كوچك‌ترين ماهواره ايراني، همچنان در آرزوي پرواز

 

علي خورشيدي بنام كه تازه از دبيرستان فارغ‌التحصيل شده و اكنون در رشته مهندسي هوافضا تحصيل مي‌كند، اميدوار است روزي بتواند پرواز روياي بزرگ خود را در مرزهاي فضا تماشا كند. البرزست1 ـ نخستين ماهواره دانش‌آموزي ايران ـ دو سال پس از رونمايي نمونه اوليه آن هنوز امكان پرواز پيدا نكرده است. حالا و با ساخت نمونه مهندسي ماهواره و آزمایش موفقيت‌آميز آن، تحقق اين رويا و پرواز نخستين ماهواره دانش‌آموزي ايران تنها نيازمند حمايت‌هاي فني و مالي از سوي دستگاه‌هاي ذي‌ربط است. خورشيدي در اين گفت‌وگو از ساخت ماهواره دانش‌آموزي و روياي پرواز مي‌گويد.

 

ماهواره به نظر ساختار بسيار پيچيده و تجهيزات بسيار پيشرفته‌اي دارد. چطور شد به عنوان دانش‌آموز تصميم گرفتيد ماهواره ‌بسازيد؟

ايده اوليه ساخت اين ماهواره سال 87 و پس از پرتاب ماهواره اميد در ذهن من شكل گرفت. در آن موقع، دانش‌آموز سال اول دبيرستان بودم. پس از آن يكي، دو سالي صرف تحقيقات ساخت ماهواره شد كه متوجه شدم امكان ساخت ماهواره و پرتاب آن به ارتفاع بالا را ندارم؛ بنابراين تحقيقات را در زمينه ساخت ماهواره با قابليت پرتاب در نزديكي مرزهاي فضا (نزديك به فضا) ادامه دادم و تابستان 89 موفق به ساخت نمونه مهندسي اين ماهواره شدم.بعد از ساخت نمونه اوليه، اصلاحات متعددي روي آن انجام شد، ولي به دليل عدم حمايت‌ها، گرفتاري‌هاي كنكور و مشكلاتي كه پيش آمد، تاكنون موفق به كسب مجوزها و ابزارهاي لازم براي پرواز نشده‌ام.

منظور از ماهواره دانش‌آموزي چيست؟ چه تفاوتي با ماهواره عادي دارد؟

نامگذاري اين ماهواره به عنوان ماهواره دانش‌آموزي يا نزديك‌ به فضا براساس استانداردهاي بين‌المللي است و ساخت چنين ماهواره‌هايي در كشورهاي پيشرفته اغلب توسط دانش‌آموزان و دانشجويان و ساير علاقه‌مندان انجام مي‌شود. اين قبيل ماهواره‌ها معمولا توسط بالن يا راكت تا ارتفاع زير فضا پرتاب مي‌شود و پس از پايان ماموريت به زمين برمي‌گردد.

اين ماهواره چه كاربردهايي دارد؟

هدف اصلي از ساخت ماهواره دانش‌آموزي، فرهنگسازي ورود دانش‌آموزان به عرصه فضا و تحقيقات زير جوي بوده است. با ساخت اين نوع ماهواره‌ها كه اساسي تقريبا مشابه ماهواره‌هاي بزرگ‌تر داشته و به عنوان بسته‌اي تحقيقاتي به ارتفاع نزديك به فضا پرتاب مي‌شوند، دانش‌آموزان با هزينه‌اي نسبتا اندك، كار جدي در حوزه ساخت ماهواره و تحقيقات فضايي را تجربه مي‌كنند.البته در صورت حمايت مراكز مربوطه مي‌توان استفاده‌هاي متنوعي از اين ماهواره كرد، به اين منظور قابليت نصب بيش از 20 حسگر مختلف در البرزست1 وجود دارد كه با استفاده از آنها مي‌توان اطلاعات مختلفي از محيط پرواز ماهواره جمع‌آوري و دريافت كرد. اين ماهواره امكان عكسبرداري و فيلمبرداري از ارتفاع 30 كيلومتري و پايين‌تر را هم دارد.

