روایتی کامل از دستاورد ماهواره‌های ایرانی کوثر و هدهد در فضا

سازنده ماهواره‌های کوثر و هدهد روایت کاملی از دستاوردهای فنی این دو ماموریت در مدار زمین ارائه می‌دهد؛ روایتی که جزئیات عبور موفق از آزمون‌های حرارتی، توان مداری و تبادل داده‌های جهانی را بازگو می‌کند و نشان می‌دهد هر دو ماهواره به نتایج واقعی می‌رسند.

یک سال از پرتاب دو ماهواره ملی «کوثر» و «هدهد» می‌گذرد؛ ماموریتی که نقطه عطف تازه‌ای در روند ماهواره‌سازی کشور توسط بخش خصوصی به شمار می‌آید و ساختار بومی طراحی، کنترل و ارتباط با پرتابگر بین‌المللی را تجربه می‌کند. این دو ماهواره در حالی به ایستگاه پرتاب می‌رسند که مراحل طراحی و ساخت آن‌ها از دل توان داخلی و ظرفیت شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی شکل می‌گیرد.

شرکت دانش‌بنیان امید فضا، به مدیریت دکتر حسین شهرابی، در سال‌های اخیر یکی از مجموعه‌های فعال در توسعه ماهواره‌های سبک عملیاتی ایران است. این مجموعه در پروژه‌های «کوثر» و «هدهد» علاوه بر طراحی سامانه‌های جدایشی و مدارهای کنترل وضعیت، به ارتقای الگوریتم‌های موقعیت‌یابی بومی اقدام می‌کند. ماهواره کوثر از سال ۱۳۹۸ آغاز می‌شود و هدهد دو سال بعد، اما هر دو با تکمیل مراحل آزمایش به‌صورت هم‌زمان راهی مدار می‌شوند و نخستین داده‌های تله‌متری را به زمین مخابره می‌کنند.

با وجود موفقیت پرتاب و دریافت داده‌های مطمئن از هر دو ماموریت، چالش‌هایی نیز در مسیر ادامه پیدا می‌کند؛ از جمله ضعف توان در چرخه شارژ صفحات خورشیدی و تغییرات زاویه مداری که بر عملکرد سامانه توان اثر می‌گذارد. از سوی دیگر، ماهواره هدهد با ضریب موفقیت بیش از ۹۰ درصد ماموریت اولیه، به‌عنوان نخستین ماهواره ایرانی با همکاری شبکه آماتور جهانی سیگنال مخابره می‌کند.

اکنون، پس از گذشت یک سال از این تجربه تاریخی، شرکت امید فضا آماده است نسل بعدی ماهواره‌های خود را ـ که با نام «دو‌نمایه» شناخته می‌شود ـ طی یکی تا دو ماه آینده به فضا پرتاب کند. این ماموریت آغازگر فصل تازه‌ای از ماهواره‌های چندحسگری و داده‌محور ایران به شمار می‌آید.

با توجه به این توضیحات و به همین بهانه، از حسین شهرابی، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان امید فضا، دعوت می‌کنیم میهمان خبرگزاری باشد و درباره روند ماهواره‌سازی در ایران، وضعیت ماهواره‌های کوثر و هدهد در مدار و برنامه پرتاب ماهواره «دو‌مایه» در آینده نزدیک گفت‌وگو کنیم. در ادامه این گفت‌وگو را از نظر می‌گذرانید:

سوال: درباره پیشینه ساخت ماهواره‌های کوثر و هدهد توضیح بدهید و این‌که ساخت این ماهواره‌ها چقدر زمان می‌برد؟

ماهواره کوثر و ماهواره هدهد. ماهواره کوثر از سال ۹۸ شروع می‌شود و ماهواره هدهد دو سال بعد از کوثر آغاز می‌شود، اما هر دو ماهواره در یک پرتاب به ایستگاه پرتاب می‌رسند و برای مأموریت آماده می‌شوند. این دو پروژه با دو رویکرد تقریبا متفاوت طراحی می‌شوند. ماهواره کوثر مبتنی بر تجربیات سنتی نزدیک به پانزده سال گذشته کشور است، اما ماهواره هدهد بیشتر بر پایه تجربیات صنعت نوین فضایی و استفاده از ظرفیت سایر صنایع شکل می‌گیرد؛ صنایعی که قطعات مورد استفاده آن‌ها معمولا در بازار فراوان‌اند و اطمینان بالا، دوام زیاد و قیمت ارزان‌تری دارند.

رویکرد این دو ماهواره از نظر فنی متفاوت است و از نظر مأموریتی نیز تفاوت دارند؛ یکی با مأموریت اینترنت اشیا طراحی می‌شود و دیگری برای سنجش از دور. با وجود تفاوت ماموریت‌ها، محور هر دو ماهواره کاربردهای کشاورزی است. پس از اتمام طراحی و ساخت، این دو ماهواره به مرحله پرتاب می‌رسند.

