در گزارش قبلی به مرور کلیات برنامه فضایی کشورمان، علت لزوم توسعه ماهواره‌برها و به طور کلی پرتابگرهای فضایی در ایران و معرفی مختصری از ماهواره‌برهای ساخته و استفاده شده تا کنون داشتیم. در این گزارش مروری داریم بر ماهواره‌برهایی که در ادامه برنامه فضایی کشورمان در مجموعه‌های فعال در عرصه فضایی کشور ساخته می‌شوند.
لازم به ذکر است که برای رسیدن به اهداف سند توسعه دانش و فناوری هوافضا که در سال ۱۳۹۱ در شورای‌عالی انقلاب فرهنگی تصویب شده است به‌عنوان برنامه‌ریزی فنی، قرار شد تا توانایی کامل پرتاب و به‌کارگیری ماهواره در ۴ مدار طی ۴ گام تثبیت شود. هدف نهایی در سند مورد اشاره، به‌کارگیری ماهواره‌های سنجشی با قدرت تفکیک تصویر برتر از ۱۰ متر و ماهواره مخابراتی مورد نیاز در مدار زمین‌آهنگ است.
در گام اول، مدار ۲۵۰ در ۳۷۵ کیلومتر بیضوی به‌عنوان مداری برای اثبات فناوری و قابلیت عملکرد محصولات فضایی مقدماتی در نظر گرفته شد. ۴ پرتاب موفق ماهواره‌های امید، رصد-۱، نوید و فجر با ماهواره‌بر سفیر-۱ برای اجرای گام اول صورت پذیرفت.
در گام دوم مدار ۵۰۰ کیلومتر دایروی با ماهواره‌بر سیمرغ در نظر گرفته شد. برای این مدار ماهواره‌های مختلفی از جمله طلوع، پیام، ظفر، پارس-۱ و ناهید-۲ در نظر گرفته شدند. لازم به ذکر است که طول عمر مداری ماهواره‌هایی که در این مدار قرار می‌گیرند ۳ تا ۵ سال است که می‌تواند بستری برای استفاده های کاربردی از ماهواره‌های این مدار هم باشد. باید گفت در صورتی که طول عمر تجهیزات نصب‌شونده در ماهواره نیز به همین میزان باشد، می‌توان از حداکثر طول عمر مداری استفاده کرد در غیر این‌صورت به‌سبب اتمام طول عمر تجهیزات، ماهواره عمر کمتری از ۵ سال خواهد داشت.
تاکنون ماهواره‌بر سیمرغ از مجموع پرتابهای عملیاتی خود دو مورد کاملاً موفق را در سالهای ۱۴۰۲ و ۱۴۰۳ ثبت کرده و ماهواره‌هایی را در مدار بالاتر از ۴۰۰ کیلومتری قرار داده است. در این بین ماهواره پارس برای تسریع دریافت تجربیات از عملکرد فضایی ماهواره‌های طراحی و ساخته شده توسط متخصصان داخلی با پرتابگر روسی به فضا پرتاب شد و همچنین ماهواره‌بر قاصد موفق به پرتاب ماهواره‌های نور-۱ تا ۳ در مدارهای ۴۳۰ تا ۵۰۰ کیلومتری و دریافت تصاویر از آنها شد. ماهواره‌بر قائم-۱۰۰ نیز ماهواره‌های ثریا و چمران-۱ را به ترتیب در مدارهای ۷۵۰ و ۵۵۰ کیلومتری قرار داد تا روند رشد تجربیات صنعت فضایی کشور و حرکت سریع به سمت تثبیت فناوری‌ها شتاب بیشتری به خود بگیرد.
گام سوم برای تحقق اهداف سند توسعه دانش و فناوری هوافضا، مدار هزار کیلومتری سنکرون یا هماهنگ با خورشید است. برای مدار هزار کیلومتر ماهواره‌های نسبتاً سنگین با جرم بالاتر از ۵۰۰ کیلوگرم یا ماهواره‌هایی سنگین با جرم هزار کیلوگرم در مدار بالاتر از ۶۰۰ کیلومتر در نظر گرفته شده است. همچنین در بین فعالیتهای مطرح در این گام، توسعه نهایی و تثبیت عملکرد بلوکهای انتقال مداری هم تعریف شده است. در یکی از مأموریتها قرار است این سامانه با افزایش ارتفاع مداری، ماهواره خود را از مدار ۴۰۰ به ۷ هزار کیلومتری منتقل کند.
طبق برنامه قرار بود پرتابهای این مدار از سال ۱۴۰۰ وارد مراحل آزمایشی شود و تا سال ۱۴۰۲ الی ۱۴۰۴ این مدار نیز تثبیت شود. اما به علت مشکلات مختلف که عمدتاً به علت عدم حمایت از صنعت فضایی در دهه ۱۳۹۰ است عملاً این گام از برنامه فضایی کشور هنوز وارد مرحله عملیاتی نشده و امید می‌رود تا در سال جاری اولین پرتابهای مربوط به آن صورت گیرد.
