فناوری فضا

ماهواره ها چگونه به سوی مدار پرتاب می شوند؟

پاسخ 1 : برای قرار دادن یک ماهواره در مدار، به نیروی بسیار زیادی نیاز است. این نیروی عظیم را ماهواره بر (موشک حامل) تولید می کند. ماهواره برای قرار گرفتن در مدار باید در ارتفاعی بیش از 200 کیلومتر از سطح زمین به سرعتی بالاتر از 29000 کیلومتر در ساعت برسد. ماهواره برها به شکل موشک های چند مرحله ای، با سوزاندن سوخت شیمیایی، انرژی لازم برای بردن ماهواره به مدار زمین را فراهم می کنند.

در نخستین گام، پیشران موشک (موتور) روشن شده، نیروی بالا برنده فراهم می شود. با ایجاد نیروی بالابرنده، ماهواره بر به همراه مخازن سوخت و ماهواره ای که با خود دارد، از زمین جدا شده، به سوی آسمان حرکت می کند. پس از این که سامانه ی پیشران، تمام سوخت را سوزاند، بخش نخست از بدنه ی موشک جدا می شود و به زمین سقوط می کند.

در گام دوم، سامانه ی پیشران مرحله ی دوم روشن می شود و چون موشک سبک تر شده، با سرعت بیش تری ماهواره را به ارتفاع بالاتر و برای قرار دادن در مدار به پیش می راند. به همان ترتیب و با پایان یافتن سوخت، مرحله ی دوم نیز از دیگر اجزای موشک جدا می شود و بسته به مأموریت ماهواره بقیه مراحل انجام می گردد.

برای مثال اگر ماهواره از نوع ماهواره های زمین آهنگ باشد باید در ارتفاع 35000 کیلومتری قرار بگیرد. برای این گونه از ماهواره ها گام (مرحله ی) سومی نیز نیاز است تا ماهواره به مدار مورد نظر حمل شود.

پس از قرار گرفتن ماهواره در مدار مورد نظر، بک سامانه ی پیشران موشکی دیگر به کار می افتد و ماهواره را در مدار مورد نظر قرار می دهد. پس از قرار گرفن ماهواره در مدار، با توجه به قوانین فیزیکی مأموریت ماهواره ادامه پیدا می کند.

پاسخ 2 : ماهواره ها در سر موشک ها جاسازی می شوند و به فضا پرتاب می گردند. دماغه ی مخروطی شکل موشک (که در برابر گرما مقاوم است) ماهواره را از اصطکاک هنگام گذشتن از جو زمین، محافظت می کند. بعد از گذشتن از جو زمین، لایه ی محافظتی از ماهواره ها جدا شده، در مرحله ی آخر، موشک، ماهواره را در مدار مورد نظر قرار می دهد. بسیاری از ماهواره ها از سامانه ی پیشران موشکی خود برای رفتن به مدارهای بالاتر استفاده می کنند. شاتل های فضایی نیز، ماهواره ها را سوار بر مخزن محموله ی خود، به مدار می برند. سپس ماهواره ها از بستر خود خارج و در فضا رها می شوند. اگر از یک موشک ماهواره بر برای پرتاب دو یا چند ماهواره استفاده شود، آن ها یکی پس از دیگری رها می شوند، تا به هم برخورد نکنند.

ماهواره های علمی چیستند و چه کاربردی دارند؟

پاسخ : به گونه ای از ماهواره ها که برای مطالعات علمی به کار گرفته می شوند، ماهواره های علمی می گویند. ماهواره های در حال چرخش به دور زمین می توانند اطلاعات فراوانی را، از جمله اندازه و شکل زمین و . . . برای دانشمندان بفرستند. دانشمندان جهت مطالعه ی حرکت اقیانوس ها، قاره ها و فعل و انفعالات جوی نیز از اطلاعات ارسالی ماهواره ها بهره می برند. برای مطالعه ی خورشید، ماه و دیگر سیارات، سیارک ها، ستاره ها و کهکشان ها نیز از اطلاعات ارسالی ماهواره ها استفاده می شود. برای مثال می توان به تلسکوپ فضایی هابل (که یک ماهواره ی چند منظوره است) اشاره کرد. برخی دیگر از ماهواره ها نیز، در مدارهایی غیر از مدارهای زمین قرار گرفته، اطلاعات سیاره ها و ستاره های دیگر را برای دانشمندان ارسال می کنند. از این نوع ماهواره ها می توان به فضاپیمای کاوشگر خورشید اشاره کرد.این ماهواره در طول مأموریت خود اطلاعات مفیدی را برای دانشمندان ارسال کرد. مثال دیگر، فضاپیمای بدون سرنشین گالیله است که در مدار سیاره ی مشتری قرار گرفت و اطلاعاتی را از این سیاره به زمین ارسال نمود.

تاریخچه

کاوشگر خورشید ماهواره ای بود که در سال 1980 میلادی برای مطالعه ی پرتوهای خورشیدی به فضا پرتاب شد. گرچه به سبب خرابی سامانه های این ماهواره، مأموریت به انجام نرسید ولی 4 سال بعد برای دومین بار و با شاتل فضایی به فضا برده شد و تا سال 1989 و پیش از منهدم شدنش توسط یک پرتوی خورشید، اطلاعات مفیدی را در اختیار دانشمندان قرار داد. در سال 1990 میلادی تلسکوپ فضایی هابل به فضا فرستاده شد. هفت سال پس از پرتاب و در سال 1977 میلادی، این ماهواره توانست اطلاعاتی را به زمین مخابره کند. این اطلاعات شامل عکس هایی از سیاره های همسایه ی زمین تا کهکشان های دور بود. عکس های بی نظیری که توسط هابل گرفته شده بودند، این امید را در دل ستاره شناسان، مشتاقان کاوشگری های فضایی و مهندسان فضایی به وجود آورد که انسان توان آن را دارد که با کمک ماهواره ها، نقاطی از فضا را که پیش از آن قابل مشاهده نبود، مشاهده کند. در سال 1995 میلادی نیز فضاپیمای بدون سرنشین گالیله به مدار مشتری فرستاده شد تا به عنوان یک ماهواره ی علمی، اطلاعاتی را برای دانشمندان ارسال کند.

6 آبان ماه 1384، سینا-1؛ نخستین ماهواره ایرانی که به سفارش وزارت علوم، تحقیقات و فناوری در شرکت پالیوت واقع در شهر اُمسک روسیه طراحی و ساخته شده بود، پس از پرتاب موشک ماهواره بر کاسموس 3 اِم، با کامیابی در مدار زمین قرار داده شد و بالاخره به تمام حرف و حدث هایی که درباره ی بازپس گیری مدار اختصاصی ایران گفته می شد، پایان داده شد. سینا-1 در این سفر تنها نبود، هفت ماهواره دیگر هم همراه آن بودند.

مأموریت سینا: سنجش از دور، دریافت، ذخیره و ارسال داده های مخابراتی مأموریت های ماهواره سینا می باشند که بخش سنجش از دور، در موارد کشاورزی، تشخیص پوشش زمین از نظر گیاهی، تغییرات ژئولوژیک مانند سیل، آتشفشان و غیره کاربرد خواهد داشت. تبادل اطلاعات میان کاربران زمینی و ارائه ی سرویس های پست الکترونیک و انتقال فایل نیز از جمله کاربردهای محموله ی مخابراتی سینا به شمار می رود.