در بامداد هشتم بهمن ماه 1402 برای نخستین بار سه ماهواره ایرانی با ماهواره‌بر سیمرغ از پایگاه فضایی امام خمینی (ره) به صورت همزمان به فضا پرتاب و با موفقیت در مدار مربوطه قرار گرفت. ماهواره‌بر سیمرغ از جمله دستاورد‌های متعلق به وزارت دفاع و پشتیبانی نیرو‌های مسلح و ماهواره‌های پرتاب شده نیز جزء تولیدات متخصصان جوان مراکز علمی و فناوری کشورمان به حساب می‌آیند.
در پرتاب اخیر سه ماهواره مهدا، هاتف و کیهان در مدار بیضی شکلی با حضیض 450 و اوج 1100 کیلومتری قرار گرفتند.
همچنین سی دی ماه 1402 نیز ماهواره ثریا توسط ماهواره‌بر قائم 100 سپاه پاسدان انقلاب اسلامی ایران که پرتابگری سه مرحله‌ای با سوخت جامد است توسط سکوی متحرک به فضا پرتاب شد و با موفقیت در مدار قرار گرفت. این دو پرتاب با فاصله حدود یک هفته انجام شد که پس از یک دهه رخوت ناشی از بی‌علاقگی دولت قبل رکوردی محسوب می‌شود.
نگاهی به ماهواره‌بر‌های ساخت وزارت دفاع و تاریخچه آن
شکی نیست که توسعه فعالیت‌های فضایی در کشورمان نیازمند توسعه پرتابگرها است. جمهوری اسلامی ایران به عنوان یکی از 9 کشور جهان با توان بومی پرتاب ماهواره به مدار زمین، خود را از بیش از ده سال پیش با ماهواره‌بر سفیر به عنوان بازیگری جدید به جهانیان معرفی کرد.
در نخستین گام‌ها، مدار 250 در 375 کیلومتر بیضوی به عنوان مداری برای گام اثبات فناوری و اثبات قابلیت در نظر گرفته شد و 4 پرتاب موفق ماهواره‌های امید، رصد-1، نوید علم و صنعت و فجر با ماهواره‌بر سفیر-1 برای اجرای گام اول صورت پذیرفت. در گام دوم مدار 500 کیلومتر دایروی با ماهواره‌بر سیمرغ ترسیم و برای این مدار ماهواره‌های مختلفی از جمله طلوع، پیام، ظفر، پارس-1 و ناهید-2 در نظر گرفته شد. طول عمر مداری ماهواره‌هایی که در این مدار قرار می‌گیرند حدود 5 سال اعلام شده بود این در حالی است که با شروع پرتابهای ماهواره‌بر سیمرغ از سال 1396 تا پرتاب اخیر، روند بهبود درصد موفقیت مشهود بود.
سیمرغ برای توسعه منظومه ماهواره‌ای در ایران وارد میدان شد
بعد از چند پرتاب موفق توسط ماهواره‌بر سفیر، ماهواره‌بر جدید و سنگین‌تر ایران به نام سیمرغ وارد مدار شد که البته بنا به دلایل فنی، در دوره‌ای انچنان که باید و شاید موفق ظاهر نشد و همین موضوع، باعث شد برخی از رقبا و دشمنان خارجی ایران روی به پایان رسیدن توان فنی و علمی ایران در این حوزه مانور بدهند. سیمرغ را شاید بتوان ماهواره‌بری پر حاشیه نامید!
این ماهواره‌بر از زمان ورود به خدمت خود در ایران فقط چند آزمایش واقعی داشته و نباید توقعات ماهواره‌بر‌هایی با ده‌ها پرتاب موفق را از آن داشت.
اما ماهواره‌بر سیمرغ به طور کلی تا قبل از موفقیت مهم و بزرگ 8 بهمن 1402، ارسال ماهواره به فضا را در کارنامه خود نداشت و در سال‌های قبل نیز در بحث قراردادن ماهواره در مدار زمین نیز انچنان که باید و شاید موفق عمل نکرده و با نرسیدن ماهواره به شتاب مورد نظر (که فقط ناشی از چند ثانیه عدم هماهنگی در مرحله اخر بود) این سامانه از دست رفت.