گام چهارم و نهایی برای رسیدن به قابلیت بهره‌برداری کامل از فناوری فضایی با تزریق ماهواره‌های کاربردی در مدار ۳۶ هزار کیلومتر یا زمین آهنگ است که طبق سند باید در سال ۱۴۰۷ فعالیتهای تحقیقاتی و پرتابهای آزمایشی آن با رسیدن به نتیجه مناسب، تثبیت می‌شد تا محصولاتی همچون ماهواره ملی مخابراتی به‌عنوان هدف نهایی و بزرگ صنعت فضایی کشور پس از آن در این مدار قرار گیرند. طبعاً این بخش از برنامه فضایی هم به علت تأخیرهای بسیار در توسعه پرتابگرها وارد مرحله عملیاتی نشده است.
در شتابدهی محسوسی که دولت سیزدهم به ریاست شهید آیت الله رئیسی به برنامه فضایی کشور داشت علاوه بر بازبینی مجدد نقشه راه فضایی کشور در سال ۱۴۰۱ و به روز رسانی آن بر اساس تجربیات حاصل شده از مجموع فعالیتها تا آن مقطع، قرار شد رسیدن به اولین تجربه برای مدار زمین آهنگ تا حدود ۴ سال محقق شده و نهایتاً ارسال ماهواره‌های کاربردی به فضا در کمتر از ۱۰ سال به نتیجه برسد.
سریر، وارث دستاوردهای سیمرغ
در بازبینی های انجام شده در مسیر توسعه پرتابگرهای فضایی دیگر خبری از ماهواره‌برهایی با نام ققنوس و سپهر نیست. در این روند با استفاده از دستاوردهای تثبیت شده از ماهواره‌بر سیمرغ از جمله موتور مرحله اول آن قرار است ماهواره‌بری به نام سریر توسعه داده شود. در ماهواره‌بر سیمرغ بیش از ۱۲ هزار قطعه وجود دارد و بیش از ۵۰ تیم بزرگ درگیر توسعه این سامانه بودند و مهندسی و مدیریت این پروژه به‌نوعی حرکت در لبه‌های مدیریت برای حوزه صنعتی کشور بوده است. ماهواره‌بر سیمرغ در ادامه روند تکمیل خود قرار است به قابلیت تزریق محموله‌های تا ۵۰۰ کیلوگرمی در مدار دست پیدا کند.
همچنین گونه‌ای از آن به نام سیمرغ بهینه که به نظر می‌رسد مخازن بزرگتری در مرحله اول و طراحی متفاوتی در مرحله دوم خود دارد قرار است به توان حمل محموله تا ۹۰۰ کیلوگرم در مدار ۲۰۰ کیلومتری، ۴۰۰ کیلوگرم در مدار ۵۰۰ و ۴۰ کیلوگرم به مدار GTO یا مدار انتقالی زمین آهنگ دست یابد.
برای مقایسه باید گفت نمونه فعلی سیمرغ توان حمل ۴۰۰ کیلوگرم به مدار ۲۰۰ و تا ۲۵۰ کیلوگرم به مدار ۵۰۰ کیلومتری دارد و توان انتقال محموله به GTO را ندارد. مدار انتقالی زمین آهنگ یا GTO مداری بیضوی است که نقطه اوج آن ارتفاعی مشابه با مدار زمین آهنگ دایروی یا GSO (ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتر) دارد.
ماهواره‌بر سوخت مایع سریر از افزوده شدن یک مرحله به ماهواره‌بر ۲۶ متری سیمرغ حاصل می‌شود که طول آن را به ۳۵ متر می‌رساند. بر‌خلاف سیمرغ، سریر در تمام طول خود، دارای قطر یکسان خواهد بود یعنی قطر ۲.۴ متر از ابتدا تا انتهای بدنه.
مأموریت کلی تعریف شده برای سریر قرار دادن محموله‌های ۵۰۰ کیلوگرمی در مدار هزار کیلومتری بوده و قرار است در ادامه برنامه فضایی ایران اقدام به حمل و پرتاب ۵ ماهواره اصلی در یک پرواز نماید، یعنی فناوری پرتاب یک ماهواره اصلی و دو ماهواره کوچک که در سیمرغ به دست آمد، در سریر به سطح مذکور توسعه خواهد یافت. همچنین با استفاده از برخی فناوری‌ها مانند بلوکهای انتقال مداری، احتمال داده می‌شود فعالیتهایی برای نزدیک شدن به مدار زمین آهنگ با سریر هم انجام شود.
