ایران در روزهای اخیر با وجود همه تحریمهای ظالمانهای که آمریکا علیه کشورمان وضع کرده، توانست با پرتاب موفق سه ماهواره ایرانی «ظفر۲»، «پایا» و نمونه دوم «کوثر» به وسیله پرتابگر سایوز روسیه، بار دیگر توانمندی خود را در عرصه صنعت هوافضا به نمایش بگذارد و جایگاه خود را در میان کشورهای فعال در این حوزه تثبیت کند.
در کنار این دستاوردها، پروژه ساخت ایستگاه زمینی گیرنده امواج ماهوارهای در چناران به عنوان یکی از حلقههای مهم زنجیره ارتباطات فضایی کشور شناخته میشود و تکمیل آن میتواند نقش مؤثری در توسعه زیرساختهای فضایی ایران ایفا کند.
برای اینکه از کم و کیف چگونگی این ایستگاه مطلع شویم، به سراغ وحید بهلوری، عضو هیئت علمی دانشگاه ملی مهارت دانشکده شهید منتظری رفتیم.
ایستگاه زمینی؛ یکی از اضلاع اصلی صنعت فضایی
او ابتدا درباره بخشهای اصلی صنعت هوافضا میگوید: صنعت فضایی در مجموع سه بخش اصلی دارد؛ نخست، جرم فضایی است؛ همان ماهواره یا فضاپیما که در مدار قرار میگیرد. دوم، پرتابگر است؛ وسیلهای که این جرم را به فضا منتقل میکند. نمونه آن پرتاب اخیر سه ماهواره توسط موشک «سایوز» روسی است. سومین بخش که نبود آن عملاً دو بخش پیشین را بیثمر میکند، ایستگاه زمینی گیرنده امواج ماهوارهای است. این ایستگاه که به آن ایستگاه ماهوارهای یا ایستگاه زمینی نیز گفته میشود، نقش حیاتی در برقراری ارتباط با جرم فضایی دارد. اگر ایستگاه زمینی وجود نداشته باشد، ارتباط با ماهواره از دست میرود و همه تلاشها بینتیجه خواهد بود. بنابراین ایستگاههای زمینی، یکی از اضلاع اصلی صنعت فضایی محسوب میشوند.
عضو هیئت علمی دانشگاه ملی مهارت دانشکده شهید منتظری میافزاید: در ایران و دیگر کشورها ساخت ایستگاههای زمینی نیازمند توجه به مجموعهای از ویژگیهاست که مهمترین آن موقعیت جغرافیایی است. جانمایی دقیق ایستگاهها بر اساس طول و عرض جغرافیایی، پهناوری کشور و نیازهای ارتباطی تعیین میشود. به طور طبیعی نخستین ایستگاه در ایران در مرکز کشور ساخته شد؛ ایستگاه ماهدشت کرج که بیش از ۴۰ تا ۵۰ سال پیش ساخته و به تازگی یک رصدخانه نیز به آن افزوده شد. پس از آن، ایستگاه قشم به عنوان دومین مرکز عملیاتی در جزیره قشم به وجود آمد و سالهاست فعال است. در ادامه، ایستگاه سلماس در آذربایجان غربی در شمال غرب کشور، کامل شده و در مرحله تست گرم قرار دارد و در نهایت ایستگاه چناران در استان خراسان رضوی در شمال شرق کشور در حال ساخت است .
بهلوری بیان میکند: در برخی کشورها ایستگاههای زمینی به صورت مشترک و در قالب همکاریهای بینالمللی مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، کشورهایی که صاحب فناوری فضایی هستند، اهمیت ویژهای برای داشتن ایستگاههای مستقل در خاک خود قائلاند؛ زیرا این موضوع به معنای استقلال و امنیت ارتباطات فضایی است.
ویژگیهای جغرافیایی و زمینشناسی ایستگاههای زمینی
او درباره ویژگیهای جانمایی ایستگاههای زمینی گیرنده امواج ماهوارهای اظهار میکند: یکی از مهمترین ویژگیهای ایستگاههای زمینی، جانمایی جغرافیایی آنهاست. موقعیت جغرافیایی باید به گونهای انتخاب شود که بیشترین دسترسی به ماهوارهها فراهم بیاید. اگر دو ایستگاه در فاصلهای نزدیک به یکدیگر ساخته شوند، مانند یکی در چناران و دیگری در نیشابور، عملاً کارکرد چندانی نخواهند داشت؛ زیرا پوشش آنها همپوشانی زیادی دارد. بنابراین ایستگاهها باید به صورت پراکنده و در نقاط دورتر جانمایی شوند تا مجموع آنها بیشترین ارتباط و پوشش زمینی را با ماهوارهها ایجاد کند؛ اصطلاحی که در صنعت فضایی به آن «بیشترین رد زمین» گفته میشود. افزون بر موقعیت جغرافیایی، عوامل دیگری نیز در انتخاب محل ایستگاهها اهمیت دارند. امنیت، یکی از این عوامل است و ایستگاه باید در محدودهای امن قرار بگیرد. ساخت ایستگاه در مناطق مرزی که درگیر کشمکش یا ناامنی هستند، منطقی نیست و حتی نزدیک بودن بیش از حد به مرزها نیز میتواند خطرآفرین باشد.
