ماهواره‌برهای ایرانی؛ داستانی از سفیر تا سیمرغ و قائم در مسیر بومی‌سازی

اجتماعی به گزارش باور خبر به نقل از خبرگزاری تسنیم، دستیابی مستقل و پایدار به فضای ماورای جو در قرن بیست و یکم، از یک هدف علمی و فناورانه به یک ضرورت راهبردی، اقتصادی و امنیتی برای قدرت‌های نوظهور در نظام بین‌الملل تبدیل شده است. توانایی پرتاب ماهواره به مدارهای مختلف زمین (شامل مدارهای پایین، میانی و زمین‌آهنگ)، نشان‌دهنده سطح پیشرفت صنعتی یک کشور، تسلط بر علوم مواد پیشرفته، درک عمیق از ترمودینامیک پیچیده و در اختیار داشتن سامانه‌های هدایت و ناوبری بسیار دقیق است. در این راستا و به منظور تأکید بر نقش بی‌بدیل علوم و فناوری‌های فضایی در بهبود شرایط زندگی بشر، مجمع عمومی سازمان ملل متحد در تصمیمی تاریخی، هفته‌ای را به عنوان «هفته جهانی فضا» تعیین کرده است که هر ساله با یک شعار محوری و برنامه‌های گسترده در سراسر جهان گرامی داشته می‌شود. بررسی تکامل پرتابگرهای فضایی (ماهواره‌برها) نشان می‌دهد که این صنعت در سطح جهانی در حال گذار از انحصارهای دولتی به سوی تجاری‌سازی، بهره‌برداری از سامانه‌های پرتاب مجدد و کاهش شدید هزینه‌های انتقال بار به مدار است. در همین راستا، کمیته جهانی برگزاری مراسم هفته فضا، شعار سال ۲۰۲۶ را «انقلاب ماهواره‌برها» تعیین کرده است تا بر اهمیت شتاب‌بخش این فناوری‌ها در توسعه اقتصاد فضا تأکید کند. ایران نیز به عنوان یکی از قدرت‌های فضایی نوظهور که از اواخر دهه ۱۳۸۰ خورشیدی رسماً به جمع کشورهای دارای توان پرتاب مستقل ماهواره پیوسته است، برنامه‌های گسترده‌ای را برای ارتقای پرتابگرهای بومی خود تدارک دیده است.

هفته جهانی فضا: اهمیت، تاریخچه و اهداف بین‌المللی مجمع عمومی سازمان ملل متحد در تاریخ ۶ دسامبر سال ۱۹۹۹ میلادی، با تصویب قطعنامه‌ای مهم، روزهای ۴ تا ۱۰ اکتبر هر سال را به عنوان «هفته جهانی فضا» (World Space Week) نامگذاری کرد. انتخاب این بازه زمانی مشخص بر مبنای به رسمیت شناختن دو رویداد تاریخی و تأثیرگذار در عرصه فضایی صورت گرفته است که مسیر بشریت را برای همیشه تغییر دادند. رویداد نخست به ۴ اکتبر ۱۹۵۷ میلادی بازمی‌گردد که مصادف با پرتاب «اسپوتنیک-۱» (Sputnik 1)، اولین ماهواره ساخت دست بشر به مدار زمین توسط اتحاد جماهیر شوروی است؛ رویدادی که رسماً آغازگر عصر فضا و مسابقه فضایی در دوران جنگ سرد بود و مرزهای توانایی انسان را به خارج از جو زمین گسترش داد. اسپوتنیک-۱: نخستین ماهواره جهان. رویداد دوم، مصادف با ۱۰ اکتبر ۱۹۶۷ میلادی است که تاریخ امضا و لازم‌الاجرا شدن «پیمان اصول حاکم بر فعالیت‌های کشورها در کاوش و استفاده صلح‌آمیز از فضای ماورای جو، از جمله ماه و سایر اجرام آسمانی» (معروف به Outer Space Treaty) است. این معاهده بنیادین، مبنای حقوقی تمامی فعالیت‌های فضایی را تشکیل داده و بر استفاده صلح‌آمیز از فضا، عدم تملک ملی بر اجرام آسمانی و عدم استقرار سلاح‌های کشتار جمعی در مدار زمین تأکید می‌ورزد.

