جام‌جم در آستانه پرتاب ماهواره «ظفر- 1»، ویژگی‌ها و كاربردهای این ماهواره سنجش از راه دور را بررسی می‌كند
ظفر برای که سفر می کند؟
ایده و محاسبات ریاضی مورد نیاز برای ساخت جرمی مصنوعی كه بتواند دورتادور زمین بچرخد برای اولین‌بار در كتاب «اصول ریاضی فلسفه طبیعی» ایزاك نیوتن در سال 1687 مطرح شد. اما چیزی در حدود سه قرن زمان نیاز بود تا این محاسبات اولیه روز به روز دقیق‌تر و عملیاتی‌تر شوند. در نهایت پس از
فراز و نشیب‌های بسیار در سال 1957/1335 شوروی سابق، ماهواره اسپوتنیك-1 را پرتاب کرد و با فاصله چند ماه پس از آن، ایالات متحده ماهواره اكسپلورر-1 را به مدار زمین فرستاد.
از آن زمان تاكنون ماهواره‌های زیادی با اهداف مختلف مخابراتی، نقشه‌برداری، تحقیقاتی، انتقال امواج رادیویی و تلویزیونی از مبادی مختلف به مدار زمان ارسال شده‌اند. به طوری كه دستیابی به فناوری پیشرو ساخت و پرتاب ماهواره‌ها به یكی از مهم‌ترین چالش‌های كشورهای فناور و پیشرو برای رفع بسیاری از چالش‌های طبیعی و انسانی كشورها شده است. پژوهشگران جوان و پرتلاش ایرانی نیز كه این روزها درخشش‌های گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف علوم نوین و فناوری‌های روز داشته‌اند از این فناوری غافل نشده و در طول دو دهه اخیر فعالیت‌های جدی در جهت بومی‌سازی و دانش‌افزایی ساخت و پرتاب ماهواره‌ها داشته‌اند. فعالیت‌هایی كه منجر به قرارگیری نام ایران در سكوی نهم جهانی برای پرتاب مستقل ماهواره به مدار زمین انجامید. ماهواره ظفر-1 كه به‌زودی شاهد پرتاب آن خواهیم بود از جمله ماهواره‌های چندمنظوره‌ای است كه با حمل چند محموله متفاوت قرار است مأموریت‌های گسترده‌ای را در طول 18 ماه فعالیت پیش‌بینی شده‌اش در زمینه تصویربرداری دقیق و همچنین برقراری ارتباط صوتی بین دو كاربر به انجام برساند. این ماهواره پس از سه سال تلاش در دانشگاه علم و صنعت ساخته و 29 دی 98 تحویل سازمان فضایی ایران شد تا شاهد پرتاب آن با ماهواره‌بر سیمرغ به مدار لئو (LEO)
در فاصله 530 كیلومتری سطح زمین و شروع مأموریتش باشیم. در ادامه با ویژگی‌ها و کاربردهای این ماهواره بیشتر آشنا می‌شویم.
مشخصات ماهواره ظفر1
ابعاد: 90×90×120 سانتی‌متر
وزن: 113 كیلوگرم
نوع مدار ماهواره: LEO دایروی
ارتفاع مدار: 530 كیلومتر
شیب مدار ماهواره: 56 درجه
دوره تناوب گردش: حدود 94 دقیقه
عمر عملكردی ماهواره: حداقل 18 ماه
نوع پایدارسازی ماهواره: سه محوره
باند C و TT: UHF و VHF
باند فركانس تصویربرداری: باند S
باند فركانس F و S: باند L
مكانیسم‌ها: مكانیسم بازكننده بوم
محموله‌ها
محموله تحقیقاتی تشعشعات فضایی
اندازه‌گیری میزان دوز یونیزه‌كننده با پرتوهای كیهانی دریافتی از فضا و همچنین تشخیص اثر آنها روی تراشه‌های نیمه‌هادی از جمله حافظه‌های SRAM مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان تركیبی است.
