لبه تکنولوژی

ایجاد کنسرسیومی با حضور ۴ دانشگاه برای ساخت ماهواره سنجشی/امکان ذخیره‌ داده‌های فضایی‌ در کشور

 

در راستای تحقق اهداف اسناد بالادستی در حوزه دستیابی به فناوری‌های فضایی از سوی دانشگاه‌های امیرکبیر، شریف و علم‌وصنعت ماهواره‌هایی طراحی و ساخته شد، ضمن آنکه به منظور دسترسی کشور به ماهواره‌های سنجشی کنسرسیومی متشکل از محققان دانشگاهی و پژوهشگاهی برای طراحی و ساخت ماهواره پارس-پ ایجادشد.

بر اساس آمارهای بین‌المللی، اقتصاد فضا در ۱۰ سال گذشته از رشد ۱۰۰ درصدی برخوردار بوده که به مراتب از متوسط رشد اقتصاد جهان بیشتر است. در حال حاضر حجم اقتصاد صنعت فضایی بالغ بر ۳۴۰ میلیارد دلار است که در برخی پیش‌بینی‌ها تا افق چشم‌انداز ۱۴۰۴ به ۵۱۰ و حتی ۶۴۰ میلیارد دلار خواهد رسید که این نمایانگر رشد حداقلی ۵۰ درصدی در ۸ سال آینده است.

علاوه بر آن بر اساس برآوردها تعداد ماهواره‌های در مدار زمین حدود ۱۵۰۰ ماهواره است که تا ۲۰ سال آینده به حدود۲۰ هزار ماهواره خواهد رسید. این امر نمایانگر گسترش حجم فعالیت‌های فضایی در کشورهای مختلف است.

بر این اساس همزمان با پرتاب اولین ماهواره سنجش از دور در سال ۱۳۵۱ تحت عنوان ماهواره تکنولوژی منابع زمینی که بعدها به نام "لندست" تغییر نام یافت، فعالیت این رشته از علوم فضایی در ایران آغاز شد. در سال ۱۳۵۳ قرارداد خرید، نصب و راه‌اندازی و راهبری موقت ایستگاه گیرنده اطلاعات ماهواره‌ای منعقد شد.

در سال ۱۳۵۵ فعالیت سنجش از دور در ایران به صورت طرح استفاده از ماهواره با دریافت ردیف بودجه در سازمان برنامه و بودجه ماهیت جدیدی پیدا کرد و ایجاد ایستگاه اخذ مستقیم اطلاعات ماهواره‌ای در محل فعلی مرکز ماهدشت تشخیص داده و فعالیت راه‌اندازی و نصب ایستگاه‌های گیرنده آغاز شد و طی دو سال فاز اول آن که شامل ردیابی و اخذ اطلاعات بود، آماده بهره‌برداری شد؛ به گونه‌ای که در سال ۱۳۵۷ همزمان با پیروزی انقلاب اسلامی حداقل ۳ پوشش کامل از اطلاعات ماهواره‌ای لندست توسط این ایستگاه اخذ و آرشیو شده بود.

در ادامه این مسیر کشور تلاش کرد تا در برنامه‌های راهبردی فضایی کشور تا افق ۱۴۰۴ علاوه بر جهت‌گیری‌های توسعه فناوری، توسعه فعالیت‌های بخش خصوصی و ایجاد کسب و کارهای جدید دانش‌بنیان را نیز تسهیل کند که این امر با تدوین استاد بالادستی فراهم شد، به گونه‌ای که اهداف کلان حوزه فضایی در سند جامع توسعه هوافضای کشور به این شرح است:

ردیف هدف
۱ شناخت عظمت و نظم حاکم بر جهان و آسمان‌ها و پی بردن به حکمت و قدرت خالق جهانیان از طریق گسترش علوم و فناوری‌ها و اکتشافات فضایی
۲ انجام ماموریت‌های فضایی سرنشین‌دار و قراردادن انسان در مدار با اولویت علوم، فناوری‌ها و صنایع داخل و با مشارکت جهان اسلام و همکاری‌های بین‌المللی
۳ طراحی، ساخت، پرتاب و بهره‌برداری از ماهواره در مدار زمین آهنگ و دیگر ماهواره‌ها با کاربردهای ارتباطات، سنجش از دور با اولویت فناوری و صنایع داخل و با مشارکت جهان اسلام و همکاری‌های بین‌المللی
۴ دستیابی به خدمات و زیرساخت‌های ارتباطات فضا پایه در  جهت تامین نیازمندی‌های کشوری و منطقه‌ای و جهانی، عمومی و تجاری و سازگار با بستر مخابراتی زمین پایه
۵ دستیابی به فناوری لازم برای پاسخگویی به خدمات مورد نیاز سنجش از دور و مشاهده زمین با دقت کمتر از ۱۰ متر
۶ همکاری در راستای موقعیت‌یابی، ناوبری و زمان‌سنجی در سطح ملی و منطقه‌ای مطابق با کیفیت جهانی و رقابت‌پذیر
۷ تمرکز در سیاست‌گذاری، راهبری، هماهنگی و انباشت دانش و در اجرای برنامه‌های کلان فضایی کشور با استفاده حداکثری از توان کلیه نهادها و موسسات دولتی و غیر دولتی
۸ حمایت از خصوصی‌سازی و فراهم کردن بستر لازم برای ایجاد صنایع دانش‌بنیان در حوزه فضایی
۹ حمایت هدفمند از فعالیت‌های آموزشی و پژوهشی و قطب‌های علمی مورد نیاز برنامه‌های فضایی
۱۰ توسعه هوشمند و فعال همکاری‌ها و تعاملات بین‌المللی به منظور پیشبرد برنامه‌های فضایی با حفظ و حراست از دارایی‌های فضایی جمهوری اسلامی ایران
۱۱  استفاده از دستاوردهای فضایی در شناخت کیهان و توسعه اخترفیزیک و نجوم و بازخوانی ذخایر اسلامی در این عرصه و بررسی تناسب آنها با علوم جدید
۱۲ حمایت از پژوهش‌های بنیادین با تکیه بر مبانی معرفتی اسلامی به منظور تولید، توسعه و تقویت علوم پایه مرتبط با فضا
۱۳ طراحی، ساخت و پرتاب سامانه‌های حامل ماهواره‌های مورد نیاز از جمله ماهواره‌های دارای کپسول زیستی و ماهواره‌های زمین آهنگ
۱۴ ترویج و اشاعه علوم، فناوری‌ها و دستاوردهای فضایی در اقشار مختلف جامعه به‌ویژه نوجوانان و نخبگان
۱۸ تبدیل شدن به قطب منطقه‌ای و دارای جایگاه برجسته جهانی با استفاده از توان علمی و فناوری دانشگاه‌ها و مراکز علمی و صنعتی

 

دستاوردهای ماهواره‌ای کشور

ماهواره بدر -۷

ماهواره مخابراتی بدر -۷ با وزن ۵۸۰۰ کیلوگرم و توان ۱۱.۵ کیلووات و طول عمر ۱۵ سال به سفارش "عربست" توسط شرکت فرانسوی ایرباس ساخته شده و پس از پرتاب در آبان ماه سال ۱۳۹۴ درموقعیت مداری ۲۶ درجه شرقی قرار گرفت. بخشی از ظرفیت این ماهواره در چارچوب قرارداد سازمان فضایی ایران با "عربست" به عنوان ظرفیت پشتیبان برای ۳ ترنسپوندر باند ku سرویس مخابراتی ثابت ماهواره در حال بهره‌برداری بدر- ۵ که هم‌اکنون تحت عنوان "ایرانست ۲۱" مورد استفاده سازمان فضایی ایران قرار دارد، با همان پوشش‌دهی مشابه با ترنسپوندرهای ماهواره بدر ۵ در منطقه ایران، آسیای میانه و خلیج فارس با مرکزیت ایران طراحی و ساخته شده است.

ترنسپوندرهای این ماهواره بر اساس امتیار مدار/فرکانس ماهواره‌ای زهره ۲ فعالیت می‌کنند و پرتاب این ماهواره به معنای اطمینان از حفظ این حقوق برای جمهوری اسلامی ایران تا پایان عمر این ماهواره است که حداقل تا سال ۱۴۰۹ (۲۰۳۰) خواهد بود.

ماهواره بدر- ۵ نیز در سال ۲۰۱۰ پرتاب شد.