اهداف اصلی برگزاری این هفته، بسیار فراتر از یک رویداد نمادین است. سازمان ملل متحد و انجمن بین‌المللی هفته جهانی فضا (WSWA) که نهادی غیردولتی با پشتیبانی هماهنگ‌کننده‌های ملی در بیش از ۵۰ کشور است، اهدافی نظیر آموزش عمومی درباره مزایای ملموس کاوش‌های فضایی، تشویق استفاده از فضا برای توسعه اقتصادی پایدار، جلب حمایت‌های عمومی برای برنامه‌های فضایی و ترغیب نسل جوان به تحصیل در رشته‌های علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) را دنبال می‌کنند. در طول این هفته، آژانس‌های فضایی، شرکت‌های هوافضا، مدارس، آسمان‌نماها (Planetariums) و موزه‌های علمی در سراسر جهان رویدادهای هماهنگی را برگزار می‌کنند. به عنوان مثال، تنها در سال ۲۰۱۹، بیش از ۸۰۰۰ رویداد فضایی در ۹۶ کشور جهان به مناسبت این هفته برگزار شد که آن را به بزرگترین رویداد سالانه فضایی در جهان تبدیل کرد.

روند شعارهای سالانه و تمرکز بر سال ۲۰۲۶: «انقلاب ماهواره‌برها» هر ساله، هیئت مدیره انجمن هفته جهانی فضا با هماهنگی دفتر امور فضای ماورای جو سازمان ملل (UNOOSA)، شعار خاصی را برای این هفته انتخاب می‌کند تا توجه جهانیان را به یک جنبه نوظهور یا حیاتی از فناوری‌های فضایی معطوف سازد. نگاهی به شعارهای سال‌های اخیر، روند تکامل دغدغه‌های فضایی بشر را نشان می‌دهد: در سال ۲۰۲۰ شعار «ماهواره‌ها زندگی را بهبود می‌بخشند»، در سال ۲۰۲۱ «زنان در فضا»، در سال ۲۰۲۲ «فضا و پایداری»، در سال ۲۰۲۳ «فضا و کارآفرینی»، در سال ۲۰۲۴ «فضا و تغییرات اقلیمی»، و در سال ۲۰۲۵ «زندگی در فضا» به عنوان محور برنامه‌ها تعیین شدند. اما برای سال ۲۰۲۶، جامعه جهانی فضایی شاهد انتخاب شعار راهبردی «انقلاب ماهواره‌برها» (Rocket Revolution) است. این انتخاب بازتابی مستقیم از دگرگونی‌های بنیادین و پارادایم‌شیفت در صنعت پرتاب‌های فضایی است. ظهور پرتابگرهای کوچک، استفاده از موتورهای ساخته شده با فناوری چاپ سه‌بعدی، بلوغ فناوری بازیابی و استفاده مجدد از بوسترها (نظیر آنچه در شرکت‌های خصوصی فضایی دیده می‌شود) و در نتیجه کاهش شدید هزینه‌های انتقال هر کیلوگرم محموله به مدار (Cost per Kilogram to Orbit)، دسترسی به فضا را بیش از پیش دموکراتیزه کرده است. در این سال، تمرکز فعالیت‌های علمی و ترویجی در سطح بین‌المللی بر روی نوآوری‌های عرصه پیشرانش، زیرساخت‌های پرتاب، ایمنی مداری، مقررات‌گذاری و نقش پررنگ‌تر بازیگران غیردولتی در تسخیر مدار زمین خواهد بود.

