کاوشگری بر مدار امید-قسمت دوم

ساختار ماهواره‌ها

هر ماهواره‌ دارایی تجهیزاتی است که برای انجام ماموریت به آنها نیاز دارد. برای مثال ماهواره‌یی که وظیفه بررسی کیهان را دارد، به یک تلسکوپ مجهز است. همه ماهواره‌ها علاوه بر تجهیزات تخصصی، دارای سیستم‌های اصلی برای کنترل تجهیزات خود و کارکرد ماهواره‌ها هستند، از جمله سیستم تامین انرژی، مخازن، سیستم تقسیم برق و ... بخش داده‌ها و اطلاعات نیز به رایانه‌هایی مجهز است که می‌تواند اطلاعات به دست آمده را جمع‌آوری و پردازش و فرمان‌های ارسال شده از زمین را اجرا کند. بیشتر ماهواره‌ها را با موشک به فضا می‌فرستند. این موشک‌ها پس از اتمام سوخت‌شان به درون اقیانوس‌ها می‌افتند. بیشتر ماهواره‌ها در ابتدا با حداقل تنظیمات در مسیر خود در مدار قرار می‌گیرند و پس از قرار گرفتن در مدار، راکت‌های موجود در خود ماهواره‌ها، تنظیم‌های نهایی را انجام می‌دهند. کنترل بیشتر ماهواره‌ها در مرکزی روی زمین است. این مراکز دستورالعمل‌ها را به ماهواره ارسال و اطلاعات جمع‌آوری شده توسط ماهواره‌ها را دریافت می‌کنند. مرکز کنترل با امواج رادیویی با ماهواره‌ها را دریافت می‌کنند. مرکز کنترل با امواج رادیویی با ماهواره‌ در ارتباط است. ماهواره‌های موجود در ارتفاع زیاد (مدار ژنوسینکرونوس) در ارتباط همیشگی با زمین هستند. اما ماهواره‌های موجود در ارتفاع کم دوازده بار در روز با مرکز کنترل ارتباط برقرار می‌کنند. تبادل اطلاعات با مرکز تا زمانی که ماهواره از فراز ایستگاه عبور می‌کند ادامه دارد که معمولا این مدت حدود ده دقیقه است. چنانچه قسمتی از ماهواره دچار نقص فنی می‌شود اما ماهواره همچنان قادر به ادامه ماموریت باشد، به کارش ادامه می‌دهد و مرکز کنترل بخش آسیب دیده را تعمیر یا دوباره برنامه‌نویسی می‌کند. در موارد نادری نیز عملیات تعمیر ماهواره‌ها را شاتل‌ها در فضا انجام می‌دهند. اما چنانچه آسیب‌های وارد شده به ماهواره به اندازه‌یی بشد که ماهواره دیگر قادر به انجام ماموریت‌های خود نباشد، مرکز کنترل فرمان توقف ماهواره را صادر می‌کند. ماهواره در مدار خود باقی می‌ماند تا زمانی که شتاب آن کم شود. در چنین حالتی گرانش، ماهواره را به سمت پایین و به سمت اتمسفر می‌کشد.

انواع مدار ماهواره‌ها

مدارهای ماهواره‌ها شکل‌های گوناگونی دارند؛ برخی دایره‌یی شکل و برخی به شکل بیضی هستند. مدارها از لحاظ ارتفاع نیز با یکدیگر تفاوت دارند. هر چه ارتفاع مدار بیشتر باشد، دوره گردش آن نیز طولانی‌تر است.

هر چند انواع گوناگونی از مدارها وجود دارد، اما اغلب ماهواره‌هایی که پیرامون زمین در گردشند، در یکی از چهار دسته زیر قرار می‌گیرند:

1- ارتفاع زیاد (ژنوسینکرونوس): مدارهای ارتفاع بلند برفراز استوا و در ارتفاع  35900 کیلومتر قرار دارند. ماهواره‌ها در این گونه مدارها حول محوری با سرعت و جهت برابر حرکت زمین حرکت می‌کنند. بنابراین هنگام رصد آنها از روی زمین همواره در نقطه‌یی ثابت به نظر می‌رسند.