ماهواره ناهید- ۱

این ماهواره به عنوان مرحله اول از برنامه راهبردی دستیابی به ماهواره‌های مخابراتی عملیاتی در دستور کار سازمان فضایی قرار گرفت. مدل کیفی این ماهواره در بهمن ماه سال ۱۳۹۵ رونمایی شد که پس از آزمون و تحویل‌گیری نهایی، مدل پروازی در نوبت پرتاب قرار خواهد گرفت.

این ماهواره دارای ساختار مکعبی با ابعاد ۸۵ در ۸۰ در ۸۰ سانتی‌متر و جرمی در حدود ۵۰ کیلوگرم است که توسط پرتابگر بومی "سفیر" در مدار کم ارتفاع (LEO) قرار خواهد گرفت. دستیابی به بخشی از فناوری‌های مورد نیاز در ماهواره‌های مخابراتی زمین آهنگ، انجام مخابرات ماهواره‌ای در باند KU و بهره‌مندی از مکانیزم گسترش آرایه‌های خورشیدی از اهداف اصلی طراحی و ساخت ماهواره  ناهید- ۱ است.

ماهواره ناهید ۲

این ماهواره از برنامه‌های راهبردی دستیابی به ماهواره‌های مخابراتی زمین آهنگ است که ماموریت آن در دو دسته ماموریت‌های "اولیه" و "ثانویه" تعریف شده است. در ماموریت اولیه تمرکز بر توسعه و آزمون فناوری‌های اساسی مورد نیاز مسیر راهبردی خواهد بود که از جمله آن می‌توان به آزمون انتقال مداری با استفاده از پیش‌رانش تک مولفه‌ای و دستیابی به عمر عملیاتی ۲ سال اشاره کرد.

در این پروژه قرار است زیر سامانه تعیین و کنترل وضعیت و موقعیت با پایداری سه محوره و دقت نشانه روی سه درجه در هر راستا شامل حسگرهای تعیین وضعیت و عملگرهای کنترل وضعیت توسعه یابد.

یکی از ماموریت‌های این ماهواره دستیابی به فناوری "مانور مداری" است که به منظور تحقق این ماموریت زیر سیستم پیشرانش ناهید- ۲ در نظر گرفته شده است که انتقال مداری از ارتفاع ۵۰۰ کیلومتری به ارتفاع ۵۵۰ کیلومتری با پیشران شیمیایی و سطح رانش یک نیوتن اجرایی می‌شود.

با اجرای ساخت این ماهواره، دانش و فناوری انتقال مداری، تنظیم موقعیت و وضعیت ماهواره را کسب خواهیم کرد. مجری این ماهواره پژوهشگاه فضایی است.

ماهواره دوستی دانشگاه شریف

ماهواره دوستی به صورت خاص با هدف توسعه و دستیابی به فناوری‌هایی که برای اولین بار در ماهواره‌های بومی نصب شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد، طراحی و ساخته شده است. وزن این ماهواره ۵۲ کیلوگرم، مدار آن بیضوی و در دسته مدارهای کم ارتفاع (LEO) با ارتفاع اوج و حضیض به ترتیب با ۳۱۰ و ۲۵۰ کیلومتر و شیب مداری ۵۵ درجه خواهد بود.

انرژی مورد نیاز این ماهواره با بهره‌مندی از باتری و پانل‌های خورشیدی حاصل می‌شود.

ماهواره پیام امیرکبیر

ماهواره پیام از سری میکرو ماهواره‌های توسعه فناوری فضایی سازمان فضایی ایران است. جرم این ماهواره حداکثر برابر با ۱۰۰ کیلوگرم بوده و توسط ماهواره‌بر "سیمرغ" در مدار ۵۰۰ کیلومتری از سطح زمین و یا شیب مداری ۵۵ درجه قرار خواهد گرفت.

طول عمر این ماهواره بر اساس پیش‌بینی‌ها حدود ۲ سال است. تصویربرداری چند طیفی در ۳ باند طیفی سبز، قرمز و مادون قرمز و نیز باند پانکروماتیک، ذخیره و ارسال پیام و اندازه‌گیری تشعشعات فضایی از جمله ماموریت‌های این ماهواره به شمار می‌رود.