هفته جهانی فضا در ایران: بومی‌سازی مفاهیم و نامگذاری روزها در جمهوری اسلامی ایران، همگام با جامعه جهانی، برنامه‌های متعددی برای گرامیداشت این هفته تدارک دیده می‌شود. سازمان فضایی ایران به عنوان نهاد حاکمیتی و متولی اصلی توسعه فناوری‌های فضایی در کشور، برنامه‌ریزی‌های ویژه‌ای را مبتنی بر شعار سال انجام می‌دهد تا ضمن هم‌افزایی با روندهای جهانی، دستاوردهای بومی کشور را نیز برجسته سازد. مرتضی نیکخو، دبیر هفته جهانی فضا در سازمان فضایی ایران، طی اظهاراتی با اشاره به انتخاب شعار «انقلاب ماهواره‌برها» برای سال ۲۰۲۶ توسط کمیته جهانی، تأکید کرده است که این شعار دقیقاً نشان‌دهنده اهمیت توسعه پرتابگرهای فضایی و تأثیر شگرف این صنعت بر افزایش شتاب فعالیت‌های فضایی، تضمین دسترسی پایدار به مدارات و رشد چشمگیر اقتصاد فضا است. از آنجا که تاریخ‌های بین‌المللی هفته جهانی فضا (۴ تا ۱۰ اکتبر) در تقویم رسمی ایران مصادف با ۱۲ تا ۱۸ مهرماه است، سازمان فضایی ایران با یک ابتکار راهبردی و به منظور تجلیل از دستاوردهای مهندسان و دانشمندان داخلی، عناوین روزهای این هفته را به صورت نمادین به نام نسل‌های مختلف ماهواره‌برهای ایرانی نامگذاری کرده است. این نامگذاری، یک روایتگری خطی و منطقی از تاریخچه، بلوغ، و چشم‌انداز آینده صنعت پرتابگرهای ایران است: یکشنبه ۱۲ مهرماه، ماهواره‌بر سفیر، نخستین پرتابگر بومی موفق، نماد عبور از مرز فضا و ورود به باشگاه فضایی؛ دوشنبه ۱۳ مهرماه، ماهواره‌بر سیمرغ، نسل دوم پرتابگرها، معرفی فناوری کلاسترینگ موتورها و افزایش چشمگیر ظرفیت حمل؛ سه‌شنبه ۱۴ مهرماه، ماهواره‌بر ذوالجناح، پرتابگر ترکیبی (جامد-مایع)، گام نخست برای دسترسی ارزان‌تر و ایمن‌تر؛ چهارشنبه ۱۵ مهرماه، ماهواره‌بر قاصد، معرفی فناوری نازل متحرک و موتورهای تمام‌کامپوزیتی؛ پنجشنبه ۱۶ مهرماه، ماهواره‌بر قائم، خانواده پرتابگرهای تمام‌جامد، اوج تکامل پیشرانش جامد در پرتاب‌های مداری؛ جمعه ۱۷ مهرماه، ماهواره‌بر ققنوس، نماد طراحی‌های مفهومی پرتابگرهای سنگین و برنامه‌های اکتشافی آینده؛ شنبه ۱۸ مهرماه، ماهواره‌بر سریر، نسل آینده ماهواره‌برهای سوخت مایع با هدف دستیابی به مدارهای میانی و زمین‌آهنگ. انتخاب ماهواره‌بر سفیر برای روز نخست (۱۲ مهر)، ادای احترامی است به ریشه‌های صنعت پرتاب فضایی در ایران؛ پرتابگری که راه را برای تمامی دستاوردهای بعدی هموار ساخت.

اهمیت راهبردی و ژئوپلیتیک پرتابگرها در صنعت فضایی ایران پیش از ورود به تحلیل فنی پرتابگرها، درک اهمیت چرایی سرمایه‌گذاری سنگین ایران در توسعه ماهواره‌برها ضروری است. صنعت پرتابگرهای فضایی (Space Launch Vehicles – SLV) گلوگاه اصلی، حیاتی و غیرقابل چشم‌پوشی در هر برنامه فضایی کاملاً مستقل محسوب می‌شود. بدون در اختیار داشتن ابزار قابل اتکا برای انتقال محموله به مدار، توانمندی طراحی و ساخت پیشرفته‌ترین و گران‌قیمت‌ترین ماهواره‌های سنجشی یا مخابراتی نیز عملاً بی‌فایده خواهد بود. برای جمهوری اسلامی ایران، توسعه پرتابگرهای فضایی بومی اهمیتی مضاعف و ابعادی وجودی دارد. تحریم‌های شدید و پیچیده بین‌المللی و فشارهای ژئوپلیتیکی سبب شده است تا امکان استفاده از خدمات پرتاب تجاری سایر کشورها برای محموله‌های بومی محدود و پرریسک باشد. به استثنای موارد معدودی که با همکاری آژانس فضایی فدراسیون روسیه (روسکاسموس) برای پرتاب ماهواره‌های سنگین (نظیر ماهواره خیام و پارس) انجام شده است، ایران در دهه‌های گذشته ناگزیر بوده است تا زنجیره ارزش پرتاب فضایی را از نقطه صفر در داخل مرزهای خود توسعه دهد. از این رو، استقلال در دسترسی به فضا در ایران نه تنها یک پیش‌نیاز علمی، بلکه یک الزام صریح برای امنیت ملی، تاب‌آوری اقتصادی و استقلال فناورانه تلقی می‌شود.

