تثبیت ایران در حوزه ماهواره‌های سبک “مدار لئو”/ “منظومه شهید سلیمانی” گام بلند ایران در حوزه منظومه‌های ماهواره‌ای + تصاویر
تثبیت ایران در حوزه ماهواره‌های سبک “مدار لئو”/ “منظومه شهید سلیمانی” گام بلند ایران در حوزه منظومه‌های ماهواره‌ای + تصاویر
به گزارش خبرنگار فضا و نجوم خبرگزاری برگزیده های ایران، صنعت فضایی ایران در اسناد بالادستی به صورت مبسوط مورد توجه قرار گرفته است و یکی از اسناد بالادستی مهم، پرنامه پنج‌ساله هفتم توسعه کشور است؛ در ماده ۶۷ فصل ۱۳ برنامه پنج‌ساله هفتم توسعه کشور به‌صورت کلی به چشم‌انداز و برنامه‌ها و آینده “صنعت فضایی ایران” اشاره کرده است.
در این ماده آمده است: وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات موظف است با همکاری وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، به‌منظور شتابدهی رشد صنعت فضایی کشور و توسعه کاربرد خدمات فضاپایه و داده‌های فضایی در بخش‌های اقتصادی نسبت به اجرای برنامه‌های فضایی با اولویت‌هایی اقدام کند که نخستین اولویت “تثبیت قابلیت دستیابی به مدارهای پایین (لئو) و حفظ نقاط مداری کشور” است.
ایران در کنار روسیه، آمریکا، فرانسه، ژاپن، چین، انگلیس، هند، کره شمالی و کره جنوبی، جزو ۱۰ کشوری است که توان پرتاب ماهواره به مدار لئو را دارد. تزریق ماهواره‌های سنجشی (نظیر تصویربرداری از سطح زمین) تا مدار ۱۰۰۰ کیلومتر، ماهواره‌های موقعیت‌یاب تا مدار ۲۰۰۰۰ کیلومتر و ماهواره‌های مخابراتی در مدار ۳۶۰۰۰ کیلومتر از اهداف کلان برنامه فضایی ایران است.
تعریف مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO)
ارتفاع سطح زمین تا دو هزار کیلومتری را مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) می‌نامند. از دو هزار کیلومتر تا ۳۵ هزار و ۷۸۶ متر، مدارهای میانی زمین نام دارد و مدارهای بالاتر از این ارتفاع را مدار ارتفاع بالا یا ژئو نامگذاری کرده‌اند.
پریود (دوره یک گردش کامل حول زمین) مدارهای لئو بسیار کوتاه است. در ارتفاع ۳۰۰ کیلومتری، جسم روزی نزدیک به ۱۵ بار به دور زمین می‌چرخد. پروازهای فضایی سرنشین‌دار در محدوده مدارهای لئو انجام می‌شود. ایستگاه‌های فضایی در این مدارها قرار می‌گیرند. ماهواره‌های سنجش از دور و شماری از ماهواره‌های مخابراتی نیز در این مدارها قرار می‌گیرند.
البته ارتفاع قرارگیری‌ها ماهواره معمولاً زیر ۳۰۰ کیلومتر نیست؛ براساس آمار آژانس فضایی اروپا در حال حاضر بیش از ۸ هزار ماهواره در مدارات مختلف لئو هستند که از این تعداد بیش از ۵ هزار ماهواره فعال در مدار لئو قرار گرفته‌اند همچنین براساس پیش‌بینی‌های انجام شده تعداد ماهواره‌ها تا سال ۲۰۳۰ به ۵۸ هزار خواهد رسید!
بیشتر ماهواره‌هایی که در مدار زمین قرار گرفته‌اند در مدار لئو مستقر هستند. اغلب ماهواره‌های سنجش از دور که با استفاده از ابزار تصویربرداری به رصد زمین می‌پردازند نیز در این مدار استقرار دارند. همچنین ایستگاه فضایی بین‌المللی نیز در این مدار قرار گرفته و برخی از ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های سنجش از دور و ماهواره‌های جاسوسی نیز در این مدار زمین قرار دارند.