محموله ذخیره و ارسال (S&F)
امكان پخش همگانی پیام یك كاربر برای تمامی
كاربران محلی
امكان برقراری ارتباط صوتی یك‌طرفه بین دو كاربر
امكان ارسال پیام هر كاربر برای كاربر مقصد به تعداد 256 كاربر
محموله تصویربرداری
تصویربرداری پانكروماتیك با تفكیك مكانی 25 متر و 50 متر
1- کمک به تهیه نقشه‌های هیدروگرافی برای کنترل وضع دریاچه‌ها
پایش مرز دریاچه‌ها (دائمی و فصلی) و بهبود در پایش خطوط ساحلی از مهم‌ترین اهداف طراحی ماهواره ظفر-1 است.
امروزه با گسترش تبعات تغییر اقلیم و در خطر قرارگرفتن وضع زیست‌بوم بسیاری از دریاچه‌ها همچون ارومیه و پریشان و هامون، كنترل روز به روز و تغییرات مساحت دریاچه در نتیجه بارش نزولات جوی و همچنین اقدامات مدیریت احیا از مهم‌ترین كاربردهای استفاده از تصاویر ماهواره‌ای است. كنترل زمین‌خواری، مدیریت بهینه نواحی ساحلی و تعیین مناطق صید ممنوع برای حفظ ذخایر آبی از كاربردهای تصاویر ماهواره‌ای به منظور مدیریت هر چه موثرتر منابع آبی است.
2- کاربرد در مدیریت بحران به وقت زلزله و سیل
شناسایی مناطق تخریب شده بعد از بحران در نواحی شهری در مقیاس منطقه‌ای، از دیگر كاربردهای داده‌های ارسال شده از ماهواره ظفر-1 خواهد بود. ایران كشوری لرزه‌خیز است و نگاهی به خسارات و تلفات زمین‌لرزه‌های سال‌های اخیر نشان می‌دهد چقدر به توسعه فناوری‌های روز برای مدیریت كلان بحران‌ها به منظور كاهش خسارات آنها نیازمندیم.
پرتاب ماهواره ظفر-1 و طراحی ماهواره‌های بعدی با چنین كاربردهایی می‌تواند به برآورد مساحت آسیب‌دیده و همچنین مدیریت مناطق سیل‌زده، زلزله‌زده، آتش‌سوزی جنگل‌ها و توفان‌زده كمك كرده و خسارات ناشی از آنها را به حداقل ممكن برساند.
3- مدیریت هرچه موثرتر مناطق شهری
تعیین مرز گسترش شهری و پایش رشد مناطق شهری از دیگر كاربردهای تصاویر و داده‌های ارسالی ظفر-1 خواهد بود. امروزه حاشیه‌نشینی و كنترل مرز شهرها به منظور مدیریت موثر پهنه‌های شهری به یكی از مهم‌ترین معضلات شهرداری‌ها و مدیریت كلان در كشور ما تبدیل شده است. داده‌های ارسالی ماهواره‌ها می‌تواند امكان كنترل وسعت رشد شهرها در بازه‌های زمانی كوتاه را فراهم آورد. با استناد به تصاویر ماهواره‌ای، كار دستگاه قضایی در مقابله با زمین‌خواری، جنگل‌خواری و دیگر اقدامات غیرقانونی به‌طور موثرتری پیش خواهد رفت و جلوی اقدامات غیرقانونی در تصاحب اراضی را به شیوه‌ای اصولی و مبتنی بر فناوری می‌توان گرفت.
4- کمک به تهیه نقشه‌های دقیق زمین‌شناسی
تهیه نقشه‌های ساختاری (شناسایی گسل‌ها، چین‌ها و ...) در مقیاس ملی كاربرد دیگر ماهواره ظفر-1 است. اگر بخواهیم در حوزه مدیریت بحران، كاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی و پیشگیری‌های اصولی اقدامی جدی و پایه‌ای صورت دهیم، پیش از هر چیز به تهیه نقشه‌های دقیق زمین‌شناسی و تحلیل آنها نیاز خواهیم داشت. ماهواره ظفر-1 و دیگر ماهواره‌هایی كه از این پس با خصوصیاتی مشابه ساخته خواهد شد، توانمندی قابل توجهی برای كمك به زمین‌شناسان برای پیشبرد اهداف مطالعاتی خود خواهند داشت.