ایستگاه‌های زمینی در نظر گرفته شده برای ماهواره پیام در مرکز ماهدشت و ایستگاه زمینی قشم خواهد بود و این دو ایستگاه قابلیت دریافت همزمان تصویر و داده‌های تله متری از ماهواره را خواهند داشت. این ماهواره نیز توسط ماهواره‌بر سیمرغ در مدار کم ارتفاع قرار خواهد گرفت.

ماهواره ظفر

این ماهواره یک ماهواره سنجش از دور با سنجنده‌های چند طیفی و پانکروماتیک است. وزن آن ۱۱۰ کیلوگرم و در ارتفاع ۵۰۰ کیلومتری از سطح زمین و شیب مداری ۵۵ درجه قرار خواهد گرفت.

طول عمر این ماهواره ۱.۵ سال  و ماموریت آن تصویربرداری به صورت زمان واقعی و ذخیره اطلاعات، ذخیره و ارسال پیام و ارتباط صوتی یک طرفه بین دو کاربر تعیین شده است.

این پروژه در انتهای فاز مرور طراحی جزئی است و از سوی دانشگاه علم و صنعت اجرایی شده است.

ماهواره پارس- ۱

ماهواره پارس ۱ با سه هدف تصویربرداری کاربردی، توسعه بازار داده‌های سنجشی داخلی و توسعه و تست فناوری‌های پایه‌ای ماهواره‌های سنجشی در نظر گرفته شده است. این ماهواره اولین ماهواره سنجشی بومی با قابلیت ارائه تصاویر کاربردی است.

با توجه به سیاست‌های کلان نظام و دولت در راستای پیاده‌سازی اقتصاد مقاومتی در همه حوزه‌ها و نیز حساسیت انجام این پروژه به عنوان اولین گام راهبردی ماهواره‌های سنجشی و کاملا بومی نیاز است از همه پتانسیل کشور استفاده شود. بر این اساس سازمان فضایی ایران پروژه ماهواره سنجشی پارس- ۱ را با رویکرد متفاوت و با استفاده از توانمندی کل کشور اجرا می‌کند. از این رو برای اجرای آن کنسرسیومی شامل دانشگاه‌های "صنعتی امیرکبیر"، "صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی"، "صنعتی شریف"، "علم و صنعت ایران" و "پژوهشگاه فضایی ایران" تشکیل شده است.

وزن این ماهواره ۱۴۰ کیلوگرم است که با ماهواره‌بر سیمرغ در مدار دایروی با ارتفاع ۵۰۰ کیلومتر قرار خواهدگرفت. با توجه به سنجشی بودن ماهواره، تصویربرداری با دقت ۱۵ متر در شرایط کنترل وضعیت با دقت پایدارسازی  ۰.۰۱۵ درجه بر ثانیه در نظر گرفته شده است.

ساخت ماهواره‌برهای بومی

علاوه بر آن محققان کشور توانسته‌اند در طول سال‌های ۱۳۸۵ تا ۱۳۹۱ تعداد ۷ کاوشگر را با موفقیت به فضا پرتاب و آزمایش کنند. کاوشگرهای فضایی محموله‌های علمی-پژوهشی هستند که به وسیله یک پرتاب‌کننده به فضا انتقال می‌یابند و ضمن ارسال نتایج، در بازگشت به زمین، بازیابی و نتایج آزمایش‌های علمی و تحقیقاتی از آن‌ها استخراج می‌شود.

ایران همچنین تاکنون موفق به پرتاب ۴ ماهواره شده است که به این شرح است: 

ماهواره ماهواره‌بر سال‌پرتاب عملکرد
امید سفیر امید ۱۳۸۷ این ماهواره هر ۲۴ ساعت ۱۵ بار به دور زمین می‌چرخید و گزارش‌ها را به ایستگاه زمینی ارسال کرد
رصد سفیر ۱B ۱۳۹۰ اولین ماهواره‌ای است که انرژی مورد نیاز آن از صفحات خورشیدی متصل به دیواره ماهواره و باری‌ها تامین شد
نوید سفیر ۱B ۱۳۹۰ تصویربرداری از زمین با وضوح تصویر ۷۵۰ متر و استفاده از صفحات خورشیدی
فجر سفیرفجر ۱۳۹۳ تصاویر این ماهواره با دقت بالا به ایستگاه زمینی ارسال شد

توسعه زیرساخت‌های فضایی در کشور

سازمان فضایی ایران در یک برنامه جامع و با در نظر گرفتن نیازهای فعلی و آتی بخش غیر نظامی کشور در این حوزه نسبت به توسعه و ایجاد ۴ ایستگاه زمینی "مرکز ماهدشت"، "مرکز فضایی قشم"، "ایستگاه زمینی شمال شرق کشور (چناران)" و "دفتر منطقه‌ای شمال شرق" در داخل کشور اقدام کرده است.