2- ارتفاع متوسط: ارتفاع یک مدار متوسط حدود بیست هزار کیلومتر و دوره گردش ماهواره‌های آن 12ساعت است. مدار خارج از جو زمین و کاملا پایدار است. امواج رادیویی که از ماهواره‌های موجود در این مدارها ارسال می‌شود، در مناطق بسیاری از زمین دریافت می‌شود.

3- مدار قطبی (سان سینکرونوس): این مدارها ارتفاع نسبتا کمی دارند و تقریبا از فراز هر دو قطب زمین عبور می‌کنند. ماهواره‌های این مدار از همه عرض‌های جغرافیایی زمین می‌گذرند و در نتیجه می‌توانند اطلاعات را از تمامی سطح زمین دریافت کنند. از این ماهواره‌ها معمولا برای بررسی اثر چرخه‌های طبیعی و فعالیت‌های انسان روی آب و هوای کره زمین استفاده می‌شود. ارتفاع مدار این ماهواره‌ها 705 کیلومتر و دوره گردش آن 99 دقیقه است.

4- مدار ارتفاع کم: ماهواره‌های این مدار درست بر فراز جو زمین قرار دارند و تقریبا هوایی وجود ندارد تا اصطکاکی ایجاد کند. ماهواره‌های پژوهشی که اطلاعات را از اعماق فضا دریافت می‌کنند، غالبا در این مدارها حرکت می‌کنند.

گذشته و آینده صنعت فضایی ایران

از آنجا که صنعت هوافضا در سالهای اخیر به شدت برتمام جنبه های زندگی تاثیر گذاشته است و هیچ کشوری بی نیاز از صنعت فضا و استفاده از فضای خارج جو نیست، کشور ما نیز مصمم است با بهره برداری از امکانات موجود، از سهم خود در فضا استفاده بهینه ایی داشته باشد. عامل اصلی در فعالیت های ایران در حوزه فضا، به عواملی چون سنجش از دور، مدیریت بحران، پدافند غیرعامل و سیستم های ناوبری و... است. ایران اولین گام ها را برای حضور در فضا در سال 1959 برداشت. در این سال ایران در سازمان ملل عضو شد و کشور ما تحت برنامه ای با عنوان "استفاده بشر از فضای خارج جو" مرکز سنجش از راه دور را در تهران افتتاح کرد. این سازمان علاوه بر انجام امور سنجش از راه دور، ماموریت معین کردن مکان های مناسب برای راه اندازی بخش های مختلف فضایی از جمله پایگاه های دریافت اطلاعات و پرتاب ماهواره را نیز بر عهده داشت. هرچند پس از انقلاب، وقوع جنگ تحمیلی و فشارهای کشورهای خارجی از فعالیت ایران در این حوزه کاسته شد، اما ایران در سال 1998 ساخت یک موشک بالستیک به نام شهاب-3 را اعلام کرد. این موشک علاوه بر کاربردهای نظامی، امکان ارتقا به موشک حامل ماهواره را نیز داشت. این روند با طراحی شهاب-4 (که تنها با هدف پرتاب ماهواره است) و مدلهای شهاب-5و6 ادامه یافت. در زمینه ساخت ماهواره نیز ایران فعالیت بسیاری داشت. اولین ماهواره ایرانی سینا نام داشت کمه در سال 2005 به فضا پرتاب شد. در ساخت و طراحی این ماهواره روس ها نقش عمده ایی داشتند و مهندسان ایرانی طی آن به تجربه های ارزشمندی دست یافتند. ساخت ماهواره های مصباح، کوثر و سپهر از جمله دیگر فعالیت های ایران در این حوزه است، هرچند به دلیل کارشکنی برخی قدرت های بزرگ، پرتاب آن(مصباح) چندین بار به تاخیر افتاده است و ماهواره های کوثر و سپهر مراحل طراحی و ساخت را طی می کنند. در کنار این فعالیت های مستقل، سازمان فضایی ایران از ابتدای سال 2003 و با هدف انسجام بخشیدن به فعالیت ها تاسیس شد و سررشته امور مربوط به فعالیت ای فضایی کشور را در دست گرفت. این سازمان هم اکنون امور مربوط به استفاده از ماهواره ها و سنجش از دور کشور را بر عهده دارد. تامین خدمات تصویری در چارچوب سنجش از دور کشور برای پژوهش های هواشناسی، زیست محیطی و جغرافیایی یکی از بخش های مهم در کاربرد ماهواره ها و از وایف این سازمان است. هم اکنون ایران یکی از کشورهای مستعد و علاقه مند برای گسترش علوم و فناوری های پیشرفته فضایی است و تاکنون نیز در چندین مرحله این توانمندی را در عرصه های مختلف به نمایش گذاشته است. در حال حاضر کشور ما در دانشگاه ها و پژوهشگاه ها، برنامه های آموزشی مدونی را در حوزه صنعت فضا دنبال می کند. این آموزش ها در دانشگاه های مختلف کشور صورت می گیرد و دانشجویان گرایش های رشته هوافضا را در تحصیلات تکمیلی دنبال می کنند. با توجه به حضور استادان با تجربه در زمینه های تخصصی گوناگون و همچنین اطلاع از فناوری های نوین انتظار می رود صنعت فضایی دستاوردهای ارزشمندتری را به کشور هدیه کند.