سوال: در مرحله پرتاب، سامانه‌های جدایشی و تعامل آن‌ها با پرتابگر بین‌المللی از مهم‌ترین بخش‌های ماموریت هستند. لطفا بفرمایید نگرانی اصلی در این تعامل چیست و تیم امید فضا چگونه استانداردهای ایمنی مورد نیاز را تامین می‌کند؟

در مرور روند پرتاب، نخستین مسئله مهم برای تیم ماموریت، دستیابی به یک پرتاب موفق است؛ موفقیتی که هم به عملکرد پرتابگر و هم به سامانه‌های جدایشی مربوط می‌شود که توسط متخصصان داخلی توسعه می‌یابند. در سامانه جدایشی، نوآوری‌های زیادی اجرا می‌شود؛ نوآوری‌هایی که در ابتدا نگرانی‌هایی برای پرتابگر ایجاد می‌کند، چراکه پرتابگر بین‌المللی و با تجربه است و وقتی نوآوری‌های جدایشی را می‌بیند، درخواست می‌کند مجموعه ایرانی استانداردهای لازم را ارائه کند و برخی آزمون‌های سختگیرانه بر سامانه‌های جدایشی انجام دهد تا اطمینان حاصل شود همه‌چیز مطابق اصول ایمنی پیش می‌رود.

در این ماموریت، کارشناسان ایرانی هم سامانه جدایش از پرتابگر را توسعه می‌دهند و هم سامانه‌های باز شدن آنتن‌ها و بالک‌ها را در محفظه حمل ماهواره طراحی می‌کنند. تمام فرآیندها مکانیکی ـ الکترونیکی هستند و این احتمال وجود دارد که در تعامل با پرتابگر، خطایی رخ دهد و از همان ابتدا نقص فنی ایجاد شود. با این حال، تمام مراحل به‌خوبی انجام می‌شود و حتی مواردی که پیش‌تر به‌عنوان نقاط نگران‌کننده مطرح می‌شوند، به‌درستی پاسخ خود را می‌دهند. در نهایت، مکانیزم‌های جدایش به‌طور کامل موفق عمل می‌کنند.

اولین چک‌لیست‌های بررسی پس از پرتاب، مربوط به جدایش صحیح ماهواره‌ها و باز شدن مکانیزم‌هایی است که طراحی می‌شوند. این اقدامات هم در مورد کوثر و هم در مورد هدهد با موفقیت انجام می‌شود. پس از آن، اطمینان حاصل می‌شود که سامانه توان هر ماهواره شروع به کار می‌کند. معمولا پس از پرتاب، باتری‌های ماهواره‌ها از قبل شارژ هستند، و در لحظات اولیه عملکرد سامانه‌ها بدون مشکل پیش می‌رود. همین اتفاق در مورد کوثر و هدهد نیز رخ می‌دهد؛ باتری‌ها شارژ هستند و عملکرد اولیه به‌درستی انجام می‌شود.

سوال: چه عواملی باعث می‌شود نخستین داده‌های مخابره‌شده از ماهواره هدهد دریافت شود و این ماهواره در همان ساعات اولیه از دید ایستگاه‌های خارجی قابل ردیابی باشد؟ آیا از ابتدا چنین همکاری بین‌المللی پیش‌بینی می‌شود؟

نخستین تله‌متری یا داده مخابره‌شده‌ای که تیم مأموریت دریافت می‌کند، از ماهواره هدهد است. دلیل این مسئله پیش‌بینی خاصی است که در طراحی هدهد انجام می‌شود. این ماهواره طوری طراحی می‌شود که ایستگاه‌های بین‌المللی نیز بتوانند سیگنال‌های آن را دریافت کنند. شبکه‌ای گسترده از بیش از ۶ هزار ایستگاه در نقاط مختلف جهان شروع به دریافت اطلاعات از هدهد می‌کنند. به همین دلیل، در همان دقایق اولیه پس از جدایش ماهواره، امکان اطمینان از صحت عملکرد اولیه هدهد فراهم می‌شود، چون سیگنال‌های ارسالی آن توسط ایستگاه‌های بین‌المللی دریافت و ثبت می‌شوند.

تقریبا به فاصله ۲۴ ساعت پس از دریافت نخستین داده‌های هدهد، اطلاعات ماهواره کوثر نیز دریافت می‌شود. در این فاصله زمانی، تیم ماموریت اندکی نگران می‌شود که چرا داده‌های کوثر با تاخیر منتقل می‌شود، اما پس از دریافت داده‌ها، مشخص می‌شود عملکرد آن نیز صحیح است. این اتفاق نشان می‌دهد که مجموعه‌های فرستنده در هر دو ماهواره شروع به کار می‌کنند و برقراری ارتباط به‌درستی انجام می‌شود.