از منظر فنی و مهندسی، توسعه یک ماهواره‌بر کارآمد نیازمند تسلط همزمان بر دامنه‌ای وسیع از علوم پیشرفته است. غلبه بر نیروی جاذبه زمین نیازمند رسیدن به سرعت‌های مداری (حدود ۷٫۸ کیلومتر بر ثانیه برای مدارهای پایین زمین یا LEO) است. این امر مستلزم طراحی و توسعه موتورهای راکتی با نیروی رانش (Thrust) بسیار بالا، فرمولاسیون دقیق پیشران‌های مایع و جامد با تکانه ویژه (Specific Impulse) بهینه، علم متالورژی پیشرفته برای ساخت محفظه‌های احتراقی که باید دما و فشار فوق‌العاده‌ای را تحمل کنند، توسعه سازه‌های فوق‌سبک اما بسیار مقاوم (نظیر کامپوزیت‌های پیشرفته الیاف کربن)، طراحی سامانه‌های هدایت و ناوبری اینرسی (INS) با خطای نزدیک به صفر و مهندسی مکانیسم‌های به شدت پیچیده برای جدایش مراحل (Staging) در شرایط خلأ و سرعت‌های هایپرسونیک است. نکته قابل توجه در معماری صنعت فضایی ایران، پیگیری توسعه پرتابگرها در دو مسیر موازی، مستقل اما با دستاوردهای مکمل است. از یک سو، برنامه فضایی تحت نظارت «سازمان فضایی ایران» و با تأمین تجهیزات از نهادهای تابعه وزارت دفاع در جریان است. این بخش بیشتر بر پایه توسعه پیشران‌های سوخت مایع با ابعاد بزرگ استوار است که برای حمل محموله‌های سنگین‌تر به مدارهای بالاتر طراحی شده‌اند (نظیر ماهواره‌برهای سیمرغ، ذوالجناح و سریر). از سوی دیگر، برنامه فضایی دفاعی تحت مدیریت مستقیم «نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی» قرار دارد که دکترین متفاوتی را دنبال می‌کند. تمرکز این نهاد بر توسعه پرتابگرهای تاکتیکی مبتنی بر پیشران‌های سوخت جامد، با قابلیت تحرک بالا (استفاده از پرتابگرهای متحرک یا TEL) و واکنش سریع است (نظیر ماهواره‌برهای قاصد و قائم). این تنوع در دکترین و توسعه فناوری، ضمن ایجاد یک رقابت سازنده داخلی، انعطاف‌پذیری و تاب‌آوری صنعت فضایی ایران را در برابر شوک‌های بیرونی و تحریم‌های فناوری به شدت افزایش داده است.

ماهواره‌بر سفیر: پیشگام فضاپیمایی ایران همان‌طور که در تقویم هفته جهانی فضا در ایران، روز ۱۲ مهر به صورت نمادین به نام «ماهواره‌بر سفیر» نامگذاری شد، این پرتابگر جایگاهی تاریخی، راهبردی و بی‌بدیل در تاریخ علم و فناوری ایران دارد. سفیر که در زبان فارسی به معنای پیام‌آور است، نخستین ماهواره‌بر یک‌بارمصرف و کاملاً بومی ایران بود که موفق شد محموله‌ای را به سلامت در مدار زمین قرار دهد. موفقیت عملیاتی سفیر در سال ۱۳۸۷ خورشیدی (فوریه ۲۰۰۹ میلادی)، ایران را در جایگاه نهمین کشور جهان قرار داد که دارای توانمندی مستقل، بومی و اثبات‌شده برای پرتاب ماهواره به مدار زمین است. ریشه‌های توسعه، روند تکامل و آزمون‌های زیرمداری ریشه‌های مهندسی توسعه سفیر به تجربیات متراکم ایران در بومی‌سازی سامانه‌های فضایی برمی‌گردد که در طول سال‌ها به دست آمده است.