پرتاب ماهواره برها و نیز ماهواره های بومی در چند ساله اخیر نماد این پیشرفت بزرگ در عرصه فضایی محسوب می شود. اکنون ایران در بین ده کشور فضایی جهان قرار دارد که این امر حاصل و ثمره بیش از چهار دهه تلاش و مجاهدت متخصصان این سرزمین بوده و به همین دلیل ایران از جایگاهی قابل اتکا در این صنعت بین کشورهای معدود صاحب این فناوری برخوردار است.
در حال حاضر ساخت پایگاه پرتاب ماهواره در اختیار شش کشور است و ایران رتبه بعدی از نظر توسعه پایگاه فضایی را در اختیار دارد. صنعت فضایی در زمره صنایع دارای فناوری پیشرفته محسوب می شود. با وجود تمام محدودیت‌های اعمالی، جمهوری اسلامی ایران به چرخه کامل فناوری فضایی دست یافته است.
طراحی و ساخت ماهواره برها و گام های مهم در زمینه ساخت ماهواره های بومی، پرتاب آنها، دریافت داده ها و در نهایت استفاده از داده‌های دریافتی چرخه کامل این فناوری را شکل می دهد.
از جمله پیشرفت های نمایان ایران در عرصه فضایی ساخت و پرتاب کاوشگرهای فضایی و کپسول های زیستی با استفاده از پرتابگرهای فضایی بوده است.
جدیدترین تحول در این زمینه ارسال کپسول زیستی کاووس با استفاده از پرتابگر فضایی سلمان است. با اینکه از ۱۷ سال گذشته، پرتاب کپسول‌های زیستی با هدف توسعه زیست فضا در کشور آغاز شده بود، اما این طرح چند سال متوقف شد. چند ماه پیش و بعد از یک دوره توقف فعالیت در این حوزه، «حسن سالاریه» رئیس سازمان فضایی ایران از سرگیری پرتاب کپسول‌های زیستی در سال جاری را از برنامه‌های این سازمان، اعلام کرد.
روز 15 آذر و بعد از گذشت چند ماه از این اظهار نظر، شاهد یک پرتاب موفق با استفاده از پرتابگر فضایی سلمان با همکاری مشترک وزارت دفاع و سازمان فضایی ایران صورت گرفت که به مثابه نقطه عطفی برای طرح های دراز مدت ایران برای دستیابی به فضا محسوب می شود.
کپسول زیستی کاووس
جدیدترین کپسول زیست فضایی ایران موسوم به «کاووس» با پرتابگر بومی «سلمان» متعلق به وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح روز چهارشنبه 15 آذر1402 با موفقیت پرتاب شد.
این کپسول زیستی محموله علمی، پژوهشی و فناورانه در راستای تحقق نقشه راه طرح اعزام انسان به فضا است که به منظور توسعه و اکتساب فناوری‌های مورد نیاز در این راستا، به ارتفاع ۱۳۰ کیلومتری از سطح زمین پرتاب و با موفقیت بازیابی شد.
پرتاب زیر مداری این کپسول زیستی با وزن ۵۰۰ کیلوگرم با موفقیت انجام شد و از زمان پرتاب این کپسول تا لحظه فرود ۱۵ دقیقه زمان بُرد. با پرتاب موفق این کپسول که به سفارش سازمان فضایی ایران و توسط پژوهشگاه هوافضای وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ساخته شده، توسعه فناوری‌های مختلف طرح اعزام به فضا شامل پرتاب، بازیابی، سامانه‌های کنترل سرعت و سپر ضربه‌گیر، طرح آیرودینامیک کپسول و چتر، سامانه‌های مربوط به کنترل و پایش شرایط زیستی و … با موفقیت مورد آزمایش قرار گرفت.
