روایت سازنده ماهواره «کوثر» از یک ساعت پراضطراب پس از پرتاب
کمتر از یک ساعت پس از جدایش ماهواره کوثر از پرتابگر، نخستین سیگنال سلامت آن دریافت شد؛لحظهای که اضطراب روزهای آمادهسازی را به لبخندواشک شوق در اتاق کنترل بدل کرد.شرح کامل این ماجرا را اینجا بخوانید.
به گزارش مشرق، بیش از یک ماه و نیم از پرتاب سه ماهواره بومی ایرانی «کوثر»، «ظفر ۲» و «پایا» و انتشار خبر موفقیت هر سه مأموریت میگذرد؛ رویدادی که صرفاً یک دستاورد فنی نبود، بلکه نشانهای روشن از تغییر تدریجی الگوی صنعت فضایی کشور به شمار میرود.
الگویی که در آن شرکتهای دانشبنیان، همزمان با توسعه فناوری، به سمت خلق بازار و ارائه خدمات واقعی گام برداشتهاند.
گفتوگوی پیشرو با حسین شهرابی، مدیر پروژه و سازنده نمونه دوم ماهواره «کوثر»، روایتی از چالشها و لحظات حساس پرتاب است و در عین حال، تصویری روشن از موانع، الزامات و مسیر پیشروی صنعت فضایی ایران در دورهای تازه ارائه میدهد.
در ادامه این گفتوگو را باهم میخوانیم.
در ساعات اولیه پس از پرتاب، با چه چالشهایی مواجه بودید و چگونه آنها را مدیریت کردید؟
یکی از نگرانیهای اصلی ما در ساعات اولیه، صحت جدایش ماهواره از پرتابگر بود.
اگرچه پرتابگر از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است، اما جدایش همیشه یکی از مراحل حساس محسوب میشود.
علاوه بر این، مکانیزمهای جدایش ماهواره ساخت داخل بودند که هرچند در پرتابهای قبلی هم استفاده شده و عملکرد خوبی داشتند، اما بهطور طبیعی نگرانیهایی وجود داشت.
خوشبختانه اولین دادههای تلهمتری نشان داد که دو اتفاق مهم باز شدن محفظه نگهدارنده ماهواره و جدایش ماهواره از کف محفظه بود که بهدرستی رخ داد.
هر دو سنسور مربوطه این رخدادها را بهدرستی گزارش کردند.
پس از آن، نگرانی بعدی باز شدن آنتنها بود.
ماهواره دارای آنتنهای متعددی با مکانیزم بازشونده است و باز نشدن هرکدام میتوانست مشکلساز باشد.
دادههای اولیه نشان داد که آنتنها بهدرستی باز شدهاند و ارتباط مخابراتی برقرار است.
این موضوع باعث شد نگرانیهای اولیه برطرف شود.
در حال حاضر نیز ارسال فرمان به ماهواره و دریافت سیگنالها در وضعیت بسیار خوبی قرار دارد.
تفاوتهایی که گاهی در کیفیت دریافت ایستگاهها مشاهده میشود، عمدتاً به شرایط محیطی و میزان نویز محل ایستگاهها مربوط است و ارتباطی با عملکرد خود ماهواره ندارد.
با وجود تفاوت شرایط ایستگاهها، از آنجا که ما یک شبکه گسترده برای دریافت سیگنال ایجاد کردهایم، این مسائل عملاً اختلالی در کار ما ایجاد نمیکند.
از ابتدا پیشبینی کرده بودیم که شبکه زمینی را بهصورت گسترده توسعه دهیم تا دریافت اطلاعات از ماهواره مستقل از نویزهای محیطی محل ایستگاهها باشد که خوشبختانه این راهبرد بهخوبی جواب داده است.
بر همین اساس میتوان گفت سامانههای مکانیکی، جدایش و مکانیزمهای ماهواره تاکنون سه تجربه موفق را پشت سر گذاشتهاند؛ دو پرتاب در سال گذشته و یک پرتاب در سال جاری.
در حوزه سامانههای مخابراتی نیز تجربههای قبلی برای ما بسیار ارزشمند بود و نتایج آن در این مأموریت کاملاً خودش را نشان داد.
لینکهای مخابراتی بهینهای انتخاب شد و به همین دلیل تا این لحظه ارتباط بسیار خوبی با ماهواره داریم؛ بهطوریکه عملاً از وضعیت ماهواره بهصورت کامل باخبریم، در حالی که در مأموریتهای قبلی اینگونه نبود.