سوال: در دوره شناسایی موقعیت مداری گفته می‌شود بیش از پنجاه ماهواره هم‌زمان با پروژه‌های ایرانی تزریق می‌شوند. تیم امید فضا چگونه بدون داده‌های بین‌المللی موقعیت مداری دقیق کوثر و هدهد را استخراج می‌کند؟

در ادامه ماموریت، چالش جدیدی پدید می‌آید. پس از هر پرتاب، سایت‌های بین‌المللی موقعیت مداری ماهواره‌هایی را که به مدار تزریق می‌شوند، ردیابی و منتشر می‌کنند. این داده‌ها برای عموم مردم و پژوهشگران قابل مشاهده است و تیم‌های ماموریت نیز معمولا از همان داده‌ها برای تطبیق و بررسی استفاده می‌کنند. البته در این پروژه، خود ماهواره‌ها نیز گیرنده موقعیت‌یاب دارند، اما پرتاب کوثر و هدهد به‌صورت هم‌زمان با پرتاب بیش از پنجاه ماهواره دیگر انجام می‌شود.

در آن پرتابگر، بیش از ۵۰ ماهواره قرار دارد که همگی به فضا تزریق می‌شوند. به‌دلیل تعداد زیاد ماهواره‌ها، تشخیص موقعیت دقیق هر کدام از سوی مرجع بین‌المللی و انتشار عمومی موقعیت آن‌ها برای مردم جهان تقریبا یک ماه طول می‌کشد. از آن‌جا که تیم ایرانی تا حدی روی داده‌های این مراجع حساب می‌کند، این تأخیر باعث بروز چالش طبیعی می‌شود. در نتیجه، در طول ماه نخست، موقعیت ماهواره‌ها باید مستقیما از خود آن‌ها دریافت شود. در این مرحله نیز، هدهد عملکرد موفق‌تری نسبت به کوثر دارد و با ارسال داده‌های موقعیت‌یابی دقیق‌تر، اطلاعات لازم را سریع‌تر به زمین منتقل می‌کند.

اهمیت این داده‌ها در آن است که فقط ایستگاه زمینی داخلی آن‌ها را دریافت نمی‌کند؛ ایستگاه‌های بین‌المللی هم داده‌ها را دریافت می‌کنند. این همکاری جهانی باعث می‌شود حتی پیش از آن‌که هدهد وارد دید ایستگاه زمینی شود، داده‌های آن از طریق همان شبکه جهانی در دسترس قرار گیرد. به این ترتیب، تیم ایرانی با استفاده از داده‌های بین‌المللی و الگوریتم‌های بومی، موقعیت مداری هر دو ماهواره را استخراج می‌کند.

در این مسیر، کارشناسان از مجموعه‌ای از الگوریتم‌های هوشمند و بهینه‌سازی استفاده می‌کنند و در همان فاصله یک‌ماهه که تنها داده‌های تله‌متری در اختیار است، موقعیت مداری دقیق هدهد و کوثر را محاسبه می‌کنند. حدود ۱۹ ویرایش از موقعیت مداری کوثر توسعه می‌یابد و هر بار داده‌ها دقیق‌تر می‌شوند. پس از یک ماه، داده‌های جهانی منتشر می‌شوند و مقایسه نتایج نشان می‌دهد محاسبات تیم ایرانی با داده‌های رسمی تطابق زیادی دارد.

این تجربه برای کشور کاملاً جدید است. پیش از آن، هیچ‌گاه چنین شرایطی تجربه نمی‌شود. حتی کارشناسان دولتی فعال در پرتاب‌های قبلی اعلام می‌کنند تاکنون پیش نیامده که تیمی به مدت یک ماه بدون داده‌های بین‌المللی، موقعیت مداری را به‌طور مستقل محاسبه کند. این دستاورد فنی مهمی است که با تلاش تیم و الگوریتم‌های بومی به موفقیت می‌رسد.

از نظر فنی، در سامانه‌های جدایشی از طراحی‌هایی استفاده می‌شود که سابقه قبلی در کشور ندارند و برای نخستین بار در ماموریت فضایی به کار می‌روند. همچنین در تعیین موقعیت مداری از الگوریتم‌های هوشمند استفاده می‌شود که آن نیز نخستین تجربه ملی محسوب می‌شود.

پس از موفقیت در این مراحل، ارزیابی سایر بخش‌های ماهواره‌ها آغاز می‌شود. در فرایند به‌دستگیری ماهواره، فازی وجود دارد که در همان مراحل ابتدایی پرتاب باید عملکرد هر بخش به‌صورت جداگانه بررسی شود. نخستین نکته‌ای که برای تیم ماموریت مطرح است، عملکرد سامانه توان و میزان کارایی آن است؛ اینکه آیا سامانه توان به‌درستی کار می‌کند یا خیر. وقتی سامانه توان درست عمل کند، جذب انرژی خورشیدی و چرخه شارژ باتری و مصرف انرژی در مدار نیز به‌درستی انجام می‌شود.