در اطلاعات جزئی‌تر منتشر شده از قابلیتهای ماهواره‌بر سریر، امکان پرتاب محموله‌های تا هزار کیلوگرم به مدار تا ۶۰۰ کیلومتر با شیب مداری ۵۵ درجه، حمل تا ۳۰۰ کیلوگرم به مدار ۵۰۰ کیلومتری دارای شیب ۹۸ درجه و همچنین پرتاب چند ماهواره به صورت همزمان بیان شده است.
به علاوه در صورت استفاده از بلوک انتقال مداری در مرحله آخر، امکان انتقال محموله هزار کیلوگرمی به مدار هزار کیلومتری با شیب ۵۵ درجه، محموله ۵۰۰ کیلوگرمی به مدار ۵۰۰ کیلومتری با شیب ۹۸ درجه و همچنین محموله‌های ۲۰۰ کیلوگرمی به مدار GTO با سریر محقق می‌شود. این مدار از نوع بیضوی با کمینه ارتفاع ۲۰۰ کیلومتر و بیشینه ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتری است که در نتیجه با حرکت ماهواره در این مدار می‌توان عملکرد آن را در ارتفاع مدار زمین آهنگ به صورت مقطعی آزمایش کرده و راه را برای ماهواره‌های مستقر شونده در خود مدار زمین آهنگ هموارتر کرد.
گفته می‌شود سریر با استفاده از بلوکهای انتقال مداری امکان پرتاب چند ماهواره به صورت ناهمزمان را هم خواهد یافت. به این ترتیب امکان قرار دادن محموله‌ها در مدارهایی با مقداری تفاوت ارتفاع توسط یک ماهواره‌بر برای کشورمان ممکن می‌شود.
در نمایشگاه دستاوردهای فضایی بهمن ۱۴۰۳ که مورد بازدید ریاست محترم جمهوری قرار گرفت، اطلاعات جدیدی از بازطراحی‌های سریر به دست آمد. مطابق این اطلاعات، نمونه آ (A) ماهواره‌بر سریر، همان توان انتقال ۱۵۰۰ کیلوگرم به مدار ۲۰۰ و تا ۱۲۰۰ کیلوگرم به مدار ۵۰۰ کیلومتری را داشته و می‌تواند تا ۱۰۰ کیلوگرم را به مدار GTO منتقل کند.
در این بازدید از سریر بی (B) هم اطلاعاتی منتشر شد که نشان می‌داد این نمونه اولین ماهواره‌بر ایرانی خواهد بود که از موتورهای شتاب دهنده جانبی استفاده خواهد کرد. سریر بی تا سال ۱۴۰۷ با بهره‌گیری از چهار موتور جانبی که به نظر می‌رسد هم قطر و احتمالاً حتی مشابه موتور مرحله اول آن خواهند بود به توان حمل ۴ هزار کیلوگرم به مدار ۲۰۰ کیلومتر، ۲۵۰۰ کیلوگرم به مدار ۵۰۰، یک تن به مدار GTO و ۲۵۰ کیلوگرم به مدار GSO یا همان مدار زمین آهنگ (ژئوسنکرون) می‌رسد. به نظر می‌رسد هدف از این تغییر طراحی و خلق سریر بی کوتاه کردن مسیر رسیدن به مدار زمین آهنگ و انتقال ماهواره‌های آزمایشی کوچک به آن برای آزمودن سریعتر فناوریهای مورد نیاز است.
بر اساس اطلاعات منتشر شده سریر بی همان طول ۳۵ متری سریر آ را خواهد داشت اما با اضافه شدن چهار موتور جانبی جدا شونده که مشابه مرحله اول خود سریر است قطر نهایی این ماهواره‌بر به حدود ۸ متر خواهد رسید. به این ترتیب در لحظه شروع پرتاب ۲۰ موتور باید همزمان شروع به کار کنند که رانشی در حدود ۶۷۰ تن برای این ماهواره‌بر ۴۸۰ تنی ایجاد کنند. انتظار می‌رود در مرحله دوم، موتور سریر ضربه ویژه یا ISP حدود ۳۱۵ ثانیه را ایجاد کند. همچنین در مرحله نهایی هم از موتوری با قابلیت تا ۱۰ بار روشن کردن مجدد استفاده شده تا نهایت بهره‌وری در طی مسیر را ایجاد نماید.
بر اساس سخنان احمد حسینی مونس، سخنگوی گروه فضایی وزارت دفاع در ماهواره‌بر سریر علاوه بر بازنگری مراحل طراحی (نسبت به طراحی دهه گذشته)، آزمایش زیر سامانه‌ها در حال اجرا است و قرار بوده در حدود سالهای ۱۴۰۳ یا ۱۴۰۴ پرتابهای تحقیقاتی ماهواره‌بر سریر آغاز شود. با سپری شدن سال ۱۴۰۳ و عدم رونمایی سریر باید منتظر بود و دید آیا در سال جاری خبری از آن می‌شود یا نه.
