم که توان حمل محموله‌های سنگین‌تری را در مدار‌های بالاتر خواهند داشت. همچنین در این بین اما باید شاهد رشد و توسعه پرتابگرها توسط متخصصان بومی داخلی نیز باشیم.

منبع: فارس