این کپسول زیستی قادر به حمل انسان نیست، اما دارای قابلیت‌های بسیار پیشرفته ای است و طبق اعلام سازمان فضایی ویژگیهای پیشرفته‌تر و بهتری به نسبت کپسول‌های قبلی دارد که یکی از مهمترین این ویژگی‌ها، قابلیت هدایت و کنترل کپسول است.
«سیداحمد حسینی‌مونس» سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع می گوید: "اگر بخواهیم به صورت ویژه در حوزه الزامات کپسول‌های زیستی و موجود زنده صحبت کنیم اولین و مهمترین پارامتر، قابلیت اطمینان و ایمنی است؛ ما از لحاظ توان پیشرانشی و از لحاظ توان ماهواره‌برها و پرتابگرهای مشکلی نداریم. در پرتاب‌های معمولی که ما با موجود زنده و انسان سر و کار نداریم پرتابگرها دارای سیستم انهدام خودکار هستند تا اگر به هر دلیلی زیرمجموعه‌ای دچار خطا شد در اصطلاح سیستم «خودکشی» می‌کند. اما زمانی که شما با موجود زنده و به ویژه انسان سروکار دارید از لحاظ قابلیت اطمینان باید به ۹۹ درصد برسیم."
برای رسیدن به فناوری اعزام انسان به فضا، ابتدا می‌بایست کپسول‌های زیستی در چند مرحله با وزن‌های کمتر با موفقیت به فضا پرتاب شوند و به‌سلامت به زمین برگردند. در هر مرحله وزن بیشتر، ارتفاع بالاتر و پارامترهای پیچیده‌تری مورد آزمایش قرار می‌گیرد و در صورت موفقیت‌آمیز بودن، برنامه‌ریزی برای مرحله بعد شروع می‌شود تا در نهایت همه مختصات لازم برای اعزام انسان به فضا فراهم می‌شود.
اتفاقی که در «نقشه راه طرح اعزام فضانورد ایرانی» برنامه‌ریزی شده تا سال 1407 محقق شود. آخرین پرتاب کپسول زیستی در اوایل دهه 90 صورت گرفت و پس از آن متوقف شد. بعد از ده سال، با پیگیری‌های انجام شده در حوزه زیست فضا، در قراردادی که در شش ماهه نخست امسال امضا شده توسعه کپسول زیستی در دستور کار قرار گرفت و روز 15 آذر با موفقیت آزمایش شد.
به گفته «حسین دلیریان» سخنگوی سازمان فضایی ایران، طبق بررسی‌های انجام‌شده، سپر ضربه‌گیر کپسول زیستی موفق عمل کرده و توانسته مطابق طراحی، انرژی کپسول را هنگام رسیدن به سطح زمین به خوبی تلف کند که از دستاوردهای مهم این پروژه به حساب می‌آید.
به گفته وی، همچنین در حال حاضر بوردهای داده‌برداری از داخل کپسول خارج‌شده و داده‌های ذخیره‌شده کپسول هم در حال ارزیابی هستند، از این داده‌ها در بهبود فرایند طراحی و ساخت کپسول‌های زیستی بعدی استفاده خواهد شد.
دلیریان همچنین گفت: در مأموریت این کپسول، ارسال موجود زنده تعریف نشده است اما تعدادی کیت زیستی توسط کپسول حمل شده است که این کیت‌ها نیز با موفقیت روی زمین بازیابی شده‌اند.
سیداحمد حسینی‌مونس، سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در باره کپسول زیستی کاووس اظهار داشت: تعدادی از پرتاب‌های ما به صورت زیرمداری انجام می‌شود. پرتاب کپسول زیستی کاووس که توسط پرتابگر انجام شده یک پرتاب زیرمداری به سفارش سازمان فضایی ایران بود که حامل یک محموله زیستی بود.
در این پرتاب، موتور پرتابگر به مدت ۶۷ ثانیه روشن بود و محموله را تا ارتفاع ۱۳۰کیلومتری انتقال داد. پرتابگر سلمان مطابق طراحی‌های انجام‌شده وظیفه خود را با موفقیت انجام داد و در شرایطی که مدنظر بود با انطباق کامل با طراحی انجام‌شده، جدایش کپسول و محموله انجام شد.
سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع تأکید کرد: زمانی که از محموله یا کپسول زیستی صحبت می‌کنیم الزامات خاصی بر روی پرتابگر بار می‌شود و ما باید حداکثر شتاب وارده به محموله را تحت کنترل داشته باشیم. به جز شتاب، نرخ شتاب‌گیری بسیار مهم است و همچنین ارتعاشات وارده نیز بسیار مهم است و همه اینها الزاماتی است که در فرایند طراحی پرتابگر باید رعایت شود.
«عیسی زارع‌پور» وزیر ارتباطات و فناوی اطلاعات دراین زمینه گفت: به زودی تست‌های زیرمداری نسل جدید کپسول‌های زیستی را در کشور انجام خواهیم داد؛ این اتفاق خواهد افتاد و ان‌شاءالله ما را در مسیر دستیابی به اهدافمان در زیست در فضا نزدیک می‌کند.
وی با اشاره به اینکه تست‌های زیرمداری این کپسول در حال انجام است، گفت: تا رسیدن به نقطه‌ای که بتوانیم انسان را به فضا ارسال کنیم هنوز ۵ تا ۶ سال فاصله داریم، اما باید توجه داشت که ۱۰ سال این حوزه عملا تعطیل بوده است (از حدود سال ۹۱ که موجود زنده «میمون» را در فاصله ۷۰-۶۰ کیلومتری رفت و برگشت) و در حال احیای آن هستیم.
وزیر ارتباطات و فناوی اطلاعات در پاسخ به سوالی در مورد ارسال موجود زنده به فضا، تصریح کرد: در تست‌های زیرمداری، سامانه‌های ناوبری، چتر فرود و سپرحرارتی که فناوری‌های جدیدی هستند قرار است برای اولین بار تست شوند؛ در قدم بعدی ابتدا موجود زنده و در قدم‌های بعدی در نهایت انسان به فضا ارسال کنیم.
«حسن سالاریه» رئیس سازمان فضایی ایران نیز در باره برنامه‌های سازمان فضایی ایران در حوزه اعزام انسان به فضا، توضیح داد: ما در این زمینه برنامه مفصلی با عنوان “زیست فضا” داریم. از این برنامه در گذشته با عنوان «اعزام انسان به فضا» یاد می‌شد و الان این برنامه را توسعه دادیم.
وی با تاکید بر اینکه در این برنامه تنها تمرکز ما بر روی زیست انسان نیست، خاطر نشان کرد: در این زمینه تنها تکیه ما بر اعزام فضانورد نیست، بلکه در این طرح موضوع زیست‌فضا به طور مبسوط در یکی از پژوهشگاه‌ها در حال انجام است و این طرح جزو برنامه‌های جدی سازمان فضایی به شمار می‌رود. در این طرح بسیاری از کاربری‌های دیگر از جمله ساخت آزمایشگاه‌های زیر مداری را در این زمینه داریم.
پرتابگر سلمان
مجموعه پرتابگرهای فضایی جزو مجموعه‌های پیچیده‌ای است که کمتر کشوری به این فناوری دست پیدا کرده است. در چرخه فناوری‌های فضایی بیش از ۹۰ کشور دارای ماهواره هستند و بیش از ۴۰ کشور دنیا ماهواره‌ساز هستند، اما فقط ۱۰ کشور در دنیا قادر به پرتاب بومی و مستقل هستند که ایران نیز جزو این ۱۰ کشور برتر است.
کمتر از پنج کشور دنیا قادر به اعزام انسان به فضا هستند که در آینده‌ای نزدیک ایران نیز به جرگه این کشورها خواهد پیوست. یک ماهواره‌بر یا پرتابگر فضایی از چندین هزار قطعه تشکیل شده است که عدم عملکرد یا خطا در عملکرد هرکدام از این قطعات می‌تواند منجر به شکست کل مأموریت شود.