کاربردهای مدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) چیست؟
ماهواره‌های جاسوسی
به این ماهواره‌ها، ماهواره‌های اکتشافی گفته می‌شود که یک نوع ماهواره‌ی دیدبانی زمین یا ماهواره مخابراتی است که برای منظورهای نظامی یا جاسوسی استفاده می‌شود. عکسبرداری با دقت بسیار بالا، استراق سمع، تبادل اطلاعات کدگذاری‌شده، مشاهده تست‌های هسته‌ای غیرمجاز، شناسایی موشک‌های پرتاب‌شده در سراسر جهان و …. از جمله این کاربردها است.
ماهواره‌های پایش زمین
این سری از ماهواره‌ها برای نظارت بر محیط طبیعی، هواشناسی، تولید نقشه و آبخیزداری و اکتشاف معادن و … کاربرد دارد.
کاربردهای ماهواره‌های پایش شامل موارد ذیل است:
پایش ماهواره‌ای بلایای طبیعی کشور
- پایش گرد و غبار
- پایش سیل
- پایش آتش
- شناسایی و پایش کشند سرخ
- پایش زلزله
پایش ماهواره‌ای تالاب‌های کشور و بدنه‌های آبی
- پایش بدنه‌های آبی
- دریاچه ارومیه
- هامون‌های سیستان
- دریاچه‌های مهارلو، طشک و بختگان
پایش ماهواره‌های محیط‌های جغرافیایی
- نقشه‌های پوششی و کاربری اراضی
- تغییرات شهری
- اراضی کشاورزی
پایش ماهواره‌ای محیط زیست در حفظ توسعه پایدار
ماهواره‌های مخابراتی
در حال حاضر برای اهداف مخابراتی هم از مدار لئو و هم از مدار ژئو استفاده می‌شود و هر کدام از این مدارها برای انجام این مأموریت، نقاط ضعف و قوت مختلفی دارند. برخی از برتری‌های مدار لئو نسبت به مدار ژئو شامل موارد ذیل است:
- هزینه کمتر برای تزریق مداری نسبت به مدار ژئو
- نیاز به قدرت سیگنال ضعیف‌تر نسبت به ژنو
- تجهیزات زمینی با پیچیدگی کمتر
نکته بسیار مهم این است که برای پوشش کامل زمین توسط ماهواره‌های مدار لئو باید از منظومه ماهواره‌ای استفاده شود.
ایستگاه فضایی بین‌المللی
این ایستگاه که با مشارکت بیش از ۱۵ کشور ساخته شده است در مدار نزدیک به زمین و در ارتفاع ۳۳۰ تا ۴۳۵ کیلومتری از سطح زمین در حرکت است.
ماهواره‌های سنجش از دور
سنجش از دور شامل اندازه‌گیری و ثبت انرژی بازتابی از سطح زمین وجو پیرامون آن از یک نقطه مناسب بالاتر از سطح زمین است. ماهواره های مربوط به این مأموریت در مدار خورشید آهنگ قرار می‌گیرند.
ماهواره‌های تحقیقاتی
تلسکوپ فضایی هابل در این دسته قرار می‌گیرد که در ارتفاع ۵۴۰ کیلومتری قرار دارد و یا ماهواره GOCE که در ارتفاع ۲۴۵ کیلومتری قرار گرفته است.
ایران چه پرتاب‌هایی درمدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) داشته است؟
پرتاب ماهواره‌های امید، رصد، نوید و فجر با ماهواره‌بر سفیر (سوخت مایع)
ماهواره‌بر سفیر، نخستین موشک ماهواره‌بر ساخت ایران بود که ماهواره امید را در بهمن ۱۳۸۷ در مدار نزدیک زمین در فاصله ۲۴۵ کیلومتری قرار داد. با ساخت این موشک ایران به عنوان نهمین کشور جهان با توانمندی ارسال ماهواره به فضا تبدیل شد.
ماهواره آماده پرتاب “امید”
ماهواره آماده پرتاب “رصد”
ماهواره آماده پرتاب “نوید”
ماهواره آماده پرتاب “فجر”
۴ نسخه از ماهواره‌بر سفیر معرفی شده است. سفیر ۱ برای پروازهای زیرمداری استفاده شد و ماهواره امید را در سال ۱۳۸۷ پرتاب کرد. سفیر 1A در سال ۱۳۹۰ توانست ماهواره رصد را با موفقیت پرتاب کند. سفیر 1B در سال ۱۳۹۰ ماهواره نوید را در مدار قرار داد. آخرین نسخه سفیر، سفیر 1B+ بود که سه بار به فضا پرتاب شد که ۲ مورد آن ناموفق بود و در سومین پرتاب توانست ماهواره فجر را در سال ۱۳۹۳ با موفقیت پرتاب کند.