دستاوردهای 50 ساله فضانوردی در یک نگاه

4 اکتبر 1957: اولین ماهواره ساخت بشر با نام "اسپوتنیک یک" به فضا پرتاب شد. این ماهواره به اندازه یک توپ بسکتبال بود و پس از قرارگرفتن در مدار با ارسال منظم سیگنال های رادیویی آغاز عصر فضا را اعلام کرد.

3 نوامبر 1957: اتحاد جماهیر شوروی در ادامه فعالیت های فضایی خود، سگی به نام لایکا را با ماهواره "اسپوتنیک دو" به فضا پرتاب کرد تا اثر سفر فضایی را روی بدن موجود زنده بررسی کند.

31ژانویه 1958: آمریکا در این تاریخ اولین ماهوره خود را با نام " اکسپرورر1" در مدار قرار داد. با اطلاعات به دست آمده از اکسپلورر کمربند مغناطیسی ون آلن کشف شد.

اول اکتبر 1958: ایالات متحده آمریکا سازمان هوافضای خود را به نام NASA تاسیس کرد.

2ژانویه 1959: اتحاد جماهیر شوروی برنامه لونا را برای کسب اطلاعات در مورد ماه آغاز کرد. مجموعه کاوشگرهای لونا طی 16 سال و انجام 48 ماموریت اکتشافات بسیار مهمی در مورد ماه و زمین انجام دادند.

12 آوریل 1961: یوری گاگارین مرزهای فضا را پشت سر گذاشت و سفری را تجربه کرد که پیش از او هیچ انسانی دیگری موفق به انجام آن نشده بود.

5 می 1961: مرکوری اولین برنامه فضایی سرنشین دار ایالات متحده بود که فضانوردی به نام آلن شپرد را با خود داشت وپروازی زیر مداری را انجام داد.

22 ژوئیه 1963: اولین کاوشگر بین سیاره ای پرتاب شد، مارینر نام اولین مجموعه از کاوشگرهای روباتی بین سیاره ای است که برای تحقیق در مورد سیاره های نزدیک به زمین طراحی و ساخته شد.

16ژوئن 1963: والنتینا ترشکو اولین زنی است که به فضا رفت. وی دو سال پس از پرواز گاگارین در کپسول وستوک، 48 بار دور زمین چرخید و سه روز را در فضا سپری کرد. این مدت زمان، از کل زمان پروازهای فضایی سرنشین دار آمریکا تا آن زمان بیشتر بود.

18 مارس 1965: الکسی لئوتوف از فضاپیمای وسخود که در حال گردش به دور زمین بود خارج شد و در حالی که با طناب به فضاپیما متصل بود به مدت 12 دقیقه در فضا راهپیمایی کرد.

