ماهواره ظفر۲ با فناوری بومی؛ توسعه توان فضایی و تصویربرداری دقیق

به گزارش تسنیم، ماهواره «ظفر2»، یکی از ماهواره‌های سنجشی ایران است که به سفارش سازمان فضایی ایران در دانشگاه علم و صنعت ایران طراحی و ساخته شده که در مدار LEO (مدار نزدیک به زمین) قرار خواهد گرفت.

هدف اصلی از ساخت ظفر2، توسعه توان بومی در طراحی، یکپارچه‌سازی سامانه‌های فضایی و تصویربرداری سنجشی بوده است. از نظر فناوری ساخت، ظفر2 یک ماهواره در کلاس وزنی 100 تا 135 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.

محموله تصویربرداری

در حوزه مأموریتی، ظفر به دوربین تصویربرداری اپتیکی با دقت تفکیک مکانی 15 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 ظفر2، 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.

محموله ذخیره و ارسال (S&F)

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 112 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 256 کاربر تعریف شده است.

محموله تحقیقاتی تشعشعات فضایی

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 8 سنسور را به صورت تجمعی و 5 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.‌