در گذشته، بهدلیل محدود بودن تعداد ایستگاههای زمینی، ارتباط ما در شبانهروز به چند نوبت محدود میشد و اگر در همان بازه کوتاه لینک دچار مشکل میشد، عملاً آن فرصت ارتباطی را از دست میدادیم.
اما اکنون با توسعه شبکه ایستگاههای زمینی، تقریباً به دریافت شبهبرخط اطلاعات از ماهواره رسیدهایم که این یک نقطه قوت بسیار مهم است.
امیدواریم با عبور موفق از فاز کنترل وضعیت، وارد فاز تصویربرداری شویم.
اشاره کردید که ماهواره دارای چند لینک ارتباطی است.
لطفاً درباره این لینکها و اهمیت آنها توضیح بیشتری بدهید.
بهطور کلی، ماهوارهها معمولاً دارای دو دسته لینک هستند؛ یک دسته برای مدیریت و کنترل خود ماهواره و یک دسته برای انجام مأموریت اصلی.
اگر مأموریت ماهواره مخابراتی باشد، لینکها برای تبادل دادههای مخابراتی استفاده میشوند و اگر مأموریت تصویربرداری یا سنجش از دور باشد، لینکها برای ارسال دادههای تصویری به کار میروند.
علاوه بر این، همه ماهوارهها یک لینک مخابراتی برای بررسی سلامت و ارسال فرمانهای کنترلی دارند.
در شرکتهایی که تجربه پرتابهای متعدد دارند، گاهی این لینکها را با هم ادغام میکنند، چون اطمینان بالایی از عملکرد سیستم دارند.
اما زمانی که تجربه کمتر است یا نیاز به اطمینان بالاتر وجود دارد، معمولاً لینکها بهصورت جداگانه طراحی میشوند تا رزرو و پشتیبان وجود داشته باشد.
در ماهواره «کوثر» ما همین رویکرد دوم را انتخاب کردیم.
این ماهواره دو مأموریت اصلی دارد؛ اینترنت اشیا و تصویربرداری.
بنابراین برای مأموریت اینترنت اشیا یک لینک مخابراتی مستقل در نظر گرفتیم برای مأموریت.
تصویربرداری نیز از طریق یک لینک جداگانه انجام میشود و دسته سوم لینکها به مدیریت خود ماهواره اختصاص دارد.
در مجموع، ماهواره با سه دسته لینک طراحی شده است؛ برای مدیریت ماهواره یک لینک UHF و یک لینک باند S در نظر گرفته شده، برای مأموریت اینترنت اشیا یک لینک UHF تعریف شده و مأموریت تصویربرداری نیز از طریق یک لینک باند X انجام میشود.
طراحی بهگونهای است که لینکهای UHF و باند S بتوانند نقش پشتیبان یکدیگر را ایفا کنند؛ به این معنا که در صورت بروز مشکل در یکی از لینکها، لینک دیگر امکان ادامه مأموریت یا مدیریت ماهواره را فراهم میکند.
این لینکها از نظر سرعت انتقال داده نیز با یکدیگر متفاوتاند و همین تنوع، انعطافپذیری عملیاتی بیشتری ایجاد میکند.
در حال حاضر هنوز از تمام لینکها استفاده نشده و بهرهبرداری بهصورت گامبهگام در حال انجام است، اما تا این مرحله شرایط بسیار مطلوب ارزیابی میشود.
چه تجربیاتی در مراحل طراحی، ساخت، پرتاب و پس از پرتاب به دست آوردید که در پروژههای بعدی از آنها استفاده خواهید کرد؟
تجربیات بسیار متنوع و ارزشمندی به دست آوردیم.
بهعنوان مثال، در حوزه سامانه جدایش به این جمعبندی رسیدهایم که در پرتابهای بعدی احتمالاً از محفظه جدایش استفاده نکنیم و به سمت استفاده از رینگ جدایش برویم.
حذف محفظه جدایش باعث کاهش قابل توجه جرم ماهواره میشود و بهطور مستقیم هزینه پرتاب را کاهش میدهد.
در حال حاضر همکاران ما روی این موضوع در حال کار هستند و پیشبینی میشود جرم این بخش تا حدود یکدهم کاهش پیدا کند.
در حوزه لینکهای مخابراتی نیز بهصورت مداوم در حال ارتقا هستیم، بهویژه در بخش اینترنت اشیا که هدفگذاری ما اتصال کاربران بیشتر است.
در لینک محموله تصویربرداری هم تمرکز بر افزایش سرعت انتقال داده و بهبود کیفیت لینک است.
در این راستا، استفاده از آنتنهای جهتی و ورود به فاز طراحی و ساخت آنتنهای آرایه فازی بهطور جدی در دستور کار قرار دارد که نقش مهمی در ارتقای مأموریت خواهد داشت.