عضو هیئت علمی دانشگاه ملی مهارت دانشکده شهید منتظری ادامه میدهد: ویژگیهای زمینشناسی نیز اهمیت دارند؛ مناطق کاملاً کوهستانی برای ایجاد ایستگاه مناسب نیستند و زمینهای نسبتاً مسطح ترجیح داده میشوند. همچنین نزدیکی به منابع انرژی و شهرهای بزرگ اهمیت دارد؛ اما ایستگاه نباید در داخل شهرهای بزرگ ساخته شود؛ زیرا برخی سیگنالها ممکن است مخاطراتی را ایجاد کنند و به همین دلیل معمولاً ایستگاهها با فاصلهای مشخص از شهرها ساخته میشوند. با توجه به این الزامات، در ایران تاکنون ایستگاههایی اطراف چناران و همچنین در منطقه سلماس در شمالغرب کشور جانمایی شدهاند و در حال ساخت و تکمیل هستند.
بهلوری درباره کارکردهای اصلی ایستگاههای زمینی ماهوارهای نیز میگوید: مانیتورینگ دادهها نخستین کارکرد مهم این ایستگاههاست. در این مرحله سیگنالهای ماهوارهای که معمولاً رمزگذاری شدهاند، دریافت و سپس رمزگشایی شده و نمایش داده میشوند. دادهها میتوانند شامل تصاویر دوربینهای ماهوارهای، اطلاعات سنجندهها و سنسورها، نتایج آزمایشهای علمی در فضا یا دادههای سلامت خود ماهواره باشند. سنسورهای سلامت ماهواره مشابه سنسورهای خودرو عمل میکنند؛ برای مثال اگر مشکلی در عملکرد وجود داشته باشد، دادههای هشدار ارسال میشود و ایستگاه زمینی آنها را دریافت و تحلیل میکند. دومین وظیفه ایستگاهها کنترل و فرماندهی یا همان تلهکامند است. برخی ایستگاهها تنها دادهها را دریافت میکنند؛ اما ایستگاههای پیشرفته قابلیت ارسال فرمان به ماهواره را نیز دارند. این فرمانها میتوانند شامل تغییر مانور، اجرای فعالیت جدید یا اصلاح عملکرد باشند. در سطحی پیشرفتهتر، امکان بازبرنامهریزی یا ریپروگرمینگ ماهواره وجود دارد؛ یعنی نرمافزار یا تراشههای کنترل ماهواره به طور کامل تغییر داده میشوند تا عملکرد جدیدی تعریف شود. همه ایستگاههای زمینی باید مانیتورینگ کردن دادهها را داشته باشند؛ اما دو کارکرد دیگر را که خاصتر است، تنها برخی از ایستگاهها دارند.
کارکرد مخابراتی ایستگاههای زمینی
او با اشاره به اینکه یکی دیگر از وظایف ایستگاهها کارکردهای مخابراتی است، خاطرنشان میکند: در این بخش افزون بر دادههای علمی، امواج مخابراتی نیز دریافت و ارسال میشوند. برخی ایستگاهها مجهز به دیشها و آنتنهای بزرگ هستند که میتوانند به عنوان ترانسپوندر عمل کرده و امواج رادیویی و مخابراتی را ارسال یا دریافت کنند. به این ترتیب ایستگاههای زمینی نه تنها نقش حیاتی در دریافت و پردازش دادههای ماهوارهای دارند؛ بلکه امکان کنترل، بازبرنامهریزی و برقراری ارتباطات مخابراتی را نیز فراهم میکنند و همین ویژگیها، آنها را به یکی از اضلاع اصلی صنعت فضایی تبدیل کرده است.