مرکز ماهدشت به عنوان اولین مرکز کنترل ماموریت در سازمان فضایی ایران راه‌اندازی شد که ماموریت‌هایی چون دریافت و اطلاعات از ایستگاه‌های زمینی به منظور پردازش و بررسی آنها، تولید فرمان برای تمامی زیر سیستم‌های مربوط و بررسی و ارزیابی داده‌های دریافتی را پیگیری می‌کند.

علاوه بر آن ماهواره بدر-۵ در قالب سرمایه‌گذاری مشترک با "عرب‌ست" در خرداد ۱۳۸۹ پرتاب شد و در موقعیت مداری ۳۶ درجه شرقی (شبکه ماهواره‌ای زهره-۱) قرار گرفت. خدمات مخابراتی ارائه‌شده بر روی این ماهواره تحت عنوان "ایرانست" به صورت آزمایشی و ۲۴ ساعته در مرکز ماهدشت سازمان فضایی ایران آغاز به کار کرد.

مرکز فضایی قشم

این ایستگاه در ۱۵ کیلومتری قشم در سال ۱۳۹۵ راه‌اندازی شد و بر اساس برنامه‌ریزی‌های انجام شده ماموریت این مرکز "هدایت و کنترل ماهواره‌های سنجش از دور بومی"، "اخذ تصویر از ماهواره‌های سنجش از دور بومی"، "پایش سرویس‌های مخابراتی" و "اخذ تصویر از ماهواره‌های سنجش از دور تجاری" تعیین شد.

ایستگاه چناران

از ابتدای سال ۱۳۹۲ مکان‌یابی احداث این ایستگاه در خراسان رضوی انجام و در نهایت عرصه‌ای در شهرستان چناران در ۵۰ کیلومتری مشهد برای راه‌اندازی ایستگاه انتخاب شد. این ایستگاه ماموریت‌هایی چون ارسال و دریافت فرامین و کنترل ماهواره‌های بومی، دریافت سیگنال محموله و تصاویر ماهواره‌های سنجش از دور بومی، سامانه مانیتورینگ ماهواره‌های مخابراتی GEO و دیگر سرویس‌های مخابراتی، رصد ماهواره‌های فضایی NGEO در مدار پایین و استقرار سامانه‌های زمینی ماموریت‌های فضایی آتی را بر عهده دارد.

آزمایشگاه ملی سنجش از دور

پروژه طراحی و تاسیس آزمایشگاه ملی سنجش از دور در سال ۱۳۸۶ در سازمان فضایی به منظور بهره‌برداری از آن در صنعت فضایی و در حوزه سنجش از دور کشور کلید خورد و در طی آن برای راه‌اندازی ۶ آزمایشگاه برنامه‌ریزی شد که سه آزمایشگاه "کالیبراسیون سنجده‌های فضایی"، "جو" و "محیطی" در فاز اول به بهره‌برداری رسید.

مرکز ملی آرشیو فضایی و تصاویر ماهواره‌ای

بر اساس مصوبات برنامه پنجم توسعه از سوی سازمان فضایی راه‌اندازی این مرکز در دستور کار قرار گرفت. این مرکز علاوه بر ساماندهی، آرشیو و پردازش داده‌های فضایی بر اساس برنامه‌های توسعه‌ای سازمان فضایی، نسبت به ایجاد یک بستر سخت‌افزاری قدرتمند و پویا برای مدیریت داده‌های فضایی اقدام کرد.

این مرکز امکان تجمیع داده‌های فضایی و امکان دستیابی به آنها به عنوان داده‌های با قابلیت سری زمانی، اشتراک‌گذاری داده‌ها و ایجاد دسترسی آسان برای کاربران را برای محققان این حوزه فراهم کرده است.


​​