در حوزه سنجش از دور نیز افزایش دقت تصویربرداری را دنبال میکنیم و امیدواریم در پروژه بعدی دقت تصاویر را حداقل دو برابر بهبود دهیم.
در زمینه کنترل وضعیت، تاکنون در ماهواره «کوثر» از کنترل وضعیت مبتنی بر یک عملگر واکنشی استفاده کردهایم، اما در پروژههای آینده هدف ما دستیابی به کنترل وضعیت سهمحوره با استفاده از چند چرخ واکنشی است که دقت کنترل را بهمراتب افزایش میدهد.
این موضوع میتواند با سنسورهای دقیقتری مانند سنسور ستاره یا حتی با سنسورهای فعلی، اما با الگوریتمهای پیشرفتهتر، پیادهسازی شود.
نکته مهم دیگر، ورود به حوزه تکثیر و تولید انبوه ماهواره است.
در حال حاضر ماهوارهها بهصورت تکی ساخته میشوند، اما برای حرکت به سمت منظومههای ماهوارهای، باید فرآیند تولید انبوه را توسعه دهیم.
تلاش ما این است که در پروژه بعدی، حداقل عناصر کلیدی این مسیر را پیادهسازی کنیم تا در آینده امکان ساخت منظومه با تولید صنعتی فراهم شود.
از خاطرههای روز پرتاب بگویید.
پرتاب را کجا مشاهده کردید و آن لحظه چه حسی داشتید؟
همچنین بازخوردهایی که نسبت به پرتاب یک ماهواره توسط یک شرکت خصوصی جوان دریافت کردید، چگونه بود؟
تجربه روز پرتاب را شاید بهتر باشد از همکاران فنی که درگیر ایستگاه زمینی بودند بپرسید.
من در این سفر در روسیه، هدف اصلیام صرفاً دیدن پرتاب نبود.
پرتاب بهانهای بود برای توسعه رایزنیها و دیپلماسی فناورانه.
حدود یک هفته درگیر بازدید از شرکتهای مختلف و مذاکرات بودیم تا بتوانیم همکاریهایی را برای ساخت و توسعه منظومه «دونما» شکل بدهیم و آن را در سطح بریکس بهعنوان یک منظومه مشترک مطرح کنیم.
با این حال، در لحظه پرتاب در سایت پرتاب در روسیه حضور داشتم.
هوا بسیار سرد بود؛ آنقدر که گوشی یکی از دوستان بهدلیل سرما خاموش شد.
از نظر حس شخصی، تفاوت خیلی زیادی با پرتاب قبلی برایم نداشت؛ یک پرتاب دیگر بود، تجربهای که قبلاً هم داشتیم.
تفاوت اصلی این پرتاب این بود که دو ماهواره ایرانی دیگر هم همراه با ماهواره ما پرتاب میشدند و همه ما منتظر شنیدن خبر موفقیت هر سه ماهواره بودیم.
پس از انجام پرتاب، وارد اتاقی شدیم که دادههای تلهمتری پرتابگر نمایش داده میشد و مشخص بود که مراحل جدایش ماهوارهها طبق برنامه در حال انجام است.
دو ماهواره دیگر حدود ۲۰ دقیقه زودتر از ما فرمان جدایش را دریافت کردند.
بعد از آن، فرمان جدایش ماهواره ما صادر شد که نشان میداد سیگنال جدایش از پرتابگر ارسال شده، اما این بهتنهایی به معنای جدایش کامل نبود.
ما طبق سند سازگاری ماهوارهبر و ماهواره، جدولی داشتیم که شامل دادههای سه سنسور کلیدی جدایش بود.
هر سه سنسور باید تغییر وضعیت میدادند؛ سنسوری که بسته بود باید باز شدن را گزارش میکرد و آنهایی که باز بودند باید تغییر وضعیت میدادند.
حدود ۱۵ تا ۲۰ دقیقه بعد از ارسال فرمان جدایش، تلهمتریها را دیدیم و مشخص شد هر سه سنسور دقیقاً طبق انتظار تغییر وضعیت دادهاند.
این یعنی جدایش ماهواره بهطور کامل و صحیح انجام شده است.
در همان لحظه، آنقدر خوشحال شدم که از اتاق بیرون آمدم و دیگر منتظر وضعیت دو ماهواره دیگر نماندم.
به اتاقی رفتم که همکاران ما در ایستگاه زمینی منتظر دریافت سیگنال بودند.
کمتر از یک ساعت بعد از جدایش، خبر دریافت سیگنال سلامت ماهواره به ما اعلام شد.