نکته بسیار مهمِ این پرتابگر، سطح مداری از نظر ارتفاع است که در همه نسخه‌ها ماهواره‌ها در لایه لئو تزریق شدند.
پرتاب ماهواره‌های نور ۱، نور ۲ و نور3 با موشک ماهواره‌بر قاصد
نخستین ماهواره نظامی ایران تحت عنوان «ماهواره نور» در سوم اردیبهشت 1399به مدار ۴۲۵ کیلومتری زمین تزریق شد. نور با ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای قاصد پرتاب شد.
ماهواره‌بر قاصد و ماهواره نور
نیروی هوافضای سپاه در اسفندماه ۱۴۰۰ و همزمان با اعیاد شعبانیه، با استفاده از ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای “قاصد” از کویر شاهرود ماهواره نور2 را در مدار 500کیلومتری زمین قرار داد. مأموریت این ماهواره، سنجشی و شناسایی بود و ماهواره نور2 با سرعت ۷.۶ کیلومتر بر ثانیه و ۴۸۰ ثانیه پس از پرتاب در مدار 500کیلومتری قرار گرفت.
ایران با پرتاب ماهواره با پرتابگر بومی قاصد در اسفندماه ۱۴۰۰ توانست به تثبیت لایه لئو بپردازد. 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 و تثبیت در این لایه نیازمند پرتاب ماهواره‌ای عملیاتی با عمر مداری بالای ۳ سال است.
لحظه پرتاب ماهواره نور ۲
نور2 ماهواره‌ای با مأموریت سنجشی است که مدار تسخیر شده توسط یک ماهواره ایرانی را از حدود ۴۲۵ کیلومتر در نور1 به ۵۰۰ کیلومتر ارتقاء داده است یعنی در حدود ۱۷.۶ درصد ارتقاء مداری، این امر عمر مداری بالاتری نسبت به نور1 فراهم می‌کند اما استفاده از تجربیات ارزنده کسب‌شده در نور1 خصوصاً در مورد دوام و کارکرد مستمر زیرسامانه‌ها سبب شد به‌خلاف نور1 که عمر کاری یک‌ساله برای آن در نظر گرفته شده بود، نور2 با هدف عمر کاری 3ساله پرتاب شود.
ماهواره نور3 نیز توسط ماهواره‌بر قاصد در مهر ماه سال ۱۴۰۲ خورشیدی با موفقیت در مدار ۴۵۰ کیلومتری زمین قرار گرفت.
لحظه پرتاب ماهواره نور ۳
پرتاب ماهواره خیام با موشک ماهواره‌بر “سایوز”
صبح سه‌شنبه ۱۸ مرداد ماه ۱۴۰۱ بود که ماهواره «خیام» به‌روی ماهواره‌بر «سایوز» از پایگاه فضایی بایکونور قزاقستان به فضا پرتاب شد. ماهواره خیام، طی فرآیندی که توسط ماهواره‌بر انجام شده بعد از یک ساعت از آن جدا شد و در مدار دایروی 500کیلومتری از سطح زمین قرار گرفت.
پرتاب ماهواره خیام با موشک ماهواره‌بر “سایوز”
در نهایت ایران امروز سه ماهواره عملیاتی در مدار لئو دارد.
آیا ایران درمدار ارتفاع پایین زمین یا لئو (LEO) تثبیت شده است؟
امروز ایران به مرکز منطقه‌ای پرتاب در تثبیت لایه لئو تبدیل شده است اما باید توجه داشته باشیم 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 ۱۰۰۰ کیلومتری آن از مرزهای ایران، یک رقیب منطقه‌ای بزرگ خواهیم داشت!
در حال حاضر، ایران در طراحی و ساخت ماهواره‌برهایی که ماهواره‌های سبک را به مدار لئو تزریق می‌کنند، تثبیت شده است اما در ماهواره‌های سنگین مدار لئو یا تزریق منظومه‌های ماهواره‌ای هنوز به تثبیت کامل نرسیده‌ایم و اقداماتی در حال انجام است که از جمله آنها طراحی و ساخت منظومه شهید سلیمانی است که یک منظومه پرتعداد ماهواره‌ای با کاربرد مخابراتی و اینترنت اشیا است.
/