وضعیت ایران در حوزه ماهواره‌های مدار “لئو”/ سرمایه‌گذاری برای رسیدن به مدار “ژئو” آری یا خیر؟
پیش از این، ماهواره‌های "امید، رصد و نوید" با پرتابگرهای ایرانی به فضا و مدار لئو پرتاب شدند و با موفقیت در مدار قرار گرفتند اما بدلایل مختلف، عمر مداری کوتاهی داشتند! تثبیت در این لایه نیازمند پرتاب ماهواره‌ای عملیاتی با عمر مداری بالای ۳ سال است.
دکتر "علیرضا شریفی" متخصص حوزه هوا و فضا و کارشناس سنجش از راه دور ماهواره‌ای در گفت‌وگو با تسنیم درباره آخرین وضعیت کشور در حوزه هوا و فضا و پرتابهای موفق اظهار کرد: اینکه ظرفیت‌های بسیار خوب و نیروی انسانی با انگیزه در حوزه فضایی داریم و راهبرد ما استفاده حداکثری از ظرفیت فضا برای حل مشکلات مردم و کاربردی کردن صنعت فضا بوده، کاملاً صحیح است.
وی با اشاره به مطرح شدن ادعاهایی مبنی بر تثبیت لایه لئو در ارتفاع 500 کیلومتری زمین برای ماهواره‌های سنجشی و منظومه‌های ماهواره‌ای تصریح کرد: به ماهواره‌هایی که در فاصله نسبتاً کمی از سطح زمین قرار دارند، ماهواره‌های مدار پایین زمین یا LEO گفته میشود؛ بیشترین ارتفاع این نوع ماهواره‌ها از سطح زمین بین 320 تا 800 کیلومتر است؛ از نظر ساخت ماهواره سنجش از دور بومی و ایستگاه‌های زمینی مربوطه پس از 17 سال هنوز به مرحله‌ای نرسیدیم که بخواهیم با پرتاب منظومه‌ای از ماهواره‌های عملیاتی تثبیت لایه LEO داشته باشیم.
شریفی ادامه داد: پیشرفت عمده ما در صنعت موشکی منجر به تولید پرتابگرهایی نظیر "سیمرغ" شده است اما در زمینه ساخت ماهواره‌های عملیاتی سنجش از دور، از برنامه‌های کشور عقب‌تر هستیم یعنی بیشتر در مرحله Technology demonstration یا اثبات فناوری هستیم تا کار عملیاتی.
این متخصص حوزه هوا و فضا و کارشناس سنجش از راه دور ماهواره‌ای درباره این موضوع که با پرتاب نخستین ماهواره با پرتابگر بومی در اسفند ماه توانسته‌ایم به تثبیت لایه لئو بپردازیم، گفت: پیش از این، ماهواره‌های امید، رصد و نوید نیز با پرتابگرهای ایرانی به فضا پرتاب شده بودند و با موفقیت در مدار قرار گرفته بودند اما بدلایل مختلف، عمر مداری کوتاهی داشتند؛ تثبیت در این لایه نیازمند پرتاب ماهواره‌ای عملیاتی با عمر مداری بالای 3 سال هست که تاکنون توفیقی نداشته‌ایم.
وی با اشاره به موضوع تبدیل ایران به مرکز منطقه‌ای پرتاب در تثبیت لایه لئو خاطرنشان کرد: با توجه به نرخ پرتابهای موفق کشورمان، این امر دور از ذهن نیست اما باید توجه داشت که با عملیاتی شدن ماهواره‌های بومی در مدار، این امر در دسترس خواهد بود؛ هر چند ذکر این نکته ضروری است که با وجود پایگاه فضایی بایکونور قزاقستان در آسیای مرکزی و فاصله 1000 کیلومتری آن از مرزهای ایران، یک رقیب منطقه‌ای بزرگ خواهیم داشت! بایکونور قدیمی‌ترین و یکی از بزرگ‌ترین تشکیلات پرتاب فضایی فعال در جهان است؛ این پایگاه رکورددار تعداد پرتابهای فضایی در جهان بوده و نخستین فضانورد جهان، از این پایگاه به فضا پرتاب شد.
شریفی ادامه داد: مدار ژئو "GEO" مداری دایروی است که در ارتفاع 35.786 کیلومتری بالای خط استوا قرار گرفته است. ماهواره در نتیجه تعادل بین نیروی جاذبه زمین و نیروی گریز از مرکز، در آن مدار، طی 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه به دور زمین می‌چرخد؛ از آنجایی که این زمان همگام با زمانی است که زمین برای گردش به دور محور خود نیاز دارد، ماهواره‌ای که در "مدار زمین‌آهنگ" قرار می‌گیرد، از دید فردی که از زمین به آن نگاه می‌کند، ثابت به نظر می‌آید!