اين ماهواره چطور اطلاعات جمع‌آوري شده را به زمين مي‌فرستد؟

البرزست1 به وسيله بالن‌هاي هواشناسي 600 يا 1000 گرمي كه با گاز هيدروژن يا هليم پر شده‌اند تا ارتفاع 30 كيلومتري بالا مي‌رود و تا ارتفاع 10 كيلومتري اطلاعات تهيه شده را از طريق سرويس پيام كوتاه به ايستگاه زميني ارسال مي‌كند. علت محدود بودن اين امكان تا ارتفاع 10 كيلومتري اين است كه شركت‌هاي خدمات تلفن همراه بيش از اين ارتفاع را پشتيباني نمي‌كنند.ماهواره براي مخابره اطلاعات به ايستگاه زميني از مودم جي.اس.ام استفاده مي‌كند و با قرار دادن سيمكارت در ماژول ويژه طراحي شده براي مودم، ماهواره از رايانه پرواز خود دستور مي‌گيرد و تمام اطلاعات را توسط اين مودم و سيمكارت درون آن به ايستگاه زميني مخابره مي‌كند كه تمام اين اطلاعات توسط سيستم پيام كوتاه (sms) به اپراتور مي‌رسد.

خورشيدي بنام: پرتاب اين ماهواره مستلزم استفاده از بالن هواشناسي است كه بايد با هماهنگي سازمان‌هاي مسئول انجام گيرد. همچنين قيمت بالاي برخي تجهيزات عملياتي كردن اين طرح را از محدوده توانايي‌هاي شخصي من خارج كرده است

با توجه به محدوديت برد اين سيستم، اين شيوه فقط جهت اطمينان از سلامت كاركرد ماهواره استفاده مي‌شود. از ارتفاع 10 كيلومتر به بالا مودم و سامانه‌هاي راه‌انداز آن توسط رايانه پرواز به حالت خاموشي موقت مي‌رود و تمام اطلاعات در داخل حافظه ميكرواس.دي در داخل رايانه پرواز ماهواره ذخيره شده و طبق زمان‌بندي دوربين تعبيه‌شده در ماهواره از محيط پيراموني عكس و فيلم تهيه مي‌كند. البته هنگام بازگشت نيز اين ماهواره (به محض آنتن‌دهي مجدد) مي‌تواند دوباره اطلاعات خود را از طريق پيام كوتاه به زمين مخابره كند.اين اطلاعات و تصاوير پس از بازگشت ماهواره به زمين بازيابي مي‌شوند. البته نمونه‌هاي مشابه خارجي اين ماهواره‌ها معمولا اطلاعات خود را از طريق بي‌سيم‌هاي برد بالا ارسال مي‌كنند كه اين موضوع متاسفانه در ايران به دليل ممنوعيت فروش تجهيزات مخابراتي برد بالا و همچنين مجوزهاي لازم براي ما امكان‌پذير نبوده است.

ماهواره پس از پايان ماموريت چگونه به زمين برمي‌گردد؟

پس از رسيدن محموله به ارتفاع حدود 30 كيلومتري يا بالن منفجر مي‌شود يا سيستم جداسازي ويژه ماهواره به صورت خودكار وارد عمل مي‌شود و بلافاصله چترهاي نجات ماهواره باز مي‌شوند و اطلاعات دريافتي توسط سامانه مكان‌يابي جهاني (GPS) را براي ارسال به مودم جي.اس.ام مي‌فرستد. به محض رسيدن ماهواره به ارتفاع 10 كيلومتري، مودم جي.اس.ام به صورت خودكار روشن مي‌شود. از اين مرحله به بعد، بازيابي ماهواره آغاز مي‌شود كه با يافتن ماهواره در سطح زمين و برداشتن اطلاعات از روي حافظه و بررسي آنها ماموريت به پايان مي‌رسد. يك نرم‌افزار آنلاين پيش‌بيني پروازي نيز براي اين ماهواره در نظر گرفته شده است كه مسيرهاي پروازي، طول ماموريت و منطقه فرودي را با توجه به شرايط آب و هوايي پيش‌بيني مي‌كند.

كمي هم درباره سيستم رايانه‌اي ماهواره بگوييد.