در بررسی جذب انرژی خورشید مشخص می‌شود که میزان جذب در هر گردش مداری و نحوه مصرف توان باید پایش شود؛ اینکه آیا توان جذب‌شده صرف شارژ باتری‌ها می‌شود و آیا این چرخه به‌طور پایدار تکرار می‌شود یا نه. نتایج نشان می‌دهد در هر دو ماهواره کوثر و هدهد این چرخه به‌درستی عمل می‌کند، اما بین آن‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد. در هدهد این چرخه منظم است؛ جذب توان انجام می‌شود، باتری‌ها شارژ می‌شوند و همه بخش‌ها درست کار می‌کنند.

در کوثر نیز این فرایند انجام می‌شود، اما گاهی کمبود توان دیده می‌شود؛ مثلا در بازه‌های دوهفته‌ای، جذب توان خورشیدی عالی است، اما گاهی کاهش می‌یابد. بررسی‌ها نشان می‌دهد جهت‌گیری ماهواره هنوز کاملا به سمت زمین تنظیم نیست، و هنگامی که این جهت‌گیری اصلاح شود، زاویه صفحات خورشیدی نسبت به خورشید نیز بهینه می‌شود و توان افزایش می‌یابد.

برای رفع این مسئله، تصمیم گرفته می‌شود ضرایب کنترلی ماهواره اصلاح شوند. این اصلاحات بر اساس داده‌های تله‌متری انجام می‌شود تا جهت‌گیری نسبت به زمین بهینه شود. دلیل موفقیت هدهد در این بخش آن است که از ابتدا جذب توان خورشیدی آن مستقل از زاویه مداری طراحی می‌شود؛ بنابراین بدون مشکل توان پایدار تولید می‌کند.

در این مرحله، ارزیابی چک‌لیست‌های عملکرد نیز انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهد در ماهواره کوثر حدود ۷۰ درصد از چک‌لیست‌های ماموریتی با موفقیت اجرا می‌شوند و در ماهواره هدهد این عدد به حدود ۹۰ درصد می‌رسد. تیم ماموریت بر این باور است که سامانه‌های هدهد در وضعیت پایدار قرار دارند و به‌صورت عادی کار می‌کنند: چرخه شارژ و دشارژ باتری‌ها درست پیش می‌رود، اطلاعات در زمان مقرر ارسال می‌شود و فرمان‌های ایستگاه زمینی نیز به‌درستی دریافت و اجرا می‌شوند.

در ادامه ماموریت، امکان ارسال فرمان از ایستگاه‌های جهانی به ماهواره هدهد فراهم می‌شود؛ به‌گونه‌ای که ایستگاه‌های بین‌المللی نیز بتوانند فرمان ارسال کنند. این قابلیت از ابتدا در طراحی هدهد پیش‌بینی می‌شود و تمام حالت‌های عملیاتی مربوط به آن اجرا می‌شود. همه این مراحل با موفقیت پیش می‌روند و ارزیابی‌ها تأیید می‌کنند که هدهد مطابق برنامه طراحی‌شده فعالیت می‌کند و تمام سامانه‌هایش درست عمل می‌کنند.

اما درباره ماهواره کوثر، در بخش کنترل وضعیت مداری و جهت‌گیری به سمت زمین همچنان اصلاحات ادامه دارد. برای اجرای اصلاحات لازم است ماهواره روشن باشد تا ارتباط برقرار شود و فرمان‌های اصلاحی اعمال شوند. از آن‌جا که وضعیت انرژی ماهواره با تنظیم زاویه مداری در تداخل است، در برخی زمان‌ها ماهواره به دلیل کمبود توان خاموش می‌شود؛ در نتیجه ارتباط قطع می‌شود و اصلاحات انجام نمی‌شود. این خاموشی‌های دوره‌ای کار تیم فنی را در کنترل وضعیت دشوار می‌کند.

علاوه بر این، در بررسی‌های بعدی برخی مشکلات در ایستگاه‌های زمینی نیز دیده می‌شود. در روند استفاده از این ایستگاه‌ها محدودیت‌هایی ایجاد می‌شود و دسترسی تیم به آن‌ها کاهش می‌یابد. با وجود تمام این مسائل، وضعیت فعلی ماهواره کوثر همچنان پایدار است و در مدار قرار دارد. مأموریت آن متوقف نمی‌شود، اما زمان‌های دید ماهواره محدودتر می‌شود و ارتباط مستقیم زمین با آن فقط در فواصل خاص امکان‌پذیر است.

سازنده ماهواره کوثر اعلام می‌کند: «کوثر ۱٫۵ نسخه به‌روزشده کوثر ۱ است که با رفع محدودیت‌های ارتباط زمینی و دید کم، دو ماموریت مستقل تصویربرداری زمین و مخابرات اینترنت اشیا را در یک ساختار تلفیق کرده و به‌عنوان مأموریت ملی «دو‌نمایه» در آستانه پرتاب قرار دارد.»

یک سال پس از پرتاب موفق دو ماهواره ملی «کوثر» و «هدهد» توسط شرکت دانش‌بنیان ایرانی امید فضا، مسیر توسعه فضایی کشور وارد مرحله تازه‌ای از بلوغ فناوری می‌شود. تجربه ماموریت‌های پیشین نه‌تنها زمینه تثبیت توان طراحی و پرتاب توسط بخش خصوصی را فراهم می‌کند، بلکه اکنون مبنای شکل‌گیری نسل جدیدی از ماهواره‌هاست که با هدف رفع نقص‌های فنی گذشته و دستیابی به عملکرد چندمنظوره در مدار طراحی می‌شوند. این مرحله جدید، نقطه گذار از آزمون‌های اولیه به تولید سامانه‌های عملیاتی فضایی کشور به شمار می‌آید.

در ماموریت تازه، مجموعه امید فضا با بهره‌گیری از داده‌های عملیاتی ماهواره کوثر و تحلیل محدودیت‌های ناشی از زمان‌های دید کم و دشواری تبادل ارتباط زمینی، بازطراحی کامل سامانه توان، جهت‌گیری مداری و الگوریتم‌های کنترل را انجام می‌دهد. حاصل این بازنگری، تولد ماهواره‌ای است که هم‌زمان دو ماموریت مستقل را در قالب یک ساختار واحد دنبال می‌کند: ماموریت تصویربرداری زمینی و ماموریت مخابرات اینترنت اشیا. این ماهواره با عنوان «کوثر ۱٫۵» شناخته می‌شود و قرار است تا پیش از پایان سال جاری در قالب ماموریت ملی «دو‌نمایه» به فضا پرتاب شود.

در این نسل تازه، ویژگی‌های فنی و اقتصادی ماموریت به‌صورت هم‌زمان مورد توجه قرار می‌گیرند. از منظر فناوری، تلاش می‌شود تا مدل «نمایش در مدار (IOD)» به یک محصول پایدار و عملیاتی تبدیل شود؛ از منظر اقتصادی، سازوکار تازه‌ای میان شرکت امید فضا، سازمان فضایی ایران و معاونت علمی ریاست‌جمهوری اجرا می‌شود که برای نخستین‌بار بازار محصولات فضایی را با رویکرد پیش‌خرید تضمین می‌کند. این همکاری متقابل، مسیر شکل‌گیری زیست‌بوم جدید فضایی کشور را هموار می‌سازد و زمینه ورود گسترده بخش خصوصی به صنایع پرریسک فضایی را فراهم می‌کند.

درس‌های فنی و مدیریتی ماموریت کوثر

پروژه کوثر نخستین تجربه طراحی و پرتاب ماهواره توسط شرکت امید فضا به‌شمار می‌آید. به دلیل کمبود زمان‌های دید و محدودیت در ارتباط با ماهواره، فرصت اصلاح برای تیم فنی کاهش می‌یابد. بر همین اساس، ماهواره جدید نسخه‌ای تازه است که ایرادهای کوثر در آن اصلاح می‌شوند و بخشی از منظومه‌ای محسوب می‌شود که دو ماموریت دیگر را نیز در بر دارد.

در گام نخست، دو ماموریت به‌صورت جداگانه آزموده می‌شوند و بر همین اساس دو ماهواره مستقل طراحی و پرتاب می‌شوند. در گام دوم، تصمیم گرفته می‌شود این دو ماموریت در یک ماهواره واحد ادغام شوند.

تلفیق دو ماموریت در یک سامانه

ماهواره جدید به گونه‌ای طراحی شده که هم‌زمان دو ماموریت تصویربرداری و مخابرات اینترنت اشیا را انجام می‌دهد. به همین دلیل این ماهواره از دو نمای متفاوت عمل می‌کند؛ یک نما مربوط به تصویربرداری و نمای دیگر مربوط به مخابرات اینترنت اشیا. این دو نما از دل همان ماموریت‌های پیشین شکل می‌گیرند. در نسل‌های بعدی، ماموریت‌های متنوع‌تری تعریف می‌شوند و برای هر نسل وظایف خاصی در نظر گرفته می‌شود.

با توجه به تغییرات ایجادشده نسبت به نسل قبلی، این ویرایش جدید با عنوان «کوثر یک و نیم» معرفی می‌شود. در شرکت امید فضا این ماهواره با نام کوثر ۱٫۵ و در سازمان بین‌المللی ITU با عنوان «دو نمای یک» شناخته می‌شود.

هر دو ماهواره از یک سو تحقیقاتی و از سوی دیگر عملیاتی هستند. در اصطلاح فضایی، چنین ماهواره‌هایی نمایش فناوری (In-Orbit Demonstration – IOD) نامیده می‌شوند؛ یعنی ماهواره‌هایی که برای نخستین‌بار توسعه یافته و باید توانایی‌های فنی خود را در مدار به نمایش بگذارند. در مقیاس زمینی، این مفهوم معادل MVP (محصول حداقلی ارزشمند) است.

بنابراین، نخستین ماهواره‌ها نسخه‌های ابتدایی محصول به شمار می‌آیند و وجود نقص یا ایراد در آن‌ها طبیعی است؛ زیرا بخش‌هایی از فناوری تنها در محیط واقعی مشخص می‌شوند. در نتیجه، بروز خطا در این مأموریت‌ها بخشی از فرایند طبیعی رشد فناوری است.

