فناوری فضایی

ويرايش

 

فناوری فضایی شامل مجموعه ای از دانش ها و فناوری هایی است که بشر برای بررسی فضای اطراف کره زمین و سایر اجرام آسمانی، اقدام به سفر، اقامت در آن، تحقیق و داده برداری رباتیک و غیر رباتیک می کند. در گذشته بررسی فضای بیرونی کره زمین از طریق ارسال موشک های فضایی به مدار زمین امکان پذیر بود، ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی فضایی، سفر موجودات زنده به فضا از جمله انسان میسر شد و در این راستا همکاری تنگاتنگی بین مهندسان، پزشکان و زیست شناسان آغاز شد و موجب پیدایش فصل جدیدی در فناوری فضایی گردید. دسته بندی های جدیدی که می توان در حوزه تکنولوژی فضایی بدان ها اشاره کرد عبارتند از: نانوتکنولوژیکی، بایو تکنولوژی، زیست شناسی فضایی، علم ژنتیک.

 

سیر تحول فناوری فضایی

علوم مربوط به فضا را نمی توان علوم نوپا دانست، چرا که از گذشته های دور بشر همواره به دنبال کشف شگفتی های آسمان و فضاهای اطراف زمین بود. با بررسی آثار برجای مانده از دانشمندان درمی یابیم که از همان سال های اولیه پیدایش علوم، تحقیق و بررسی های فراوانی در خصوص شکل و ترکیبات اجرام آسمانی به منظور شناخت بهتر فضای بیرونی شده است. بشر، با گذشت زمان و با رشد و توسعه تکنولوژی، پا را فراتر گذاشت و سعی کرد از نزدیک با این پدیده شگفت انگیز آفرینش روبرو شود و بتواند به بسیاری از پرسش های خود در خصوص عالم کرات و اجرام آسمانی پاسخی منطقی یابد. علم فضا در واقع وسیله است برای انجام تحقیقات ستاره شناسی. بنابراین علم فضا ترکیبی از چند علوم مختلف همچون: اخترشناسی، فیزیک، علوم سیاه ای، نورشناسی، زمین شناسی، زیست شناسی، هواشناسی، مهندسی و شیمی می باشد.
فناوری فضایی در دوره آغازین خود شامل فناوری ساخت و پرتاب موشک های فضایی، ماهواره ها و کاوشگری های سیاره ای، تصویربرداری دیجیتالی، طراحی و توسعه سنسورها و حس گرهای فضایی، سفرهای بین سیاره ای، سفر انسان به فضا بود. اما امروزه، با پیشرفت علم فضا در حوزه های مختلفی چون ناوبری فضایی، بهینه سازی سیستم ها، زیر سیستم های کوچک تر، سبک تر و کارآمدتر، موتورهای فضایی جدیدتر، انرژی های نو در فضا، پسماندهای فضایی یا همان زباله های مداری و گردشگری فضایی می باشد.
همچنین در این حوزه از فناوری پیش بینی شده است که در آینده اهدافی چون : معدن کاری فضایی، موشک های فضایی تک مرحله ای، فناوری استفاده پاک تر از فضا برای جلوگیری از تولید پسماندهای فضایی، کارخانه های مداری برای تولید دارو و یا آلیاژهای ویژه، هتل های فضایی، کلونی سازی و یا مسکونی سازی فضا و آسانسورهای فضایی دنبال شود.

 

