پخش زنده پرتاب ماهواره‌بر «سایوز» حامل سه ماهواره بومی ایرانی

هدف اصلی از ساخت ظفر۲، توسعه توان بومی در طراحی، یکپارچه‌سازی سامانه‌های فضایی و تصویربرداری سنجشی بوده است. از نظر فناوری ساخت، ظفر۲ یک ماهواره در کلاس وزنی ۱۰۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم است که از سازه آلومینیومی سبک‌سازی‌شده با تحلیل تنش و ارتعاش استفاده می‌کند. طراحی سازه به‌گونه‌ای انجام شده که بتواند بارهای مکانیکی پرتاب (لرزه، شوک و ارتعاش) را تحمل کند.

در بخش برق و توان، این ماهواره از پنل‌های خورشیدی بدنه‌ثابت و باتری‌های لیتیوم-یون فضایی استفاده می‌کند که توان لازم برای زیرسامانه‌ها را تأمین می‌نمایند. یکی از فناوری‌های شاخص ظفر، سامانه تعیین و کنترل وضعیت (ADCS) است. این سامانه شامل ژیروسکوپ، مگنتومتر، سنسور خورشیدی و عملگرهایی مانند چرخ عکس‌العملی و مگنتورکر است که امکان کنترل سه‌محوره و پایدارسازی دقیق برای تصویربرداری را فراهم می‌کند.

در حوزه مأموریتی، ظفر به دوربین تصویربرداری اپتیکی با دقت تفکیک مکانی ۱۵ متر مجهز است که برای پایش منابع طبیعی، کشاورزی، مدیریت بحران و بررسی زیست‌محیطی کاربرد دارد. داده‌ها از طریق لینک مخابراتی باند S به ایستگاه زمینی ارسال می‌شوند. ویژگی متمایز ظفر۲، تمرکز آن بر بومی‌سازی کامل زنجیره طراحی تا تست‌های محیطی (حرارتی، خلأ و ارتعاش) است؛ به‌طوری‌که این ماهواره نقش مهمی در بلوغ فناوری فضایی دانشگاه‌محور ایران داشته است.

زیرسامانه محموله ذخیره و ارسال از دو بخش کلی محموله S&F در ماهواره و بخش هندست زمینی تشکیل شده است. این زیرسامانه در ماهواره امکان پخش همگانی پیام یک کاربر برای تمامی کاربران محلی را فراهم می‌آورد. امکان برقراری ارتباط صوتی یکطرفه بین دو کاربر که همزمان در رؤیت ماهواره هستند، از دیگر وظایف این زیرسامانه است. مأموریت دیگر این زیرسامانه، امکان ارسال پیام هر کاربر برای کاربر مقصد بصورت غیرمستقیم (ذخیره و ارسال آتی) می‌باشد؛ به این صورت که هرگاه کاربری در رؤیت ماهواره درخواست دریافت پیام را به زیرسامانه S&F اعلام کند، پیام‌های از پیش ذخیره شده مرتبط با آن کاربر، برایش ارسال می‌گردد.

لذا محموله S&F دارای دو وضعیت عملکردی می­باشد؛ وضعیت ارتباط ذخیره/ ارسال و وضعیت ارتباط بلادرنگ. وضعیت ارتباط ذخیره و ارسال برای ارسال و دریافت داده بین کاربران می­باشد و وضعیت ارتباط بلادرنگ برای ایجاد ارتباط صوتی یک طرفه بلادرنگ بین دو کاربر است. انتخاب یکی از دو وضعیت به درخواست کاربر بستگی دارد. در صورتی که کاربر تقاضای ارسال داده داشته باشد، محموله S&F در وضعیت ذخیره و ارسال بوده و در صورتی که کاربر تقاضای ایجاد ارتباط صوتی داشته باشد، محموله S&F در وضعیت ارتباط بلارنگ قرار می­گیرد.