وی ادامه داد: دلیل نام‌گذاری این مدار به «زمین‌آهنگ» هم همین است؛ از آنجایی که ماهواره در این مدار یک‌سوم زمین را پوشش می‌دهد، با قرار دادن سه ماهواره در این مدار، تقریباً می‌توان تمام کره زمین را (بجز مناطق قطبی) پوشش داد! همچنین برای ارتباط با ماهواره موجود در مدار GEO آنتن روی زمین می‌تواند همواره در یک جهت تنظیم شود. به دلیل همین ویژگی‌های منحصر به فرد، مدار GEO یک منبع راهبردی برای کاربری‌های مخابراتی، پخش تلویزیونی و هواشناسی است.
شریفی گفت: هزینه پرتاب ماهواره بسته به جرم ماهواره، ارتفاع مداری و شیب مداری مدار نهایی ماهواره متفاوت است؛ به عنوان مثال، هزینه ساخت ماهواره LEO از حدود یک میلیون دلار به ازای هر کیلوگرم از سال 2005 به 125 هزار دلار در 2020 رسیده است! و هزینه پرتاب آن از حدود 160 هزار دلار به ازای هر کیلوگرم در سال 2005 به 20000 دلار در سال 2020 کاهش پیدا کرده است! علت اصلی این کاهش هزینه ها، بلوغ فناوری فضایی و پیشرفت فزاینده در فناوری‌های مرتبط با ساخت ماهواره بوده است.
وی ادامه داد: در مورد پرتاب ماهواره به مدار GEO در سال‌های اخیر نیز باید این نکته را ذکر کرد که به ازای هر کیلوگرم باید 30000 دلار هزینه کرد! بدین ترتیب میانگین هزینه‌های سرمایه‌ای برای استقرار یک ماهواره GEO، شامل ساخت، پرتاب، بیمه و گیت‌وی‌ها، از 150 تا 500 میلیون دلار متغیر است. با وجود اینکه طی 15 سال اخیر هزینه‌های ساخت و پرتاب ماهواره بشدت کاهش پیدا کرده است اما هنوز هم علاوه بر برنامه، نیاز به بودجه کلان در این حوزه داریم.
شریفی متذکر شد: در موضوع استفاده از اطلاعات فضایی برای حل مشکلات کاربردی‌سازی صنعت فضایی، نیازمند حمایت واقعی از شرکت‌های نوپا در این حوزه هستیم که بدلیل رایگان بودن داده‌های سنجش از دوری مورد استفاده، تنها هزینه توسعه نرم‌افزار و هزینه پرسنلی پرداخت می‌کنند البته فرهنگ استفاده از داده‌های ماهواره‌ای برای حل مشکلات کشور از قبیل کم‌آبی، تغییر اقلیم، محیط زیست، بهره‌وری پایین در حوزه کشاورزی و … ضعیف بوده و از تولیدات دانش‌بنیان این حوزه حمایت پایدار نمی‌شود.
این متخصص حوزه فضا و کارشناس سنجش از راه دور ماهواره‌ای با اشاره به راه‌اندازی 4 سامانه "سامانه پایش آتش‌سوزی، منابع آبی و گرد و غبار " گفت: این سامانه‌ها که عمدتاً مبتنی بر تصاویر رایگان سنجش از دوری سنتینل هستند در حال حاضر در اغلب دانشگاه‌های کشور و موسسات پژوهشی نیز توسعه یافته و در دسترس هستند و برای یک مجموعه بزرگ مانند سازمان فضایی پس از سال‌ها فعالیت در حوزه سنجش از دور، یک محصول چشمگیر محسوب نمی‌شود.
وی گفت: داده ماهواره‌ای مورد استفاده که رایگان بوده و عمده الگوریتم‌ها نیز در دسترس است و حتی بصورت بسته‌های نرم‌افزاری آماده برای هر کاربر متخصصی قابل استفاده است اما اگر این سامانه‌ها مبتنی بر هوش مصنوعی باشند و بتوان با استفاده از داده‌های سری زمانی و تحلیل اطلاعات سال‌های گذشته، وضعیت خود را در آینده پیش‌بینی کنیم و از الان به فکر چاره برای مشکلات کشور بویژه در حوزه‌های تغییر اقلیم، مدیریت منابع آب، کشاورزی، محیط زیست و … باشیم، دستاورد قابل توجهی خواهد بود.