فناوری فضایی در ایران

ایران در سال ۱۳۳۸ با عضویت در سازمان ملل، «مرکز سنجش از دور ملی ایران» را تحت برنامه ای با نام «استفاده بشر از فضای خارج از جو» در تهران افتتاح کرد. از مهم ترین کارهای این مرکز: انجام امور سنجش از دور، ماموریت معین کردن مکان های مناسب برای راه اندازی بخش های مختلف فضایی از جمله پایگاه های دریافت اطلاعات و پرتاب ماهواره بودند. در واقع مهم ترین محرک اصلی فعالیت فضایی در ایران: سنجش از دور، مدیریت بحران، پدافند غیرعامل و سیستم های ناوبری و علاقه به فضا و نجوم بود.
پس از پیروزی انقلاب اسلامی ایران، همزمان با جنگ تحمیلی ۸ ساله عراق علیه ایران، متخصصان ایرانی در صنایع موشکی، طراحی و ساخت موشک های جدید را آغاز کردند و موفق به ساخت موشک بالستیک دوربرد شدند. در سال ۱۳۷۷، ایران موفق به ساخت موشک بالستیک با نام «شهاب ۳» شد که در ابتدای آزمایش دارای برد ۱۳۰۰ کیلومتر بود که بعدها با تلاش مهندسان برد آن به ۲۱۰۰ نیز رسید. این موشک از سال ۱۳۷۷ تا ۱۳۸۲ مورد آزمایش قرار گرفت تا این که در تیرماه سال ۱۳۸۲ به طور رسمی به آمار موشک های ایرانی افزوده شد. همچنین این موشک میان برد نه تنها توانایی هدف قرار دادن کشورهای منطقه را داشت بلکه امکان ارتقا به موشک حامل ماهواره را نیز داشت. حدود ۲ سال بعد ایران ساخت موشک «شهاب ۴» را با هدف پرتاب ماهواره، در برنامه های خود قرار داد و توانست آن را به عنوان اولین موشک ایرانی حمل ماهواره در مدار قرار دهد.
در سال ۱۳۸۱، وزارت دفاع ایران به طور رسمی اعلام کرد که تصمیم به بالا بردن قابلیت موشک های بالستیک دوربرد، به منظور انجام ماموریت های فضایی و حمل ماهواره به مدار را گرفته است.
در سال ۱۳۸۴، متخصصان ایرانی طی قراردادی با روسیه برنامه پرتاب اولین ماهواره ی ایرانی با نام «سینا ۱» را تدوین کردند و این ماهواره را به فضا پرتاب کردند. ساخت و پرتاب این ماهواره بیشتر به منظور دریافت آموزش های مربوط به ساخت موشک توسط متخصصان ایرانی و سنجش توانایی استفاده کاربردی از یک ماهواره در فضا بود. با قرار گرفتن ماهواره سینا در فضا، ایران چهل و سومین کشور صاحب ماهواره در جهان شد.
ایران در سال ۱۳۸۵ موفق به ساخت و پرتاب اولین آزمایش موشک شهاب ۴ با سیستم ناوبری خاص شد و بدین ترتیب دستیابی به فناوری ساخت حامل ماهوره را به جهان اعلام نماید.
در ۱۵ بهمن ۱۳۸۶، بار دیگر یکی از موشک های فضایی ماهواره بر ایران با ماموریت حمل ماهواره با نام «کاوشگر ۱» در فضا قرار گرفت. در واقع کاوشگر ۱ نمونه اولیه «ماهواره بر سفیر» است و با ساخت و پرتاب این ماهواره، ایران نهمین کشوری است که توانمندی ارسال ماهواره به فضا را پیدا کرده است.

با این وجود، پیشرفت مهندسین ایرانی در زمینه فناوری فضایی به اینجا ختم نشد، تلاش شبانه روزی متخصصین حوزه فناوری فضا باعث شد در ۱۴ بهمن سال ۱۳۸۷ اولین ماهواره ماهواره ایرانی به نام «امید»، به ‌وسیله موشک سفیر2 در مدار زمین قرار گیرد. به همین مناسبت این روز در تقویم ایران «روز ملی فناوری فضا» نامیده شده است.
ایران با ساخت بیش از ۱۰ ماهواره با ماموریت های مختلف در ردیف کشورهای صاحب فناوری فضایی است. ماهواره های طراحی شده و ساخته شده عبارتند از: مصباح، زهره، سینا، رصد، ظفر، فجر، امیرکبیر، امید، طلوع، ماهواره برهای سیمرغ، سفیر، سفیرامید، کاوشگر ۱ و ۲ . در حال حاضر نیز طراحی و ساخت ماهواره سنجش از دور «پارس ۲» و ماهواره عملیلتی و کاربردی مخابراتی «قائم» در دستور کار است.
ماهواره سنجش از دور «پارس ۲» که مرکز کنترل ماهواره در داخل کشور خواهد شد، قادر به تصویر برداری با دقت ۵ متر می باشد در آینده ای نه چندان دور در ارتفاع ۶۰۰ کیلومتری سطح زمین مستقر خواهد شد.
ماهواره «قائم»، ماهواره عملیاتی و کاربردی مخابراتی است که در ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتری یکی از سه موقعیت مداری کشور براساس مصوبه اتحادیه جهانی مخابرات (ITU) مستقر می شود.