این سرعت دریافت سیگنال، نتیجه همان شبکه گسترده ایستگاههای زمینی بود که از قبل ایجاد کرده بودیم.
اگر فقط به ایستگاه مرکزی خودمان متکی بودیم، به این زودیها دریافت سیگنال اتفاق نمیافتاد.
یادم هست در پرتاب قبلی، حدود ۲۴ ساعت طول کشید تا اولین سیگنال سلامت ماهواره «کوثر» دریافت شود، اما این بار کمتر از یک ساعت بعد از جدایش این اتفاق افتاد.
واکنش خودتان و تیم فنی در لحظه دریافت سیگنال چگونه بود؟
من خوشحال بودم، اما راستش آدمی نیستم که خیلی بروز ظاهری داشته باشم.
نهایت واکنش من این بود که از خوشحالی مشت زدم به سینه یکی از دوستان روس و از اتاق بیرون آمدم!
این سقف بروز احساسات من بود.
اما بعضی از بچهها واقعاً گریه کرده بودند.
برای آنها که ماهها و سالها شبانهروز روی این پروژه کار کرده بودند، آن یک ساعت واقعاً ساعتی پرتنش، پرفشار و پراضطراب بود؛ و لحظه دریافت سیگنال نیز لحظهای بسیار احساسی و سرشار از هیجان.
برخی میگویند ماهوارههایی که اخیراً پرتاب شدهاند، از جمله ماهواره شما، بیشتر جنبه تحقیقاتی دارند.
این گزاره را چقدر درست میدانید؟
آیا به مرحله ارائه خدمات رسیدهایم؟
در مورد دو ماهواره دیگر بهتر است سازندگان خودشان توضیح بدهند، اما درباره ماهواره خودمان میتوانم صحبت کنم.
ما برای این ماهواره قرارداد داریم، تعهد داریم و ضمانتنامه ارائه کردهایم.
این یعنی موضوع کاملاً جدی است.
سال گذشته که به تصویربرداری نرسیدیم، این ماهواره جدید را بدون قرارداد جدید و صرفاً بهدلیل تعهدات قبلی ساختیم.
بنابراین از نظر قراردادی، این مأموریت کاملاً خدماتمحور است، نه تحقیقاتی صرف.
اما واقعیت این است که چون کشور و شرکتهای ما برای اولین بار وارد برخی از این فناوریها میشوند، ناگزیر با عدمقطعیتهایی مواجه هستیم.
این یعنی در کنار ارائه خدمت، همزمان داریم تجربههای جدید کسب میکنیم؛ چیزی که میشود آن را تحقیق و توسعه در حین خدمت دانست.
پس نه میتوان گفت چون تحقیق میکنیم، موظف به ارائه خدمت نیستیم و نه میتوان گفت چون خدمات ارائه میدهیم، هیچ ریسک و جنبه تحقیقاتی وجود ندارد.
ما هر دو را همزمان جلو میبریم و بهنظر من این دقیقاً همان مدلی است که در دنیا هم اتفاق میافتد؛ جایی که نوآوری، ذاتاً با ریسک و تجربه همراه است.
بهنظر من امروز دیگر تولید خدمت و تحقیق کاملاً در هم تنیده شدهاند.
اینطور نیست که ما یک مقطع بگوییم در فاز تحقیق هستیم و بعد تازه بخواهیم وارد فاز ارائه خدمت شویم.
واقعیت این است که دنیا دیگر اینگونه کار نمیکند.
ما چارهای نداریم جز اینکه این دو را همزمان جلو ببریم.
مثلاً همین پروژه منظومهسازی که در حال برنامهریزی آن هستیم، مبتنی بر فناوریهای بسیار بهروز است.
حتی اگر وارد فاز پرتابهای پرتعداد هم شویم، این به آن معنا نیست که منظومه ما یک نسل ثابت خواهد داشت.
کاملاً طبیعی است که منظومه در طول زمان دچار ارتقا و ویرایشهای مختلف شود.
فرض کنید از یک منظومه ۲۰۰تایی، ممکن است ۵۰ ماهواره با یک مشخصات پرتاب شوند، ۱۰۰ ماهواره با مشخصات ارتقایافته و ۵۰ ماهواره پایانی با نسل بعدی فناوری.
چرا؟
چون ما دائماً از عملکرد عملیاتی بازخورد میگیریم و بر اساس آن، محصولاتمان را بهبود میدهیم.
به همین دلیل من شخصاً خیلی قائل به جداسازی مطلق فاز تحقیق و فاز خدمت نیستم؛ مهم این است که بتوانیم این دو را همزمان و درست مدیریت کنیم.
ادامه دارد...