5- پایش دائمی عرصه‌های منابع طبیعی از طریق تهیه انواع نقشه
ماهواره ظفر-1 با استفاده از دوربین پانكروماتیك با قدرت تفكیك 25 متر به خوبی امكان به روزرسانی نقشه‌های اراضی كشور و پایش عرصه‌های شهری و طبیعی را فراهم خواهد كرد.
تصویربرداری ماهواره‌ای یكی از اولین اهداف ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین بود. اگرچه این امكان در سال‌های ابتدایی بیشتر با هدف جاسوسی در كشورهای ابرقدرت دنبال می‌شد، این روزها به یكی از كاربردی‌ترین ویژگی‌های ماهواره‌ها برای استفاده‌های غیرنظامی تبدیل شده است.
تصاویر ماهواره‌ای امكانی فراهم می‌كنند كه با استفاده از تصاویر زنده در لحظه و ثبت شده از اراضی، امكان تهیه نقشه‌های مختلف از جمله نقشه كاربری اراضی، پایش توسعه شهری، مرزبندی پهنه‌های كشاورزی، تغییرات عرصه‌های طبیعی مانند جنگل‌ها، دشت‌ها و گسترش بیابان‌زایی و همچنین پهنه‌بندی و پایش تغییرات رودخانه‌ها و دریاچه‌های دائمی و فصلی فراهم شود.
ابعاد: 90×90×120 سانتی‌متر
وزن: 113 كیلوگرم
نوع مدار ماهواره: LEO دایروی
ارتفاع مدار: 530 كیلومتر
شیب مدار ماهواره: 56 درجه
دوره تناوب گردش: حدود 94 دقیقه
عمر عملكردی ماهواره: حداقل 18 ماه
نوع پایدارسازی ماهواره: سه محوره
باند C و TT: UHF و VHF
باند فركانس تصویربرداری: باند S
باند فركانس F و S: باند L
مكانیسم‌ها: مكانیسم بازكننده بوم
محموله‌ها
محموله تحقیقاتی تشعشعات فضایی
اندازه‌گیری میزان دوز یونیزه‌كننده با پرتوهای كیهانی دریافتی از فضا و همچنین تشخیص اثر آنها روی تراشه‌های نیمه‌هادی از جمله حافظه‌های SRAM مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان تركیبی است.
محموله ذخیره و ارسال (S&F)
امكان پخش همگانی پیام یك كاربر برای تمامی
كاربران محلی
امكان برقراری ارتباط صوتی یك‌طرفه بین دو كاربر
امكان ارسال پیام هر كاربر برای كاربر مقصد به تعداد 256 كاربر
محموله تصویربرداری
تصویربرداری پانكروماتیك با تفكیك مكانی 25 متر و 50 متر
1- کمک به تهیه نقشه‌های هیدروگرافی برای کنترل وضع دریاچه‌ها
پایش مرز دریاچه‌ها (دائمی و فصلی) و بهبود در پایش خطوط ساحلی از مهم‌ترین اهداف طراحی ماهواره ظفر-1 است.
امروزه با گسترش تبعات تغییر اقلیم و در خطر قرارگرفتن وضع زیست‌بوم بسیاری از دریاچه‌ها همچون ارومیه و پریشان و هامون، كنترل روز به روز و تغییرات مساحت دریاچه در نتیجه بارش نزولات جوی و همچنین اقدامات مدیریت احیا از مهم‌ترین كاربردهای استفاده از تصاویر ماهواره‌ای است. كنترل زمین‌خواری، مدیریت بهینه نواحی ساحلی و تعیین مناطق صید ممنوع برای حفظ ذخایر آبی از كاربردهای تصاویر ماهواره‌ای به منظور مدیریت هر چه موثرتر منابع آبی است.