 روز ملی فناوری فضا
پس از پرتاب موفقیت آمیز اولین ماهواره ایرانی با نام «امید» به فضا در روز ۱۴ بهمن سال ۱۳۸۷ شورای عالی انقلاب فرهنگی ایران، این روز را «روز ملی فناوری فضا» نامگذاری کرد. بدین ترتیب به دنبال تصویب شواری عالی انقلاب فرهنگی ایران و ابلاغ رییس جمهور به عنوان رییس این شورا، ۱۴ بهمن «روز ملی فناوری فضا» در تقویم سالانه کشور ثبت شد.
ماهواره امید، نخستین ماهواره ساخت کشور ایران است که ساخت تمام تجهیزات آن، به عنوان اولین گام علمی کشور در عرصه بومی سازی فناوری فضایی از اسفند ماه سال ۱۳۸۴ در سازمان فضایی ایران آغاز شد. هرچند دستیابی به یک دستاورد بومی یکی از اهداف مهم توسعه فناوری فضا بود ولی ایجاد بسترهایی چون: بررسی و شناسایی صنایع داخلی و ظرفیت های موجود در زمینه تجهیزات ساخت، مونتاژ، تست ماهواره و ایجاد فعالیت های فضایی در شرکت های خصوصی از مهم ترین اهداف این پروژه محسوب می شد. بنابراین می توان چنین عنوان کرد که مهم ترین اهداف پروژه امید دراستای بومی سازی صنعت ماهواره در اولین گام خود عبارتند از: شناسایی ظرفیت های موجود در خصوص تجهیزات ساخت، مونتاژ و تست ماهواره، ایجاد فضای عملیاتی ساخت و تست ماهواره در تعامل با ماهواره داخلی و در نهایت ایجاد بستر فعالیت های فضایی در شرکت های خصوصی.
متخصصان ایرانی با در نظر گرفتن موارد فوق و تلاش های شبانه روزی خود، سرانجام توانستند ساخت ماهواره امید را به پایان رساندند. این ماهواره ملی که از نوع ماهواره های سبک با مشخصات مخابراتی بود به وسیله ماهواره بر «سفیر ۲» در سال ۱۳۸۷ با موفقیت به فضا پرتاب شد. ماهواره امید با هدف برقراری ارتباط متقابل ماهواره و ایستگاه زمینی، تعیین مشخصات مداری و تله متری مشخصات زیرسامانه ها در مدار زمین قرار گرفت و هر ۲۴ ساعت ۱۵ بار به دور زمین می چرخید و در هر دور، دو بار به وسیله ایستگاه های زمینی دورسنجی و بردسنجی کنترل و هدایت می شد. این ماهواره با ۲ باند فرکانسی و ۸ آنتن، داده های اطلاعاتی در بخش های شدت جریان، ولتاژ و دمای محیط به زمین ارسال و از زمین اطلاعات دریافت می کرد. ماموریت این ماهواره پس از ۸۲ روز ارسال و دریافت اطلاعات بالاخره در ۵ اردیبهشت ۱۳۸۸ به پایان رسید.
ماهواره امید، دومین ماهواره ایران در مدار بود. اولین ماهواره، ماهواره «سینا ۱» بود که توسط روسیه در سال ۲۰۰۵ ساخته و برای ایران به فضا پرتاب شد. پرتاب ماهواره امید باعث شد نام جمهوری اسلامی ایران در میان کشورهای دارای فناوری ماهواره ای در جهان ثبت شود. کشورهای دارای ماهواره مستقل بر روی مدار زمین به ترتیب زمانی عبارتند از: شوروی (۱۹۵۷)، ایالات متحده آمریکا (۱۹۵۸)، فرانسه (۱۹۶۵)، ژاپن (۱۹۷۰)، چین (۱۹۷۰)، انگلیس (۱۹۷۱)، هند (۱۹۸۰)، اسرائیل (۱۹۸۸) و ایران (۲۰۰۵).

 

مراکز فضایی ایران

پایگاه فضایی شاهرود
این پایگاه اصلی ترین پایگاه فضایی ایران است که در سال ۱۳۸۶ در ۸۰ کیلومتری جنوب شرق شاهرود در استان سمنان افتتاح شد. موشک کاوشگر ۱ از این پایگاه به فضا پرتاب شد.


پایگاه فضایی قم
این پایگاه در نزدیکی شهر قم قرار دارد. موشک های ایرانی: هواسونگ ۳، شهاب ۲، شهاب ۳، فتح ۱۱۰و موشک زلزال، طی رزمایش پیامبر اعظم ۲، از این مرکز به فضا پرتاب شد.


مرکز فضایی ماهدشت
این پایگاه یکی از مراکز دریافت اطلاعات ماهواره ای کشور است که در سال ۱۳۵۷ در استان البرز مورد بهره برداری قرار گرفت. در این پایگاه، دریافت، ذخیره سازی، پردازش، مدیریت، تکثیر و نشر اطلاعات دریافتی از ماهواره انجام می گیرد.
 

بالا