این ماهواره‌بر در واقع گام نخست ایران برای انتقال ماهواره‌ها در مدار برگشت ناپذیر بیش از 1000 کیلومتری از سطح زمین است که علاوه بر تامین عمر‌های بسیار بالاتر برای ماهواره‌ها، زمان پوشش دهی بر کشور را نیز به نحو چشمگیری می‌افزاید. با توجه به تغییرات بسیار زیاد سیمرغ نسبت به سفیر، فناوری‌های مورد نیاز برای رسیدن به ماهواره‌بری جدید یعنی طراحی، ساخت، ازمایش، شبیه‌سازی، ایمنی، دقت و صحت عملکرد مراحل و تمام زیرسامانه (هدایت، کنترل، ناوبری، مخابراتی، تزریق ماهواره، موتور‌ها، پمپ‌ها، حسگر‌ها، رایانه‌ها و… ) دوباره دست به دست هم دادند تا این محصول به تولید برسد.
این فناوری‌ها توسط بخش‌ها و صنایع مختلف نظیر طراحی و تحقیقات، موتور، سوخت، هدایت و کنترل، ساخت حسگر، سازه و تجهیزات پرتاب به کار گرفته شدند و در نهایت انواع ازمایش‌های لازم نظیر استاتیک، خواص جرم، مودال، تلاطم سوخت، ارتعاشات، شوک، حرارت سازه و جدایش روی بخش‌های مربوطه در موشک به انجام رسید. پس از اجرای دقیق هر یک از این ازمایش‌ها و بررسی و تحلیل موشکافانه داده‌های ثبت شده، گروه‌های طراحی در صورت نیاز مجددا اقدام به بازبینی بخش‌های مربوطه و تجدید طرح و ساخت نمونه جدید و اجرای مجدد ازمایش‌ها می‌کنند و تنها پس از تایید شدن نهایی تمام بخش‌ها ماهواره‌بر برای اجرای ازمایش عملیاتی مهیا می‌شود.
این موشک ماهواره بر که از سوخت مایع استفاده می‌کند دو مرحله‌ای است. اطلاعات مربوط به آن که در پرتابهای قبلی اعلام شده از این قرار است: طول کلی این موشک 25974 میلی‌متر، تعداد مراحل 2 ، قطر مرحله اول 2400 میلی‌متر، طول مرحله اول 17816 میلی‌متر و رانش مرحله اول 142 تن است. قطر مرحله دوم 1500 میلی‌متر، طول مرحله اول 8158 میلی‌متر و رانش آن نیز 2.7 تن است.
ماهواره‌بر سفیر به عنوان نسل اول ماهواره‌بر‌های ایرانی در بخش پیشران طولی در حدود 25 متر داشته و وزن کلی آن نیز 26 تن بود و نهایتا می‌توانست یک ماهواره 50 کیلوگرمی را به مدار 450 کیلومتر برساند. «سیمرغ»، ماهواره‌بر سوخت مایع دو مرحله‌ای است. این ماهواره‌بر به نوعی ارتقا یافته خانواده سفیر است و از چهار موتور خوشه‌بندی شده سفیر استفاده می‌کند. محصول مذکور در جدیدترین حرکت خود به سمت فضا که هفتمین پرتاب تحقیقاتی آن به شمار می‌رفت، توانست با تزریق چندگانه ماهواره‌ها، دریچه‌ای جدید در پرتابهای فضایی کشور باز کند. با این اوصاف، این پرتاب موفقیت‌آمیز یازدهمین پرتاب فضایی موفق در دولت سیزدهم محسوب می‌شود.
به نظر می‌رسد توسعه فعالیت فضایی که ارزش افزوده داشته باشد، در گرو ساخت ماهواره‌های بزرگتر و سنگین‌تر است و قرار دادن چنین ماهواره‌هایی در مدار هم طبیعتا مستلزم برخورداری از پرتابگرهای با توانمندی و قابلیت اطمینان بالا است. برنامه توسعه ماهواره‌بر‌های سوخت مایع در وزارت دفاع و پشتیبانی نیرو‌های مسلح در یک نقشه راه متشکل از ماهواره‌بر‌های سیمرغ، سریر و سروش دنبال می‌شود که پرتاب اخیر ماهواره‌بر سیمرغ نشان داد این نقشه راه فعلا با روند مناسبی پیش می‌رود.