این استاد دانشگاه یادآور میشود: در کنار ایستگاههای زمینی، گاهی رصدخانههایی نیز ساخته میشوند که دو کارکرد متفاوت دارند. یک نوع رصدخانه برای مشاهده آسمان، ستارگان، سیارهها و دیگر اجرام آسمانی به کار میرود و نوع دیگر برای رصد اجرام فضایی مصنوعی مانند ماهوارهها، فضاپیماها یا حتی ایستگاه فضایی بینالمللی طراحی میشود. این نوع رصدخانهها به ما امکان میدهند که ماهوارههای در حال گردش در مدار را از سطح زمین مشاهده کنیم. چنین کارکردی در برخی ایستگاههای زمینی در کنار فعالیتهای اصلی آنها پیشبینی میشود.
ویژگیهای ایستگاه ماهوارهای چناران
بهلوری درباره جزئیات و کارکردهای ایستگاهی که قرار است در اطراف چناران ساخته شود نیز میگوید: مسئولان اعلام کردهاند که بخشی از پروژه پیش رفته و بخشی دیگر هنوز تکمیل نشده است. امیدواریم این ایستگاه به زودی به بهرهبرداری برسد. همچنین گفته شده که در کنار این ایستگاه، یک رصدخانه ویژه اجرام فضایی نیز ساخته خواهد شد. یکی از ویژگیهای مهم این منطقه، نبود آلودگی نوری است که شرایط مناسبی را برای رصد آسمان فراهم میکند. وجود برج تاریخی رادکان در همان محدوده نیز نشاندهنده پیشینه رصد آسمان در این منطقه است؛ چرا که این برج در گذشته برای فعالیتهای نجومی مورد استفاده قرار میگرفت. اگر این رصدخانه نیز تکمیل شود، زنجیره فعالیتهای ایستگاه زمینی کامل خواهد شد.
او میافزاید: ایستگاههای زمینی به دو دسته ثابت و سیار تقسیم میشوند. برخی از آنها به صورت پرتابل طراحی شدهاند و قابلیت حمل و نقل را دارند؛ اما ایستگاه چناران از نوع ثابت است و امکان جابهجایی را ندارد. این ایستگاه همانند دیگر مراکز مشابه، وظایف اصلی خود شامل دریافت دادهها و کنترل ماهوارهها را انجام خواهد داد. درباره قابلیتهای پیشرفتهتر مانند بازبرنامهریزی ماهواره اطلاعی ندارم؛ اما دو وظیفه اصلی یعنی دریافت دادهها و کنترل، طبق گفته مسئولان در این ایستگاه پیشبینی شده است.
این عضو هیئت علمی دانشگاه ملی مهارت دانشکده شهید منتظری با بیان اینکه ظرفیت علمی استان برای اجرای چنین پروژهای محدود است؛ زیرا فعالیتهای فضایی در ایران اغلب در تهران متمرکز بودهاند، عنوان میکند: رشتههای دانشگاهی مرتبط با هوافضا و گرایشهای فضایی نیز تنها در دانشگاههای تهران ارائه میشوند و مراکز تحقیقاتی و پژوهشی اصلی این حوزه، همگی در تهران مستقر هستند. بنابراین شهرهای دیگر؛ از جمله مشهد، تاکنون نقش پررنگی در این زمینه نداشتهاند.
بهلوری با اشاره به اینکه بیشتر فعالیتهای علمی و اجرایی این ایستگاه توسط جوانان دهههای ۶۰ و ۷۰ انجام میشود، اظهار میکند: طراحی اصلی ایستگاه توسط سازمان فضایی ایران و مجموعههای مستقر در تهران صورت گرفته؛ اما اجرای پروژه بر عهده نیروهای بومی و محلی خواهد بود. متخصصان هوافضا مشارکتی در ساخت ایستگاههای زمینی ندارند؛ بلکه متخصصان رشتههای برق، مکانیک، مخابرات، الکترونیک و نجوم در این پروژهها نقش مهمی را ایفا میکنند که در این زمینه ظرفیت علمی استان قابل توجه است.
او خاطرنشان میکند: در مجموع، این پروژهها نیازمند نیروی انسانی گسترده نیستند و ماهیت آنها تخصصی و علمی است. تجهیزات نصب شده در این مراکز، وظیفه دریافت امواج و پردازش دادهها را بر عهده دارند و فعالیتها بیشتر از جنبه علمی و پژوهشی برخوردار هستند تا اشتغالزایی گسترده. به همین دلیل بهرهبرداری از ایستگاه چناران بیش از آنکه به معنای ایجاد فرصتهای شغلی وسیع باشد، نشانهای از توسعه علمی و فناوری فضایی در کشور خواهد بود.
نظر شما