رايانه پرواز اين ماهواره داراي پردازنده اي‌تي‌مگا 128 بوده و اين مجموعه در سه طبقه بورد الكترونيكي و به صورت تمام اس‌.ام‌.دي طراحي و ساخته شده است. رايانه، توانايي خواندن و نوشتن حافظه‌هاي ميكرو را دارا بوده و تمام اطلاعات و داده‌هاي دريافت شده توسط حسگرهاي اين ماهواره پس از دسته‌بندي و شناسايي توسط پردازنده به صورت يك فايل متني درآمده و داخل حافظه ميكرواس.دي رايانه ذخيره مي‌شوند. رايانه پرواز در قسمت فوقاني داراي يك صفحه نمايشگر ال.سي.دي تمام رنگي است كه همه اطلاعات دريافتي را به طور زنده نمايش مي‌دهد.در داخل ماهواره هم كانكتورها و اتصالاتي تعبيه شده كه امكان اتصال ماهواره به رايانه اپراتور ـ براي تست‌هاي اوليه ـ با پورت يو.اس‌.بي را فراهم مي‌كند.روي اين ماهواره يك ماژول جي.‌پي.‌اس هم نصب شده كه توانايي استخراج اطلاعاتي نظير موقعيت جغرافيايي، ارتفاع از سطح دريا، سرعت، تعداد ماهواره‌هاي مورد شناسايي و همچنين ساعت و تاريخ دقيق جهاني را دارد. اين اطلاعات مستقيما و تنها توسط يك سيم به رايانه پرواز منتقل مي‌شود.

انرژي مورد نياز ماهواره چطور تامين مي‌شود؟

ولتاژ منبع تغذيه اين ماهواره 7 تا 12 ولت است كه توسط مجموعه‌اي از باتري‌هاي ليتيومي تامين مي‌شود، البته براي مودم جي.اس.ام هم يك باتري جداگانه 4 ولتي ليتيومي تعبيه شده كه در صورت نياز به طور خودكار از طريق باتري اصلي شارژ مي‌شود.طبق تست‌هاي انجام شده روي اين ماهواره در حالت حداكثر بهره‌وري، باتري‌هاي اين ماهواره توان ولتاژدهي تا حدود 9 ساعت را دارند و لذا حتي تا چند ساعت پس از فرود نيز فعال خواهند بود تا تيم بازيابي به محل فرود برسند.

براي جلوگيري از آسيب‌هاي پس از فرود هم فكري كرده‌ايد؟

پيش از پرواز تمام بخش‌هاي قابل باز شدن و درهاي دسترسي به ساختار دروني ماهواره، قفل و مهر و موم مي‌شوند و حتي روي آنها روكش ضدآب كشيده مي‌شود تا در برابر نفوذ آب مقاوم باشند. فعالسازي اين ماهواره از طريق كليد مخصوص صورت مي‌گيرد كه به ديگران اجازه نمي‌دهد كنترلي بر فعاليت ماهواره داشته باشند و تنها اپراتور امكان خاموش و روشن كردن ماهواره را دارد. گرداگرد بدنه اين ماهواره هم با يونوليت و فوم و الياف نرم پوشيده خواهد شد تا در برابر ضربه‌هاي ناشي از فرود مقاوم باشد و تمام بدنه هم عايق‌بندي مي‌شود.

پرتاب اين ماهواره نيازمند چه مقدماتي است كه تاكنون موفق به فراهم كردن آنها نشده‌ايد؟

پرتاب اين ماهواره مستلزم حمايت‌ بخش‌هاي مختلف است؛ مثلا نيازمند استفاده از بالن هواشناسي هستيم كه بايد هماهنگي‌هاي لازم براي انتقال اين ماهواره با بالن‌هاي هواشناسي كه معمولا از فرودگاه‌ها به هوا فرستاده مي‌شوند، انجام شود. رديابي ماهواره هم مستلزم در اختيار داشتن يك خودروي BTS سيار از سوي اپراتورهاي تلفن همراه است. تامين دوربين مورد استفاده در نمونه واقعي ماهواره هم كه بايد ضدلرزش، ضدضربه و ضدآب و سرما باشد كه متاسفانه قيمت آن بسيار بالاست و مستلزم حمايت مالي مراكز ذي‌ربط است.

 





تاريخ : دو شنبه 15 آبان 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |