از ماهواره های «پایا»، «ظفر ۲» و نمونه دوم «کوثر» چه می‌ دانیم؟

به گزارش ایلیا انلاین به نقل از زومیت، «ایران با پرتاب همزمان سه ماهواره طلوع ۳، ظفر ۲ و کوثر ۱.۵ وارد مرحله تازه ای از توسعه فضایی شد. این رویداد نشان دهنده حرکت کشور از پرتاب های تک ماهواره ای به سمت منظومه های ماهواره ای در مدار لئو است و اهمیت علمی، اقتصادی و امنیتی گسترده ای دارد.»

مقدمه

ایران در هفتم دی‌ ماه ۱۴۰۴ با پرتاب همزمان سه ماهواره «طلوع۳»، «ظفر۲» و «کوثر۱.۵» وارد مرحله تازه‌ای از توسعه فناوری فضایی شد. این رویداد نه تنها یک دستاورد علمی و فنی محسوب می‌شود، بلکه نشانه‌ای از بلوغ تدریجی صنعت فضایی بومی و حرکت کشور به سمت استقرار منظومه‌های ماهواره‌ای در مدار لئو (LEO) است. اهمیت این پرتاب در آن است که برای نخستین بار سه ماهواره ایرانی به‌طور همزمان در مدار قرار گرفتند؛ اتفاقی که نشان‌دهنده تغییر رویکرد ایران از پرتاب‌های تک‌ماهواره‌ای به سمت منظومه‌های چندماهواره‌ای است.

معرفی ماهواره ها

🚀 طلوع ۳ (ماهواره پایا) :

ماهواره سنجش از دور با دقت تصویربرداری بالاست که با نام «طلوع ۳» نیز شناخته می‌ شود. سازمان فضایی ایران، این ماهواره را با مشارکت صنایع الکترونیک ایران طراحی کرده و ساخته است.

تصویر ماهواره پایا یا طلوع 3

این ماهواره مجهز به زیر سامانه پیشرانش است و قابلیت اصلاح و مانور مداری دارد که عمر مداری آن حداقل برای سه سال تضمین شده است. طبق توضیحات ارائه‌شده در مورد این ماهواره، بیش از ۸۰ درصد تجهیزات و زیرسامانه‌های «پایا» بومی‌سازی‌شده است.

گفته می‌شود که ماهواره پایا نسبت به ماهواره‌های نانو و میکرو پیشین از نظر کیفیت تصویر، وسعت پوشش، مدت تصویربرداری و نرخ ارسال داده ارتقای عملکرد قابل توجهی یافته و برای کاربردهایی همچون مدیریت منابع آب، کشاورزی، پایش محیط‌زیست، نقشه‌برداری و رصد مخاطرات طبیعی طراحی شده است.

• وزن و ابعاد: حدود ۱۵۰ کیلوگرم، طراحی‌شده با ساختار مقاوم برای قرارگیری در مدار لئو.
• مأموریت اصلی: تصویربرداری سنجشی با قدرت تفکیک بالا (کمتر از ۵ متر)، پایش منابع طبیعی، جنگل‌ها و تغییرات اقلیمی.
• ویژگی‌ها: مجهز به دوربین چندطیفی، قابلیت ارسال داده به ایستگاه‌های زمینی در بازه‌های کوتاه، عمر عملیاتی ۳ تا ۵ سال.
• تفاوت با نسل‌های قبلی: نسبت به طلوع۲، قدرت تفکیک و سرعت انتقال داده بهبود یافته و سیستم کنترل وضعیت دقیق‌تر دارد.

🛰 ظفر۲

همانطور که از نام آن پیداست، «ظفر ۲» نسخه تکامل یافته ماهواره ظفر و نسل جدید ماهواره دانشگاهی با ماموریت های ارتقا یافته است که با مشارکت دانشگاه علم و صنعت طراحی و ساخته شده است.

تصویر ماهواره ظفر۲

این ماهواره که از زیرسامانه ها و محموله های ارتقا یافته بهره می برد، وزنی حدود ۱۰۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم دارد و در حوزه سنجش از دور و جمع آوری داده های کاربردی برای پایش منابع طبیعی و مدیریت سرزمین کاربرد دارد.

ماهواره «ظفر ۲» قرار است جایگزین نسل‌های قبلی خود در مدار زمین شود. هدف اصلی این ماهواره سنجشی استقرار در مدار پایین زمین (LEO) برای انجام ماموریت های دقیق تصویربرداری و پایش منابع طبیعی است.

یکی از ویژگی های متمایز و نوآورانه ظفر ۲، ایجاد تحول در ارتباطات مخابراتی است؛ به طوری که برای نخستین بار در صنعت فضایی ایران، امکان برقراری ارتباط صوتی دوطرفه و دریافت و ارسال اطلاعات میان بیش از ۲۵۰ کاربر زمینی فراهم شده است.

• وزن و ابعاد: بین ۱۰۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم، توسعه یافته توسط دانشگاه های ایرانی با همکاری صنایع فضایی.
• مأموریت اصلی: ترکیبی از تصویربرداری و مخابرات، با قابلیت ارسال پیام های صوتی و داده ای.
• ویژگیها: مجهز به سیستم مخابراتی باریک باند، امکان استفاده در ارتباطات اضطراری، پشتیبانی از اینترنت اشیا.
• تفاوت با ظفر۱: افزایش عمر عملیاتی، بهبود کیفیت تصاویر، و اضافه شدن قابلیت های مخابراتی.

رئیس سازمان فضایی ایران پیش از این در معرفی «ظفر ۲» توضیح داده بود که این ماهواره نه‌ تنها وضعیت تجهیزات حساس در بخش‌ های نفت، گاز، حمل‌ و نقل ریلی و دریایی را به مراکز نظارتی گزارش می‌دهد، بلکه قابلیت دریافت فرامین از زمین و ارسال پاسخهای تله متری را نیز دار است.

در بخش عملیاتی، این ماهواره با بهره گیری از دوربین های چندطیفی با قدرت تفکیک ۱۶ متر، طیف گسترده ای از نیازهای ملی را پوشش می‌دهد. در مدیریت بحران از جمله پایش حریق و شناسایی مناطق تخریب‌شده هم کاربرد دارد و در حوزه‌های تخصصی نظیر نقشه برداری شهری، پایش مرز جنگل‌ها و اراضی کشاورزی، و همچنین مطالعه تغییرات زیست‌محیطی مثل حرکت گردوغبار و وضعیت دریاچه‌ها به کار می‌آید.

🌱 کوثر ۱.۵ (نمونه دوم  یا نسخه ای ارتقا یافته ماهواره کوثر) :

نسخه‌ای ارتقایافته از ماهواره کوثر است که بر داده‌های کشاورزی و اینترنت اشیا تمرکز دارد. این ماهواره سومین پروژه ساخت ماهواره در مجموعه «امیدفضا» محسوب می‌شود که با هدف ترکیب و ارتقای قابلیت‌های ماهواره‌های کوثر و هدهد طراحی شده است.

نمونه دوم ماهواره کوثر با وزن ۳۵ کیلوگرم و ابعاد ۲۰ در ۳۰ در ۴۰ سانتی‌متر (۲۴ واحد مکعبی)، ماموریتی دوگانه در حوزه‌های سنجش از دور و مخابرات بر عهده دارد. طراحی این مدل به گونه‌ای انجام شده است که در هر دو حوزه پایش زمین و ارتباطات ماهواره‌ای، بهبودهایی نسبت به نمونه‌های قبلی داشته باشد.

در بخش فنی و تصویربرداری، این ماهواره به دوربینی با قدرت تفکیک مکانی ۳.۴۵ متر در طیف مرئی و NIR (مادون قرمز نزدیک) مجهز شده است. کاربرد اصلی این تجهیزات سنجش از دور با تمرکز ویژه بر حوزه کشاورزی و همچنین توسعه زیرساختهای اینترنت اشیا (IoT) است. این ویژگی ها به ماهواره اجازه می دهد تا داده های دقیقی را برای مدیریت منابع و پایش هوشمند اراضی استخراج کند.

علاوه بر مشخصات سخت افزاری، این پروژه خدمات نرم افزاری پیشرفته ای هم ارائه می کند. یکی از این خدمات سامانه «فضابین» است که بستری را برای سهولت در دسترسی و تحلیل تصاویر ماهواره ای و هوایی فراهم کرده و سامانه «فضایش» نیز وظیفه پایش سلامت انواع محصولات کشاورزی را به صورت برخط و رایگان بر عهده دارد. این خدمات با بهره گیری از جدیدترین تصاویر ماهواره ای، زنجیره کاملی از تولید داده تا تحلیل کاربردی را برای ذینفعان ایجاد می کند.

مشخصات:

• وزن و ابعاد: حدود ۳۵ کیلوگرم، طراحی سبک برای کاهش هزینه پرتاب.
• مأموریت اصلی: پایش کشاورزی، منابع آب و خاک، و مدیریت بحران در حوزه محیط زیست.
• ویژگیها: مجهز به سنسورهای طیفی برای بررسی وضعیت محصولات کشاورزی، قابلیت اتصال به شبکه های IoT، عمر عملیاتی ۲ تا ۳ سال.
• مزیت خاص: به دلیل وزن کم، قابلیت پرتاب همزمان با چند ماهواره دیگر را دارد و بخشی از منظومه‌های آینده خواهد بود.

مدار و فناوری

این سه ماهواره در مدار لئو با ارتفاع حدود ۵۰۰ کیلومتر از سطح زمین قرار گرفتند. مزیت مدار لئو سرعت بالای تصویربرداری و امکان پوشش گسترده در بازه زمانی کوتاه است. در روش‌های سنتی، تصویربرداری کامل از یک منطقه خاص با یک ماهواره ممکن بود تا سه ماه طول بکشد؛ اما با بهره‌گیری از منظومه‌های ماهواره‌ای، کل منطقه ظرف یک تا دو روز تصویربرداری می‌شود. این ویژگی برای مدیریت بحران، پایش منابع طبیعی و امنیت ملی اهمیت حیاتی دارد.

کاربرد تصاویر ماهواره‌ای در مدیریت منابع ملی

یزدانیان، رئیس پژوهشگاه فضایی ایران، در خصوص تفاوت این سه پروژه‌ ماهواره‌ای و فضایی کشور نسبت به نمونه‌های قبلی گفت:

«این ماهواره‌ها در فاصله ۵۰۰ کیلومتری زمین قرار می‌گیرند که مدار لئو نام دارد. هر ماهواره از تعداد زیادی زیر سیستم تشکیل شده که تمامی این سیستم ها در داخل کشور ساخته شده طراحی شده توسعه پیدا کرده است.»

وی با تاکید بر ارتقای قدرت تفکیک تصاویر در این نسل از ماهواره ها توضیح داد: «قبلاً اگر ماهواره های با قدرت ۲۰ متر می ساختیم الان با تاکیدات وزیر ارتباطات به دنبال ارائه سرویس از طریق ماهواره ها و سرویس محور بودن پرتاب ها هستیم و به همین دلیل روی قدرت تفکیک تمرکز کردیم و در حال رسیدن به قدرتهای تفکیکی هستیم.»

کاربردها

• کشاورزی: بررسی وضعیت محصولات، پایش آفات و مدیریت منابع آب.
• مدیریت منابع طبیعی: پایش جنگلها، مراتع و تغییرات اقلیمی.
• مدیریت بحران: رصد مخاطرات طبیعی مانند سیل، زلزله و آتش سوزی.
• اینترنت اشیا: اتصال حسگرهای زمینی به شبکه ماهواره ای برای انتقال داده های حیاتی.
• ارتباطات اضطراری: ایجاد ارتباط پایدار در مناطق دورافتاده یا هنگام وقوع بحران.

اهمیت راهبردی

• علمی و فنی: آزمایش زیر سیستم های جدید، افزایش توان تصویر برداری و مخابراتی.
• اقتصادی: حضور بخش خصوصی در طراحی و پرتاب، ایجاد زنجیره ارزش در اقتصاد فضا.
• امنیتی و ملی: پایش محیطی، مدیریت بحران، ارتباطات پایدار در مناطق دور افتاده.

آینده برنامه فضایی ایران

طبق گزارش‌ تنسیم، از سال آینده، استقرار منظومه شهید سلیمانی به عنوان اولین منظومه ماهواره‌ ای مخابراتی باریک باند ایران آغاز خواهد شد. این منظومه به عنوان ستون ارتباطات حساس و پایدار کشور عمل خواهد کرد و وظیفه انتقال داده ها با امنیت و سرعت بالا را از پایش های محیطی تا پوشش مناطق دورافتاده بر عهده خواهد داشت.

این منظومه 20 ماهواره‌ ای به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند در بازه‌های زمانی کوتاه (بین 30 تا 60 دقیقه) داده‌های حیاتی را از هر نقطه سطح ایران به نقطه‌ای دیگر منتقل کند. این داده‌ها شامل اطلاعات حسگرهای حیاتی نظیر حسگرهای حرارتی، دود، و نشتی لوله‌های نفت، گاز و آب در مناطق مختلف است که پایش آن‌ها نیازمند سرعت عمل بالاست.

طبق برنامه‌ریزی‌ها، فرآیند استقرار باید ظرف هشت ماه عملیاتی شود؛ به این معنی که بین 6 تا 8 پرتاب باید در مدت زمانی کمتر از یک سال انجام پذیرد.

عمر مفید و استانداردهای جهانی

وحید یزدانیان در ادامه درباره تداوم فعالیت این ماهواره‌ها خاطرنشان کرد: «عمر مفید این ماهواره ها بین دو تا پنج سال است که این استاندارد جهانی است. امیدوار هستیم بعد از این پرتاب شاهد افزایش عمر اسمی آن باشیم و با عمر بیشتری عملیاتی شوند.»

رئیس پژوهشگاه فضایی ایران با بیان این که موضوع خدمات محور بودن ماهواره ها با جدیت دنبال می شود، بر حضور پررنگ بخش خصوصی تاکید کرد و افزود:

این سه ماهواره با سرمایه گذاری بخش خصوصی ساخته شده اند. ما به دنبال این هستیم که انشالله زنجیره ارزش اقتصاد فضا را با تاکیدی که رییس جمهوری و وزیر ارتباطات داشتند هرچه بیشتر تشکیل دهیم و شاهد حضور پر رنگ تر بخش خصوصی باشیم.

وی در پایان به برنامه های ایران در حوزه ماهواره های ارتباطی اشاره کرد و گفت: «در زمینه ماهواره های ارتباطی هم برنامه های مفصلی داریم و در ادامه پرتاب ماهواره ناهید۲ که در تابستان انجام شد به عنوان اولین ماهواره ارتباطی، ما ماهواره ارتباطی ناهید۳ را هم در حال طراحی و ساخت داریم.»

جمع بندی

پرتاب سه گانه ماهواره های ایرانی نشان دهنده ورود کشور به مرحله ای تازه از توسعه فضایی است؛ مرحله ای که از پرتاب های تک ماهواره ای فراتر رفته و به سمت منظومه های ماهواره ای حرکت می کند. این دستاورد نه تنها جایگاه علمی ایران را ارتقا می دهد، بلکه پیامدهای اقتصادی و امنیتی گسترده ای نیز به همراه دارد.