توسط هندست زمینی ذخیره و ارسال، کاربر می‌تواند با سایر کاربران تبادل پیام انجام دهد. هندست در زمان رؤیت قادر است بطور میانگین حدود ۱۱۲ ثانیه با ماهواره ظفر ارتباط داشته باشد

باتوجه به اینکه محتوای یک برگه A4 پیام متنی، حدود kb 20 داده می‌شود؛ این مقدار به عنوان حجم پیام در نظر گرفته شده است و تعداد ۲۵۶ کاربر تعریف شده است.

محموله تحقیقاتی ماهواره یا SPU برای اهداف تحقیقاتی و آزمایشی همراه ماهواره ارسال می‎شود. وظیفه محموله تحقیقاتی تشعشعی تحت عنوان SPU در ماهواره ظفر اندازه گیری میزان دوز‎ یونیزه کننده توسط پرتوهای کیهانی دریافتی از فضا و همچنین تشخیص اثر آنها روی تراشه های نیمه هادی از جمله حافظه های SRAM مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان ترکیبی است.‌ پرتوهای کیهانی و ذرات پر‌ انرژی در خارج از جو اتمسفر زمین و فضا باعث ایجاد نرخ واژگونی بیت می‌شوند.‌

برد SPU ماهواره ظفر، با بهره گیری از یک تراشه FPGA مرکزی ، توانایی اندازه گیری دوز یونیزه کننده توسط ۸ سنسور را به صورت تجمعی و پنج سنسور دما را فراهم می‎کند ، همچنین نرخ واژگونی بیت در حافظه های SRAM داخلی یک تراشه FPGA و حافظه های خارجی را پایش و گزارش می‌کند.‌

این ماهواره نیز یک ماهواره پیشرفته بر اساس استاندارد ماهواره‌های مکعبی است. ماهواره‌ کوثر ۱٫۵ محموله‌ی تصویربرداری در طیف‌های RGB و NIR و یک ماژول ارتباطی اینترنت اشیاء (IoT) را یکپارچه‌سازی کرده است تا به‌طور همزمان تصویربرداری فضایی و جمع‌آوری داده‌ها از حسگرهای زمینی توزیع‌شده را پشتیبانی کند. این طراحی دو منظوره به ماهواره امکانی را می‌دهد که هم در زمینه‌ی پایش محیطی و هم در حوزه‌ی زیرساخت‌های هوشمند به کار گرفته شود، از جمله با آشکارسازی پیشرفته تغییرات، پایش هوشمند کشاورزی و مدیریت منابع طبیعی. پنل‌های خورشیدی بازشونده ماهواره توان کافی برای تصویربرداری با فرکانس بالا و عملیات ارتباطی پایدار را فراهم می‌کنند.

این ماهواره برای کاربردهای تجاری و غیرنظامی مانند کشاورزی دقیق، منابع آب، محیط‌زیست و پایش سرزمین طراحی شده است. ماهواره کوثر در مدار LEO (مدار نزدیک به زمین) قرار خواهد گرفت.

هسته اصلی فناوری آن، دوربین تصویربرداری با دقت تفکیک مکانی ۳.۴۵ متر در طیف مرئی و NIR است که نیازمند کنترل وضعیت دقیق‌تر و پایدارسازی پیشرفته‌تر است. به همین دلیل، سامانه ADCS کوثر معمولاً از چرخ‌های عکس‌العملی با دقت بالا و الگوریتم‌های کنترل پیشرفته بهره می‌برد.

سازه ماهواره کوثر با تحلیل حرارتی دقیق طراحی شده تا تغییرات شدید دما در مدار باعث انحراف اپتیکی دوربین نشود. استفاده از پوشش‌های حرارتی (MLI) و رادیاتورهای غیرفعال از عناصر کلیدی طراحی آن است. سامانه برق شامل پنل‌های خورشیدی با بازده بالاتر و باتری‌های فضایی پایدار است که امکان تصویربرداری پیوسته‌تری را فراهم می‌کند. در بخش مخابرات، کوثر از لینک‌های داده با نرخ بالاتر (Data Rate) استفاده می‌کند تا حجم زیاد تصاویر سنجشی را به زمین منتقل کند. این ویژگی، کوثر را به سمت کاربردپذیری اقتصادی و خدمات داده‌محور نزدیک می‌کند.

انتهای پیام