16 نوامبر 1965: ونرا نام مجموعه کاوشگرهایی است که شوروری سابق برای کسب اطلاعات از سیاره زهره طراحی کرد. ونرای 3 که در 16 نوامبر 65 به سمت زهره پرتاب شد، در اول مارس 1965 به سیاره زهره رسید.

23 آوریل 1967: فضاپیمای سایوز که موفق ترین فضاپیمای سرنشین دار روسیه بود، اولین پرواز خود را انجام داد. شوروی این فضاپیما را با هدف رسیدن به ماه طراحی کرد.

15سپتامبر 1968:اولین فضا پیما به دور کره ماه چرخید و بازگشت. زوند5 سه روز پس از پرتاب به نزدیکی ماه رسید و پس از چرخش به دورآن به سمت زمین روانه شد.

20 ژانویه 1969: آپولو موفق شد به سلامت اولین انسان را روی سطح ماه فرود آورد. فضاپیمای آپولو در 16 ژانویه سه فضانورد به نام های نیل آرمسترانگ، ادوین آلدرین و مایکل کالینزرا با موشک ساترن 5 به فضا برد. فضاپیما پس از چهار روز در مدار ماه قرار گرفت.

19 آوریل 1971: اولین ایستگاه فضایی دنیا متعلق به اتحاد شوروی با نام سایلوت یک پرتاب شد.

12 آوریل 1981: اولین فضاپیمای قابل استفاده مجدد در جهان پرواز کرد. شاتل فضایی اولین وسیله نقلیه فضایی که با هدف استفاده مجدد و در نهایت کاهش هزینه های پرتاب ساخته شد.

28 ژانویه 1986شاتل فضایی چلنجر 73 ثانیه پس از پرتاب منفجر شد و همه 7 سرنشین آن جان باختند. قرار بود اولین معلم با این فضاپیما به فضا سفر کند که متاسفانه ناکام ماند.

20 فوریه 1986: ایستگاه فضایی میر پرتاب شد. میر از موفق ترین ایستگاه های فضایی جهان بود که از بخش اصلی تشکیل شده بود.این ایستگاه 15 سال عمر کرد و طی این مدت 86هزار بار زمین را دور زد.

24 آوریل 1990: تلسکوپ فضای هابل که موفق ترین ابزار ستاره شناسی جهان است ساخته شد.

28 آوریل 2001: اولین گردشگر فضا به نام دنیس تیتو چهل سال پس از پرواز یوری گاگارین و با هزینه شخصی خود به عنوان گردشگر به فضا سفر کرد.

اول فوریه 2003: شاتل فضایی کلمبیا هنگام بازگشت به زمین و لحظاتی پیش از فرود منفجرشد و همه 7 سرنشین آن جان باختند.

15 اکتبر 2003: فضاپیمای چینی شن زوی 5 حامل فضانوردی به نام یانگ لی وی پرتاب شد و کمی بعد در مدار زمین قرار گرفت. شن زو پس از پرتاب در ارتفاع 330 کیلومتری 14 بار به دور زمین گشت.

21 ژوئن 2004: اولین فضاپیمای خصوصی جهان پرواز کرد. فضاپیمای اسپیس شیپ 1 با سرمایه گذاری کامل بخش خصوصی ساخته شد و توانست جایزه ایکس پرایز را بگیرد.

18 سپتامبر 2006: انوشه انصاری به عنوان اولین زن گردشگر فضا سفزخود را آغاز کرد. وی همراه دو فضانورد دیگر با فضاپیمای سایوز از ایستگاه بایکونور قزاقستان راهی ایستگاه فضایی بین المللی شد و پس از هشت روز اقامت در ایستگاه فضایی بین المللی راهی زمین شد.

15 بهمن 1386: ایران موشک کاوشگر یک را به فضا پرتاب کرد و یازدهمین کشور دارای فناوری پرتاب موشک و ماهواره شد.

منبع:روزنامه اعتماد