هزاران داده در فرایند طراحی ماهواره‌بر تبادل می‌شود و تست‌های مختلفی در زیرمجموعه باید انجام شود تا بتوان به موفقیت رسید. پرتابگر کپسول زیستی کاووس که «سلمان» نام دارد هم اولین نسخه از این کلاس پرتابگرهاست که قابلیت پرتاب کپسول‌های زیستی با وزن 500 کیلوگرم را داراست و ارتقای قابل توجهی در پیشران، ویژگیهای آیرودینامیکی و کنترل آن متناسب با محموله‌های زیستی یافته است.
این پرتابگر کاملاً بومی توسط سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع ساخته شده است. پرتابگر سلمان دارای ویژگیهای متعدد و پیشرفته‌ای در حوزه پیشران، ایرودینامیکی و کنترل است. تفاوت عمده این پرتابگر با خانواده پرتابگرهای قبلی، بزرگ بودن قطر محموله از بدنه پرتابگر است.
سیداحمد حسینی‌مونس، سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در باره خصوصیات پرتابگر سلمان می گوید: عمدتاً پیشرانش‌ها از سوخت مایع استفاده می‌شود که قابلیت کنترل تراس و کنترل شتاب را دارد و ماهم از این نوع پیشرانش استفاده کردیم و برمبنای فناوری‌های قبلی در حوزه پیشرانش ارتقا داشتیم.
یک تفاوت عمده پرتابگر سلمان نسبت به خانواده پرتابگرهای قبلی این بود که برای نخستین بار قسمت محموله دارای قطری بیشتر از خود بدنه پرتابگر است.این نوع طراحی و این نوع ترکیب پرتابگر باعث می‌شود که به لحاظ آیرودینامیکی و بارهای وارده آیرودینامیکی و مرکز فشار و ... الزامات خاصی به لحاظ پایداری و کنترل پرواز این نوع پرتابگر بار می‌شود.
ما آزمایشگاه‌های زمینی و متناسب با این نوع طراحی را دراختیار نداریم یعنی ما تونل بادی که این شرایط را قبل از پرتاب و در زمین تست‌های لازم را انجام دهیم و ضرایب را به صورت تجربی بدست بیاوریم، نداشتیم و برمبنای خبرگی و تجاربِ دانشمندان ما از پرتابگرهای قبلی و مدل‌های بومی که توسعه داده شده است این ضرایب محاسبه شد.
الگوریتم‌های هدایت کنترل و ناوبری نوشته شد و در نخستین پرتاب به صورت کامل صحه‌گذاری شد و مطابق طراحی که انجام شد بدون کوچکترین انحرافی این پرواز انجام شد و همچنین جدایش در نقطه مدنظر انجام شد.
سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع با اشاره به پرتابگر سلمان گفت: با وجود اینکه پرتابگر سلمان نخستین پرتاب از این نوع کلاس بود و بیش از ۱۰ ریسک برای این پرتاب و پرتابگر شناسایی کرده بودیم اما الحمدالله با موفقیت کامل همراه بود. در آینده و در مسیر توسعه پرتابگرها چه برای محموله‌های ماهواره و چه کپسول‌های زیستی بر روی ارتقای فناوری‌های پرتاب کار می‌کنیم برای اینکه محموله‌های سنگین‌تری را به فضا پرتاب کنیم. امروز بعد از گذشت ۱۵ سال از اولین پرتاب ماهواره بومی با پرتابگر سفیر، دانشمندان ایرانی به سطح تجربه و خبرگی کامل رسیدند و نرم‌افزارهای بومی طراحی‌شده خود را داریم.
نویسنده: سیدرضا میرطاهر
117
بیشتر بخوانید:
پرتاب موفق جدیدترین کپسول زیستی ایران به فضا