2- کاربرد در مدیریت بحران به وقت زلزله و سیل
شناسایی مناطق تخریب شده بعد از بحران در نواحی شهری در مقیاس منطقه‌ای، از دیگر كاربردهای داده‌های ارسال شده از ماهواره ظفر-1 خواهد بود. ایران كشوری لرزه‌خیز است و نگاهی به خسارات و تلفات زمین‌لرزه‌های سال‌های اخیر نشان می‌دهد چقدر به توسعه فناوری‌های روز برای مدیریت كلان بحران‌ها به منظور كاهش خسارات آنها نیازمندیم.
پرتاب ماهواره ظفر-1 و طراحی ماهواره‌های بعدی با چنین كاربردهایی می‌تواند به برآورد مساحت آسیب‌دیده و همچنین مدیریت مناطق سیل‌زده، زلزله‌زده، آتش‌سوزی جنگل‌ها و توفان‌زده كمك كرده و خسارات ناشی از آنها را به حداقل ممكن برساند.
3- مدیریت هرچه موثرتر مناطق شهری
تعیین مرز گسترش شهری و پایش رشد مناطق شهری از دیگر كاربردهای تصاویر و داده‌های ارسالی ظفر-1 خواهد بود. امروزه حاشیه‌نشینی و كنترل مرز شهرها به منظور مدیریت موثر پهنه‌های شهری به یكی از مهم‌ترین معضلات شهرداری‌ها و مدیریت كلان در كشور ما تبدیل شده است. داده‌های ارسالی ماهواره‌ها می‌تواند امكان كنترل وسعت رشد شهرها در بازه‌های زمانی كوتاه را فراهم آورد. با استناد به تصاویر ماهواره‌ای، كار دستگاه قضایی در مقابله با زمین‌خواری، جنگل‌خواری و دیگر اقدامات غیرقانونی به‌طور موثرتری پیش خواهد رفت و جلوی اقدامات غیرقانونی در تصاحب اراضی را به شیوه‌ای اصولی و مبتنی بر فناوری می‌توان گرفت.
4- کمک به تهیه نقشه‌های دقیق زمین‌شناسی
تهیه نقشه‌های ساختاری (شناسایی گسل‌ها، چین‌ها و ...) در مقیاس ملی كاربرد دیگر ماهواره ظفر-1 است. اگر بخواهیم در حوزه مدیریت بحران، كاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی و پیشگیری‌های اصولی اقدامی جدی و پایه‌ای صورت دهیم، پیش از هر چیز به تهیه نقشه‌های دقیق زمین‌شناسی و تحلیل آنها نیاز خواهیم داشت. ماهواره ظفر-1 و دیگر ماهواره‌هایی كه از این پس با خصوصیاتی مشابه ساخته خواهد شد، توانمندی قابل توجهی برای كمك به زمین‌شناسان برای پیشبرد اهداف مطالعاتی خود خواهند داشت.
5- پایش دائمی عرصه‌های منابع طبیعی از طریق تهیه انواع نقشه
ماهواره ظفر-1 با استفاده از دوربین پانكروماتیك با قدرت تفكیك 25 متر به خوبی امكان به روزرسانی نقشه‌های اراضی كشور و پایش عرصه‌های شهری و طبیعی را فراهم خواهد كرد.
تصویربرداری ماهواره‌ای یكی از اولین اهداف ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین بود. اگرچه این امكان در سال‌های ابتدایی بیشتر با هدف جاسوسی در كشورهای ابرقدرت دنبال می‌شد، این روزها به یكی از كاربردی‌ترین ویژگی‌های ماهواره‌ها برای استفاده‌های غیرنظامی تبدیل شده است.
تصاویر ماهواره‌ای امكانی فراهم می‌كنند كه با استفاده از تصاویر زنده در لحظه و ثبت شده از اراضی، امكان تهیه نقشه‌های مختلف از جمله نقشه كاربری اراضی، پایش توسعه شهری، مرزبندی پهنه‌های كشاورزی، تغییرات عرصه‌های طبیعی مانند جنگل‌ها، دشت‌ها و گسترش بیابان‌زایی و همچنین پهنه‌بندی و پایش تغییرات رودخانه‌ها و دریاچه‌های دائمی و فصلی فراهم شود.