سنگین وزن‌ها با سروش-۱، ختم کلام با سروش-۲
در ادامه برنامه فضایی ایران و با تثبیت فناوریهای مختلف حوزه ماهواره، قرار است پرتابگری به نام سروش-۱ توسعه داده شود. این پرتابگر دارای ساختار موازی یا همان شیوه استفاده از موتورهای شتاب دهنده جانبی است که بخش اصلی یا مرکزی آن علاوه بر طول بیشتر با قطر نزدیک به ۴ متر به میزان محسوسی بزرگتر از سریر با قطر ۲.۴ متر خواهد بود.
طبق اطلاعات منتشر شده از نقشه راه پرتابگرهای فضایی ایران، قرار است سروش-۱ از پایگاه فضایی امام خمینی (ره) در سمنان آزمایشهای اولیه خود را انجام دهد و به قابلیت ارسال محموله‌های ۳۰۰ کیلوگرمی به مدار زمین آهنگ برسد. همچنین با راه‌اندازی پایگاه پرتاب بزرگ چابهار در جنوب کشور قرار است سروش-۱ محموله‌های تا هزار کیلوگرمی را به مدار ۳۶ هزار کیلومتری برساند. به این ترتیب مهمترین گام برای آزمودن تمام فناوریهای لازم برای به کارگیری ماهواره‌های عملیاتی سنگین با طول عمر بالا در مدار زمین آهنگ به واسطه قابلیتهای ماهواره‌بر سروش به یاری خداوند محقق خواهد شد. سروش-۱ همچنین توانایی انتقال تعداد بالای محموله برای تشکیل منظومه‌های ماهواره‌ای در مدار پایین یا لئو را خواهد داشت. بر طبق مشخصات اعلام شده توانایی سروش-۱ حمل بار تا وزن ۱۱ تن در ۲۰۰ کیلومتر است.
با تثبیت مجموع توانمندی‌های لازم از جمله توسعه موتورهای سرمازا که برای ماهواره‌برهای فوق سنگین برای رساندن محموله به مدارهای بالا مورد نیاز است، ماهواره‌بر سروش-۲ به عنوان گام نهایی پرتابگرهای فضایی کشورمان ساخته خواهد شد. سروش-۲ با قطر بدنه ۳.۷ متر برای پرتاب از پایگاه فضایی چابهار در نظر گرفته شده و توانایی انتقال محموله ۲۱ تا ۲۲ تن در مدار ۲۰۰ کیلومتر، تا ۵ هزار کیلوگرم به مدار GTO و تا ۲۵۰۰ کیلوگرم به مدار زمین آهنگ یا همان GSO را خواهد داشت. با تکمیل ماهواره‌بر سروش-۲ تا سال ۱۴۱۵ امید می‌رود امکان انتقال ماهواره‌های سنگین مخابراتی یا ماهواره‌های عملیاتی متعدد به مدارهای مختلف برای ایران اسلامی ایجاد شود.
با نگاهی به گذشته و فراز و نشیب‌های برنامه فضایی ایران در بخش پرتابگرها مشخص می‌شود که تأثیرات هرگونه تأخیری در توسعه این بخش از جهت ایجاد تأخیر در تثبیت قابلیتهای کاربردی صنعت فضایی بسیار بیشتر از آنچه سیاستمداران دهه ۱۳۹۰ کشور تصور می‌کردند بوده است.
اساساً به علت وجود عدم قطعیتهای بسیار در صنعت فضایی که نیازمند توسعه ساختارهای آزمایشگاهی فوق پیشرفته و بسیار گرانقیمت روی زمین یا آزمایشهای متعدد پرتابی به جای آن است به خودی خود فرایند تثبیت قابلیت پرتاب هر میزان محموله در یک مدار مشخص، طولانی خواهد بود چه رسد به اینکه طی این مسیر دانشی و فناورانه با تأخیرهایی از جنس عدم تخصیص یا پرداخت بودجه و کنار گذاشتن برنامه به تصور ایجاد ارتباط با برخی کشورها هم مواجه شود.
بنابراین از مسئولین کشور این انتظار به جا وجود دارد که با دلیل قرار دادن تجربه‌های دهه گذشته، مسیر علمی و فناوری کشور در حوزه فضایی را همچون سه سال اخیر مورد حمایت قرار دهند تا هرچه زودتر تمامی حوزه‌های نیازمند به استفاده از توانمندی‌های عرصه فضایی کشور از این قابلیتها بهره‌مند شده و در وهله اول با قطع نیاز مطلق به خارج و در ادامه تأمین نیاز کشورهای دیگر از جهت منافع اقتصادی و نیز اثرگذاری در مناسبات مختلف با طرفهای خارجی، ابزارهای بیشتری در اختیار کشور قرار گیرد.