از سال‌ها قبل این نکته در صحبت‌ها و گزارشات مسئولان بخش فضایی کشورمان مطرح می‌شد که ماموریت دیگر سیمرغ که برای اولین بار در برنامه فضایی ایران قرار است انجام شود و بسیار هم نقش مهمی در توسعه هر چه سریعتر صنعت فضایی کشور دارد، آزمایش حمل و پرتاب و تزریق سه ماهواره در یک پرواز است که خوشبختانه در تست اخیر به بهترین وجه انجام شد. پیش از این نیز اعلام شده بود که قرار است دو ماهواره کوچک به همراه یک ماهواره اصلی در سال 1399 یا 1400 با ماهواره‌بر سیمرغ در مدار قرار داده شود که این کار راه را برای قراردهی همزمان ماهواره‌های کاربردی با ماموریت‌های مختلف یا منظومه ماهواره‌ای در آینده باز می‌کرد.
کدام ماهواره‌های ایرانی و با چه ماموریتی به فضا رفتند؟
ماهواره بر سیمرغ در حالی در پرتاب جدید و هفتمین پرواز خود ماهواره “مهدا” و دو تاسواره “کیهان 2” و “هاتف 1” را از پایگاه امام خمینی (ره) با موفقیت در مدار بیضوی با ارتفاع کمینه 450 کیلومتر و ارتفاع بیشینه 1110 کیلومتری زمین تزریق کرد که این اولین بار است تزریق چندگانه در حوزه فناوری فضایی کشور به ثبت رسیده و همزمان ماهواره‌بر توانسته به مداری با ارتفاع و اوج 1110 کیلومتر دست یابد تا جمهوری اسلامی ایران برای اولین بار، از ارتفاع هزار کیلومتری در پرتابهای خود عبور کند.
ماهواره مهدا ماهواره‌ای تحقیقاتی است که مراحل طراحی، ساخت، تجمیع و آزمون آن در پژوهشگاه فضایی ایران انجام شده و نانوماهواره‌های کیهان 2 و هاتف 1 نیز توسط شرکت صنایع الکترونیک ایران (صاایران وابسته به وزارت دفاع) طراحی و آماده پرتاب شده‌اند. ماهواره مهدا، از سری ماهواره‌های سبک وزن پژوهشگاه فضایی ایران است که به منظور آزمایش زیرسامانه‌های توسعه‌یافته ماهواره‌ای طراحی و ساخته شده‌اند. ماموریت اصلی این ماهواره، بررسی صحت عملکرد ماهواره‌بر سیمرغ در تزریق چندگانه محموله‌های فضایی در مدار پایین زمین و ارزیابی عملکرد برخی از طراحی‌های جدید و قابلیت اطمینان فناوری‌های بومی در فضا است.
نانوماهواره کیهان 2 از سری ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران است که برای اثبات فناوری موقعیت‌یابی فضاپایه طراحی و ساخته شده و امکان تعیین موقعیت را به صورت بومی و مستقل از سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی، برای گیرنده‌های زمینی فراهم می‌کند. در این ماهواره، از زیرسامانه تعیین و کنترل وضعیت به منظور نشانه‌روی پایدار و دقیق به سمت زمین، استفاده شده است. این ماهواره در حوزه ناوبری فضاپایه و تعیین موقعیت گام اول تحقیقاتی در این حوزه است که متخصصان وزارت دفاع آن را توسعه داده‌اند و‌ایستگاه‌های زمینی آن نیز توسعه داده شده است. قدم‌های بعدی برای پرتاب ماهواره‌های بعدی در این حوزه نیز انجام خواهد شد.
نانوماهواره هاتف 1 نیز از سری ماهواره‌های مکعبی شرکت صاایران است که به منظور اثبات فناوری مخابرات باند باریک با کاربرد اینترنت اشیا ساخته شده است. نکته مهم اینکه این ماهواره به عنوان نسخه آزمایشی اول از مجموعه ماهواره‌های منظومه ماهواره‌ای شهید سلیمانی، به فضا پرتاب شده است. این ماهواره نخستین قدم تحقیقاتی در راستای منظومه اینترنت اشیاست که در راستای برنامه 10 ساله فضایی کشور تعریف و بدین منظور قراردادی با سازمان فضایی منعقد شده تا در آینده تعدادی ماهواره در قالب یک منظومه قرار بگیرند، لذا این ماهواره اولین گام به عنوان گام تحقیقاتی برای شروع منظومه اینترنت‌اشیا یا “مخابرات باریک باند” تعریف شده است.
ماهواره «ثریا» سازمان فضایی نیز توسط ماهواره‌بر سوخت جامد سهمرحلهای «قائم100» نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی با موفقیت در سی دی ماه به فضا پرتاب شد. این ماهواره با موفقیت در مدار 750کیلومتری قرار گرفته و رکورد جدید را ثبت کرده است. ماهواره تحقیقاتی ثریا جرم تقریبی 50 کیلوگرم دارد و با ماهواره‌بر قائم100 طی 11 دقیقه با سرعت 7478 متر بر ثانیه بر مدار 750کیلومتری زمین نشست. آزمایش پروازی این ماهواره‌بر با موتور سوخت جامد مرحله اول رافع با موفقیت انجام شده است و قائم100 اولین ماهواره‌بر سهمرحلهای سوخت جامد ساخت کشور است که توسط دانشمندان نیروی هوافضای سپاه ساخته شده است و قادر خواهد بود ماهواره‌های با وزن 80 کیلوگرم را در مدار 750کیلومتری از سطح زمین قرار دهد.
پرتابگرهای بعدی
با توسعه و بهینه‌سازی سیمرغ توان حمل محموله‌هایی تا جرم 450 کیلوگرم به مدار لئو یا محموله‌هایی سبکتر به مدارهای بالاتر را خواهد داشت. این ارتقا اکنون انجام شده و انتظار می‌رود که سیمرغ ارتقا یافته بتواند محموله کوچکی را تا مدار 36 هزار کیلومتری برساند.
گام بعدی ارتقا از سیمرغ دو مرحله‌ای به سریر سه مرحله‌ای است که توان حمل محموله‌هایی با جرم تا 1.5 تن را به مدار لئو خواهد داشت. در سریر طول پرتابگر از 27 متر (سیمرغ) به 35 متر افزایش خواهد یافت که سطح جدیدی از پرتابگر خواهد بود. پرتابهای آزمایشی سریر از چند ماه آینده آغاز خواهد شد.
گام بعدی ورود به مرحله پرتابگرهای سنگین است که حدود 90 درصد پرتابهای امروز دنیا را انجام می‌دهند. در این مرحله کام اول ماهواره‌بر سروش 1 با توان حمل محموله‌های حدود 5 تن است و گام بعدی سروش 2 که تا 15 تن تعریف شده. این پرتابگرها اکنون در مرحله توسعه فناوری‌ها و زیرمجموعه‌ها هستند.
نحوه دستیابی ایران به منظومه ماهواره‌ای
همانطور که در بخش معرفی ماهواره‌های پرتاب شده به فضا بیان شد ماهواره هاتف 1 به عنوان نسخه آزمایشی اول از مجموعه ماهواره‌های منظومه ماهواره‌ای شهید سلیمانی، به فضا پرتاب شده است. به گفته سالاریه رئیس سازمان فضایی کشور یکی از مهمترین پروژه‌های این سازمان، «منظومه ماهواره‌ای مخابراتی باریک باند» موسوم به «پروژه شهید سلیمانی» است که متشکل از ماهواره‌های سبک وزن برای ارائه خدمات اینترنت اشیا بوده و به نظر می‌رسد با پرتاب اخیر، رسما وارد فاز اجرایی شده است.
سردار علی جعفرابادی فرمانده فضایی نیروی هوافضای سپاه نیز در خلال گفتگوی گذشته خود در خصوص ویژگی‌های ماهواره نور 3 و پرتاب موفق آن اعلام کرده بود “سپاه قصد دارد پس از این، با نرخ بالاتری شروع به پرتاب ماهواره کند تا منظومه‌ای از ماهواره‌های ایرانی را در مدار قرار دهد”. به گفته این مقام مسئول، این ماهواره‌ها برای مردم‌یاری و رصد مخاطرات طبیعی نیز کاربرد داشته و علاوه بر آن، در حوزه دفاعی نیز ما می‌توان از این ماهواره‌ها برای اشراف اطلاعاتی فرماندهی کنترل و هدایت تجهیزات هدایت‌پذیر استفاده کرد”.
همانطور که از اسم آن مشخص است، منظومه ماهواره‌ای به مجموعه‌ای از ماهواره‌هایی گفته می‌شود که در مداری مشخص قرار گرفته و برای انجام یک یا چند ماموریت به کار می‌روند. اگر بخواهیم در حال حاضر به نمونه‌های معروفی از منظومه‌های ماهواره‌ای اشاره کنیم می‌توانیم به مجموعه ماهواره‌های خدمات اینترنتی استارلینک، سامانه‌های مکان‌یابی موقعیت‌یابی جی‌پی‌اس، بایدو یا گلوناس یا مجموعه ارتباطی TDRSS مخصوص سازمان ناسا اشاره کرد. از طرح‌های جدید در این حوزه می‌توان به طرح موسوم به Blackjack توسط سازمان دارپا در وزارت دفاع امریکا اشاره کرد که قرار است ماهواره‌های شناسایی کوچک‌تر و ارزان‌تر نسبت به مدل‌های قبلی را در تعداد بالا به مدار زمین ارسال کند.
از مزایای این کلاس از ماهواره‌های کوچک و داشتن منظومه‌های ماهواره‌ای خصوصا در بحث نظامی این است که در بحث مقابله کار دشمن بسیار سخت خواهد بود. اگر دشمن به سمت بحث مقابله نرم و بحث‌هایی مثل استفاده از اخلال‌گر‌ها برود حجم زیاد ماهواره‌ها که از زوایای مختلفی یک منطقه را پوشش می‌دهند کار را برای دشمن سخت خواهد کرد.
با رصد اخبر مربوط به تولید ماهواره در کشور، به خوبی مشخص می‌شود توسعه ماهواره‌های کوچک یا تاسواره‌ها در کنار ماهواره‌های بزرگ ایرانی، جریان داشته و در عین حال ماهواره‌بر‌های قدرتمند‌تر نیز وارد کار شده‌اند. تصور کنیم با پرتاب دو یا سه ماهواره بر قائم سپاه یا سیمرغ و ذوالجناح وزارت دفاع می‌توان بین 20 تا 30 ماهواره شناسایی را به صورت همزمان در مدار زمین قرار داد. در این شرایط وضعیت رصد از نقاط مختلف زمین به صورت لحظه‌ای بسیار ارتقاء یافته و می‌توان گفت که با رسیدن به مرحله تشکیل منظومه ماهواره‌های شناسایی مثل سری نور، چشم جمهوری اسلامی ایران به صورت زنده و همزمان در تمامی نقاط جهان باز خواهد شد.
دولت در سند تحول خود که اسفندماه 1400 بخش‌هایی از آن رونمایی شد، 2 راهبرد شامل «توسعه و تنوع بخشی سرمایه‌گذاری در صنعت فضایی» و «تجمیع توانمندی‌ها و ظرفیت‌های ملی و بین‌المللی» برای برون رفت از چالش‌های موجود در صنعت فضایی را در نظر گرفته که شامل 1- تولید حداقل یک منظومه 10 ماهواره‌ای ارتفاع پایین (بلندمدت- وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات) و 2- اعطای مجوز سرمایه‌گذاری بخش غیر دولتی در تولید و قراردادن ماهواره در مدارهای عملیاتی (میان مدت- وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات، وزارت دفاع و پشتیبانی نیرو‌های مسلح). است که به نظر می‌رسد پاسخی به رخوت و رکود تاسف برانگیز صنعت فضایی در دولت قبل است.
با این اوصاف، حالا به نظر می‌رسد در سال‌های اینده باید منتظر ورود به خدمت نسل جدیدی از موتور‌ها و ماهواره‌بر‌های سوخت جامد و مایع توسط سپاه و وزارت دفاع باشیم که توان حمل محموله‌های سنگین‌تری را در مدارهای بالاتر خواهند داشت؛ مسیری که از رهگذر آن می‌توان مسیر حرکت کشور به سمت فتح مدار 36000 کیلومتری زمین را هم تسهیل کرد.
