كيف ينقل الكتلة المدارية الإيرانية القمر الصناعي إلى المدار الجغرافي الثابت GEO ؟

وكالة تسنيم الدولية للأنباء:

تتطلب التكنولوجيا الفضائية تصميمًا وتصنيعًا دقيقًا ومتقدمًا بسبب الحاجة إلى أن تعمل الأنظمة والأنظمة الفرعية في بيئة ذات ظروف خاصة مثل الإشعاعات الكونية والتغيرات الشديدة في درجات الحرارة والإجهاد الحراري، مع أداء موثوق. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لاستحالة إصلاح أو استبدال المعدات في الفضاء، يجب أن تتمتع هذه الأنظمة بموثوقية عالية جدًا.

في الأنظمة الفضائية، يجب أن تكون الكتلة في حدها الأدنى! في مجال التكنولوجيا الفضائية، كل غرام من وزن المعدات له أهميته. تقليل الكتلة لا يساعد فقط في تحسين أداء النظام، بل يؤثر أيضًا على عملية الإطلاق.

بسبب العقوبات الدولية المفروضة على إيران، عمدت ايران إلى تطوير العديد من التقنيات محليًا من الصفر. بدأت العديد من هذه التقنيات بمستوى منخفض من الجاهزية التكنولوجية (TRL) في الجامعات، ثم تطورت إلى نماذج معملية وأخيرًا إلى نماذج تشغيلية ونهائية.

منظمة الفضاء الإيرانية، معهد أبحاث الفضاء الإيراني

أحيانًا تكون البنية التحتية المطلوبة لاختبار الأنظمة أكثر تعقيدًا من الأنظمة نفسها. بعض الدول ترسل أنظمتها الفضائية إلى دول أخرى لإجراء الاختبارات، لكن ايران نجحت في إنشاء البنية التحتية اللازمة لإجراء اختبارات معيارية. على سبيل المثال، تم تصميم مركز التجميع والاختبار (AIT) التابع لمعهد أبحاث الفضاء الإيراني بشكل فريد، وحتى الأقمار الصناعية المطورة من قبل الجامعات يتم اختبارها في هذا المركز.

هناك نوعان شائعان من المدارات في المجال الفضائي: المدارات المنخفضة (LEO) والمدارات الجغرافية الثابتة (GEO). تعمل الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة عادةً في مجالات الاستشعار عن بُعد وتصوير الأطياف المختلفة، مع تطبيقات تشمل التخطيط الإقليمي وإدارة الموارد المائية والزراعة. في المقابل، ترتبط الأقمار الصناعية في المدارات الجغرافية الثابتة بمجالات الاتصالات والبث التلفزيوني، ويعتمد استقرار الخدمات الاتصالية في البلاد على الوصول إلى هذا المدار.

عملية نقل القمر الصناعي إلى المدار الجغرافي الثابت

لوضع قمر صناعي في المدار الجغرافي الثابت على ارتفاع 36 ألف كيلومتر، يصعد الصاروخ عادةً إلى ارتفاع 400-500 كيلومتر. من هناك، يتم تنشيط نظام نقل مداري (كتلة نقل مدارية) لنقل القمر الصناعي إلى المدار النهائي (من 400 كم إلى 36 ألف كم). نحن في البلاد، وفي ايران يجري اتباع هذا المسار أيضًا. وقد تم بناء النموذج التجريبي لكتلة النقل المداري "سامان 1" من قبل خبراء إيرانيين، حيث تم إطلاق نموذج منها العام الماضي بهدف نقل قمر صناعي وزنه 100 كغم من ارتفاع 400 كم إلى 7000 كم.

الوصول إلى المدار الجغرافي الثابت لا يتم بإطلاق واحد! بعد وصول القمر الصناعي إلى طبقات متوسطة مثل ارتفاعات 2000 أو 4000 أو 6000 كم، يتم نقله إلى المدار الجغرافي الثابت بمساعدة كتلة نقل مدارية. تستخدم كتلة النقل المداري مكونات مختلفة مثل الدافعات. يعد تصنيع هذه الدافعات ومنصة اختبارها من بين التقنيات التي تم تطويرها محليًا رغم العقوبات.

كتلة النقل المداري "سامان 2" ستُطلق عام 1404

أداء كتلة النقل المداري

يتضمن هذا النظام محركًا رئيسيًا يعمل بالوقود الصلب ويستخدم فوهة خاصة تتحمل درجات حرارة تصل إلى حوالي 3000 درجة مئوية. كما أن هيكله مصنوع من التيتانيوم ليكون متينًا وخفيف الوزن في نفس الوقت. تجدر الإشارة إلى أن عمليات التشغيل الآلي والتشكيل واللحام الخاصة بالتيتانيوم تعتبر كل منها تقنية متقدمة وتتطلب تطوير معرفة محلية.

بعد أن يرفع الصاروخ الحامل القمر الصناعي إلى ارتفاع حوالي 400 كم، تحدث عملية الفصل، والتي لها تقنيتها الخاصة، خاصة الفصل البارد (Light Band) الذي يجب أن يتم بأقل قدر من الصدمات. ثم تظل كتلة النقل المداري في حالة تعليق ويجب أن تثبت وضعها باستخدام دافعات بقوة دفع منخفضة جدًا – حوالي 4 نيوتن أو أقل من نصف كيلوغرام. عادةً ما يتم توزيع هذه الدافعات في 12 وحدة لتوفير الاستقرار.

بعد تحقيق الاستقرار، تدخل محركات الدوران (Spin) إلى المدار لإنشاء الدوران المطلوب. مثل التربيط في البندقية الذي يثبت الرصاصة في مسارها، يساعد هذا الدوران القمر الصناعي على التوجه بشكل صحيح عند تشغيل المحرك الرئيسي. بعد ذلك، يتم تشغيل المحرك، ويصل القمر الصناعي إلى ارتفاع حوالي 7000 كم. في هذه المرحلة، تعمل محركات "إيقاف الدوران" (De-Spin) مرة أخرى لإيقاف الدوران وإطلاق القمر الصناعي.

النجاح في الاختبار الأولي لهذا النظام العام الماضي

تم اختبار النموذج الأول لكتلة النقل المداري العام الماضي بنجاح بلغ 80٪، حيث أظهرت العديد من العمليات نتائج إيجابية. والنموذج الثاني قد اصبح جاهزا الآن للاختبار.