در ماموریت‌های اولیه، مشاهده خطا نشانه پیشرفت نیست، بلکه نشانه واقع‌گرایی داده‌هاست. اگر هیچ اختلافی مشاهده نشود، باید در صحت داده‌ها تردید کرد. در کنار این جنبه فنی، شرکت سازنده مسئولیت اقتصادی خود را نیز حفظ می‌کند و باید چرخه مالی پروژه را ادامه دهد.

برای این منظور، با همکاری معاونت علمی ریاست‌جمهوری و سازمان فضایی ایران، سازوکاری جدید ایجاد می‌شود تا بازار محصولات فضایی به‌صورت پیش‌خرید تضمینی شکل گیرد. بر این اساس، سازمان فضایی اعلام می‌کند تصاویر ماهواره کوثر را پیش‌خرید می‌کند تا زمینه حضور شرکت‌های دانش‌بنیان در صنعت فضایی کشور تقویت شود.

بازار فضایی برای شرکت‌های خصوصی و دانش‌بنیان بازاری نو و پرریسک است. در چنین شرایطی، دولت نقش کلیدی در ایجاد بازار اولیه ایفا می‌کند. این سیاست در کنار حمایت مالی، نوعی پشتیبانی فناورانه محسوب می‌شود، زیرا محصولات دارای سطح آمادگی فناوری پایین (TRL) هستند و به‌طور طبیعی ریسک بالایی دارند.

در نتیجه، ترکیب «قرارداد اقتصادی» با «ریسک فناورانه» نیازمند مدیریت دقیق است. شرکت سازنده مانند سایر مجموعه‌های خصوصی کشور، تعهدات رسمی دارد و ضمانت‌نامه‌های لازم را برای اجرای پروژه ارائه می‌کند.

چالش‌های حقوقی و اجرایی پروژه‌های فضایی

پروژه‌های فضایی ماهیتی دوگانه دارند؛ از یک سو بازارمحور و از سوی دیگر تحقیقاتی و پرریسک. در قوانین داخلی، معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری مسئول پشتیبانی از ریسک فناوری است و در کنار سازمان فضایی حمایت‌های موثری انجام می‌دهد، اما تضاد میان قوانین این دو نهاد چالش‌برانگیز است.

در حال حاضر، قراردادهای فضایی با همان قواعدی ارزیابی می‌شوند که برای پروژه‌های عمرانی به کار می‌رود، در حالی‌که پیچیدگی فنی و سطح ریسک در این حوزه بسیار بالاتر است. از دیگر چالش‌ها، تغییر نرخ ارز و تاخیر در زمان‌بندی پرتاب است که هزینه‌های پروژه را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

اصلاح قراردادها، تطبیق آیین‌نامه‌ها با واقعیت پروژه‌های فناورانه و پذیرش ماهیت ریسکی آن‌ها از سوی نهادهای نظارتی، از چالش‌های اصلی نخستین تجربه‌های فضایی کشور به‌شمار می‌آید.

مسیر همکاری نهادها و آینده زیست‌بوم فضایی

در شرایط کنونی، روند توسعه ادامه دارد و هیچ بن‌بستی وجود ندارد. موفقیت پروژه نیازمند همکاری نزدیک میان تمام بخش‌هاست؛ معاونت علمی نقش پشتیبان فناوری را حفظ می‌کند، سازمان فضایی مسئولیت اجرایی و راهبردی دارد و نهادهای نظارتی بر نحوه اجرای قراردادها نظارت می‌کنند.

با وجود حمایت‌های معاونت علمی و صندوق‌های نوآوری، ساختار فعلی تسهیلات هنوز برای پروژه‌های بزرگ فضایی کافی نیست. بسیاری از این ابزارها برای شرکت‌های کوچک طراحی شده‌اند و پاسخگوی پروژه‌های پیچیده فضایی نیستند.

اصلاح سازوکارهای مالی و توسعه ابزارهای پوشش ریسک مانند بیمه فناوری و سرمایه‌گذاری فضایی، اقدامی حیاتی برای تداوم حضور بخش خصوصی در فضاست. قوانین بالادستی مانند «قانون جهش دانش‌بنیان» و «برنامه هفتم توسعه» ظرفیت این حمایت‌ها را پیش‌بینی کرده‌اند، اما اجرای واقعی آن‌ها نیازمند هماهنگی مستقیم میان سازمان فضایی و معاونت علمی است.

در جمع‌بندی، دو محور اصلی برای آینده صنعت فضایی کشور دنبال می‌شود:
۱. ایجاد بستر موثر برای پوشش ریسک در پروژه‌های فضایی.
۲. به‌کارگیری ظرفیت‌های قانونی برای تداوم و توسعه همکاری میان بخش دولتی و خصوصی.

مدیرعامل یک شرکت دانش‌بنیان فضایی اعلام می‌کند: در مسیر اجرای برنامه ساخت ۲۰۰ ماهواره طی سه سال آینده، هدف‌گذاری شده است تا سال ۱۴۰۷ به نقطه‌ای برسیم که هر ماه بیش از ۱۰ ماهواره در منظومه‌های سنجش از دور و اینترنت اشیاء به فضا پرتاب شود.

یک سال پس از پرتاب موفق دو ماهواره ملی «کوثر» و «هدهد» توسط شرکت دانش‌بنیان ایرانی امید فضا، مسیر توسعه فضایی کشور وارد مرحله تازه‌ای از بلوغ فناوری شده است. تجربه ماموریت‌های پیشین نه‌تنها توان طراحی و پرتاب ماهواره توسط بخش خصوصی را تثبیت می‌کند، بلکه اکنون مبنای شکل‌گیری نسل جدیدی از ماهواره‌هاست که با هدف رفع نقص‌های فنی گذشته و دستیابی به عملکرد چندمنظوره طراحی می‌شوند. این مرحله، گذار از آزمون‌های اولیه به تولید سامانه‌های عملیاتی فضایی کشور را رقم می‌زند.

در ماموریت جدید، مجموعه امید فضا با استفاده از داده‌های ماموریت کوثر و تحلیل محدودیت‌های ارتباط زمینی، بازطراحی کامل سامانه توان، جهت‌گیری مداری و الگوریتم‌های کنترل را انجام می‌دهد. حاصل این بازنگری، تولد ماهواره‌ای است که هم‌زمان دو مأموریت مستقل را در یک ساختار واحد دنبال می‌کند: تصویربرداری زمینی و مخابرات اینترنت اشیا. این ماهواره با عنوان «کوثر ۱٫۵» شناخته می‌شود و قرار است تا پیش از پایان سال جاری در قالب ماموریت ملی «دو‌نمایه» به فضا پرتاب شود.

تحول فناورانه و سازوکار اقتصادی جدید

در نسل جدید، ویژگی‌های فنی و اقتصادی ماموریت به‌صورت هم‌زمان مورد توجه قرار گرفته است. از منظر فناوری، مدل «نمایش در مدار (IOD)» به سمت محصولی پایدار و عملیاتی حرکت می‌کند؛ از منظر اقتصادی، سازوکاری تازه میان شرکت امید فضا، سازمان فضایی ایران و معاونت علمی ریاست‌جمهوری اجرا می‌شود که برای نخستین‌بار بازار محصولات فضایی را بر پایه پیش‌خرید تضمینی سامان می‌دهد. این همکاری سه‌جانبه، مسیر شکل‌گیری زیست‌بوم جدید فضایی کشور را هموار می‌سازد و زمینه حضور فعال بخش خصوصی در صنایع پرریسک فضایی را فراهم می‌کند.

هدف فعلی، دستیابی به جهشی واقعی در سرمایه‌گذاری فضایی از طریق به‌کارگیری ظرفیت‌های «قانون جهش دانش‌بنیان» است. این قانون بستر ورود سرمایه‌های جدید را فراهم کرده و یکی از ابزارهای کلیدی آن اعتبار مالیاتی است؛ ابزاری که می‌تواند انگیزه سرمایه‌گذاری بخش خصوصی را افزایش دهد. پیشنهاد اختصاص این اعتبار اکنون در میز معاونت علمی در حال بررسی است و در صورت تصویب، جهشی چشمگیر در روند توسعه منظومه‌های فضایی و جلب سرمایه‌گذاران خصوصی ایجاد خواهد شد.

ضرورت تعامل بخش خصوصی، سازمان فضایی و دولت

اجرای مدل سرمایه‌گذاری جدید بدون نقش‌آفرینی مستقیم سازمان فضایی ممکن نیست. توسعه بازار فضایی، چه در سطح ملی و چه در سطح بین‌المللی، نیازمند تضمین بازار اولیه و تدوین مقررات به‌روز است. قوانین باید دو وجه اصلی داشته باشند: تنظیم‌گری برای پیشگیری از تخلفات و تسهیل‌گری برای حمایت از فعالان صادق و ریسک‌پذیر. در وضعیت کنونی، وجه تسهیل‌گر قوانین کمتر از حد انتظار فعال است و نیاز به بازنگری فوری دارد.

مدل جدید بر پایه استفاده از منابع بخش خصوصی و معافیت بخشی از مالیات دولت بنا شده است. در این مدل، مالیاتی که بخش خصوصی باید پرداخت کند به‌جای واریز، صرف توسعه پروژه‌های فضایی می‌شود؛ سرمایه‌ای که بازگشت آن برای اقتصاد ملی به‌مراتب پرمنفعت‌تر است. این طرح اکنون در سازمان برنامه و بودجه در دست بررسی است و می‌تواند زمینه‌ساز تحول در تأمین مالی پروژه‌های فضایی شود.

فاصله ایران با الگوهای جهانی در چرخه طراحی تا پرتاب

در حالی‌که در سطح جهانی فاصله میان طراحی تا پرتاب معمولا حدود پنج سال است، این فرآیند در ایران گاهی تا ۹ سال به طول می‌انجامد. در دولت سیزدهم مجموعا سیزده پرتاب انجام شده که در مقایسه با پرتاب‌های ماهانه برخی کشورها عددی پایین به‌نظر می‌رسد. تحلیل‌ها نشان می‌دهد اگر فرآیند تثبیت فناوری بیش از دو دهه ادامه یابد، حرکت به سمت صنعتی‌سازی و تولید انبوه با کندی جدی روبه‌رو می‌شود.

گذار از توسعه دولتی به صنعتی‌سازی خصوصی

بررسی‌ها از سال ۱۳۹۶ تاکنون نشان می‌دهد تسریع روند توسعه بدون انتقال واقعی ماموریت‌ها از دولت به بخش خصوصی ممکن نیست. در ساختار دولتی، پروژه‌ها اغلب با رویکرد تحقیقاتی پیش می‌روند و الزامی برای بازده اقتصادی ندارند؛ اما در بخش خصوصی، حساب سود و زیان و چرخه اقتصادی محور تصمیم‌گیری است. به همین دلیل، خصوصی‌سازی نه فقط راهکار اقتصادی بلکه مسیر طبیعی رشد فناوری در کشور محسوب می‌شود.

در ساختار جدید، توسعه بازار در کنار توسعه فناوری پیش می‌رود. تجربه شرکت‌های بین‌المللی نشان می‌دهد بخش خصوصی به‌طور طبیعی بیش از دولت در حوزه تحقیق هزینه می‌کند، زیرا نتیجه مستقیم آن را در بازار خود می‌بیند. مرز میان پژوهش و بهره‌برداری در این فرآیند خاکستری است و با افزایش سهم بخش خصوصی، این دو به‌تدریج در هم می‌آمیزند و به بلوغ صنعتی واقعی می‌رسند.

کندی روند تکثیر ماهواره‌ها بیش از آن‌که ناشی از ضعف فنی باشد، نتیجه نبود بازار واقعی است. اگر بازار خریدار مشخص داشته باشد و تقاضا برای صد یا هزار ماهواره به‌طور رسمی اعلام شود، توسعه بر اساس آن هدف‌گذاری معنا پیدا می‌کند. از این‌رو، شرکت امید فضا پیشنهاد می‌کند تا با تشکیل منظومه «دو‌نما»، ساخت ۲۰۰ ماهواره طی سه سال آینده در دستور کار قرار گیرد؛ طرحی که هدف نهایی آن پرتاب بیش از ۱۰ ماهواره در هر ماه تا سال ۱۴۰۷ است.

منظومه دونما و بین‌المللی‌شدن صنعت فضایی ایران

در منظومه «دو‌نما»، حدود ۲۰۰ ماهواره با ماموریت هم‌زمان سنجش از دور و اینترنت اشیاء طراحی می‌شوند. پرتاب‌های امسال سومین آزمایش این منظومه محسوب می‌شوند و مسیر رسیدن به پرتاب‌های منظم ماهانه را مشخص می‌کنند.
هم‌زمان با توسعه این منظومه، برنامه اتصال صنعت فضایی ایران به پرتابگرهای بین‌المللی و بلوک‌های اقتصادی جهانی دنبال می‌شود. در این چارچوب، ارتباط با کشورهای عضو بریکس، سازمان همکاری شانگهای و اتحادیه اقتصادی اوراسیا در حال شکل‌گیری است. این همکاری‌ها نه‌تنها موجب تقسیم هزینه‌های توسعه منظومه خواهد شد، بلکه بازارهای گسترده‌ای برای خدمات فضایی ایران ایجاد می‌کند.

نخستین حضور بخش خصوصی ایران در همکاری با پرتابگر بین‌المللی

برای نخستین‌بار، بخش خصوصی ایران در حوزه فضایی به همکاری مستقیم با پرتابگرهای بین‌المللی دست یافته است؛ گامی که راه را برای حضور گسترده‌تر در پروژه‌های مشترک باز می‌کند و امکان استفاده از ظرفیت‌های پرتابی کشورهای عضو بریکس را فراهم می‌سازد. در کنار آن، مذاکراتی نیز با پرتابگرهای داخلی در جریان است تا منظومه مشترک در سطح منطقه‌ای شکل گیرد.

نخستین گام ایران در ورود به عرصه فضایی با پرتاب ماهواره سینا در آبان۱۳۸۴ برداشته شد؛ ماهواره‌ای که در همکاری ایران و روسیه طراحی و پرتاب شد و نقطه آغاز انتقال تجربه فنی و مهندسی به متخصصان ایرانی بود. اعضای تیم ایرانی در تمام مراحل طراحی، آزمایش و پرتاب حضور داشتند و آن تجربه تاریخی مبنای شکل‌گیری پروژه‌های بومی بعدی از جمله ماهواره امید شد — آغازی برای مسیر استقلال فضایی کشور که اکنون با شکل‌گیری منظومه‌های چندمنظوره به مرحله صنعتی‌سازی رسیده است.