بالاخره طلسم پرتاب ماهواره‌هاي جديد ايران شکست و ماهواره فجر در آغازين روزهاي دهه فجر به فضا رفت تا بار ديگر، قدرت فضايي کشورمان و دستيابي ايران به چرخه کامل صنعت فضايي اثبات و اعلام شود.

ماهواره فجر پس ماهواره هاي اميد، رصد و نويد چهارمين ماهواره ايراني در مدار زمين محسوب مي شود که توسط متخصصان سازمان صنايع هوافضاي وزارت دفاع و شرکت صنايع الکترونيک ايران ساخته شده است و مرکز هدايت و کنترل عمليات فضايي کشور به کمک شبکه ايستگاه هاي زميني بومي عهده دار پشتيباني و نظارت بر عمليات بهره برداري ماهواره فجر هستند. فجر ماهواره‌اي 52 کيلويي با شکل هندسي 6 ضلعي با ارتفاع 49 سانتيمتر و عرض 35 سانتيمتر است.

ماهواره سينا اولين ماهواره‌اي بود که جمهوري اسلامي ايران توسط روسيه به فضا پرتاب کرد. سينا به صورت مشترک توسط دانشمندان ايراني و متخصصان روس ساخته شده و تجربه اي مشترک بين دو کشور براي ارتقاء توان متخصصان داخلي و آشنايي با دستاوردهاي کشورهاي پيشرو در عرصه فضا بود. پرتاب ماهواره سينا باعث شد جمهوري اسلامي ايران در رديف 44  کشور صاحب ماهواره در فضا قرار گيرد.

اميدي که به فجر منجر شد

ماهواره فجر ماهواره‌اي با طراحي کاملاً حرفه اي و برآمده از ماهواره اميد است. ماهواره اميد نزديک به 90 روز(سه ماه) در فضا بود و حدود 1200 مرتبه در مدار زمين چرخش نمود. ماهواره ملي اميد به عنوان اولين ماهواره بومي و با توجه به مأموريت تعريف شده براي آن بخشي از فناوري هاي کليدي يک ماهواره عملياتي را در بر داشت. اين فناوري ها که براي اولين بار در کشور به صورت بومي به کار گرفته شده بود شامل مواردي چون توليد تجهيزات الکترونيک ماهواره، توليد فرستنده و گيرنده فضايي، فناوري شبيه سازي پرواز ماهواره، مهندسي سامانه فضايي بصورت کاملاً بومي، اثبات وجود ماهواره در مدار، تعيين دوره تناوب و زمان طلوع ماهواره با دقت بالا، ارتباط از راه دور(تله متري)، فرمان از دور(تله کامند)ماهواره بودند. با کسب تجارب بسيار ارزشمند از ماهواره اميد و شکستن مرزهاي بسيار در آن، در گام بعدي ماهواره‌اي با ويژگي هاي جديد در کنار ارتقاء قابليت هاي ماهواره اميد مد نظر بود. حاصل اين روند، ماهواره فجر است که همه ويژگي هاي يک ماهواره حرفه اي را دارد. اصلي ترين تفاوت ها و بهبودهاي فجر نسبت به اميد، بهره‌مندي از سلول‌هاي خورشيدي براي شارژ باتري و توليد توان، قرار گيري در مدارهاي بالاتر، طول عمر بسيار بيشتر، همراه داشتن محموله تصويربرداري و توانايي افزايش ارتفاع نسبت به زمين از طريق انتقال مداري که مهمترين دستاورد فجر است، است.

انتقال مداري

با توجه به محدوديت موشک‌هاي فعلي حامل هاي ماهواره در کشور، تنها مدارهاي پايين براي قرار دادن ماهواره ها در دسترس است. از طرفي در ارتفاعات نزديک به زمين به دليل برخورد با مولکول هاي هوا، ماهواره دچار افت انرژي جنبشي شده و به مرور با از دست دادن ارتفاع سقوط کرده و ناچاراً مأموريت آن پايان مي‌يابد در واقع عامل باقي ماندن ماهواره در مدار نيروي گريز از مرکز ناشي از تغيير جهت سرعت است که با نيروي جاذبه زمين در تعادل قرار مي گيرد. با افت سرعت، نيروي مخالفت کننده با جاذبه نيز کاهش يافته و در نتيجه ماهواره به سمت زمين کشيده مي‌شود براي افزايش عمر کاري ماهواره از نظر مدت زمان استقرار در مدار، يک راه حل کم هزينه، انتقال مداري براي رساندن ماهواره به ارتفاعات بالاتر است(به نسبت سرمايه لازم براي ارتقاء ماهواره بر براي رسيدن به اين ارتفاع). در اين روش پس از قرارگيري ماهواره در مدار اوليه با استفاده از نيروي ايجاد شده از پيشران تعبيه شده در آن، ماهواره شروع به افزايش ارتفاع کرده و در مدار بالاتري مستقر مي‌شود به طور كلي سامانه‌هاي پيشرانش فضايي به دو دسته كلي سامانه‌هاي پيشرانش الكتريكي و شيميايي تقسيم مي‌شوند. در سامانه‌هاي پيشرانش شيميايي انرژي لازم براي توليد نيروي رانش(تراست) در رانشگر ذخيره شده كه اين نيرو بر اثر فعل و انفعالات شيميايي آزاد شده و سپس رانشگر به وسيله عبور دادن آن به شكل گاز با سرعت بسيار بالا از درون خروجي(نازل) شتاب مي‌گيرد سامانه‌هاي رايج پيشرانش شيميايي شامل سامانه‌ها گاز سرد و سامانه گاز داغ هستند كه پروژه طراحي و ساخت سامانه پيشرانه گاز سرد ماهواره که در پژوهشگاه هوافضا به انجام رسيده در ماهواره فجر به کار گرفته شده و اين سامانه به جابه‌جايي ماهواره در مدار زمين كمك مي‌كند سامانه هاي رايج پيشرانش شيميايي شامل سامانه‌ها گاز سرد و سامانه گاز داغ هستند كه پروژه طراحي و ساخت سامانه پيشرانه گاز سرد ماهواره که در پژوهشگاه هوافضا به انجام رسيده در ماهواره فجر به کار گرفته شده و اين سامانه به جابه‌جايي ماهواره در مدار زمين كمك مي‌كند. پس از قرار گيري ماهواره فجر در مدار بيضوي با اوج حدود 350-375 کيلومتر و حضيض حدود 250-275 و زاويه ميل 55 درجه با شروع کار پيشران، مدار اين ماهواره در نقطه اوج به مدار دايروي 375 تا 400 کيلومتر رسيده و بدين ترتيب ماهواره با خروج از مدار بيضوي پيشين و عدم کاهش و افزايش متناوب ارتفاع، کمتر در معرض از دست دادن انرژي و برخورد با نيروهاي مقاوم هوا قرار مي‌گيرد.

 اين عمل باعث مي‌شود که از نظر بالستيکي در فضاي بالاي جو که بسيار رقيق بوده و ميزان مولکول‌هاي هوا بسيار کم است نيروهاي پسا که باعث کاهش سرعت مي‌شود روي ماهواره به مقدار قابل توجهي کمتر باشد. بنابراين ماندگاري ماهواره در فضا افزايش يافته و از حدود 3 ماه به ميزان يک تا يک و نيم سال مي‌رسد علاوه بر افزايش طول عمر ماهواره، حضور در ارتفاعات بالاتر به مجموعه داده هاي دانشي پيرامون عملکرد ماهواره و زيرسامانه‌هاي آن در اين ارتفاعات نيز خواهد افزود و راه را براي تجربه هاي بعدي هموارتر مي‌کند علاوه بر زيرسامانه پيشران گاز سرد، ماهواره فجر از رانشگر پالس پلاسمايي که يک رانشگر الکتريکي با ضربه ويژه بسيار بالا است به عنوان محموله فرعي بهره گيري کرده که اين رانشگر جديد باعث دوران ماهواره حول مرکز جرم خواهد شد. از اين حرکت دوراني که در ماهواره فجر 6 دور در دقيقه براي پايدارسازي ماهواره استفاده مي شود. اين روش متعادل نمودن ماهواره داراي مزايايي از جمله سادگي پايدار سازي، مقاومت در برابر نيروهاي مزاحم و اغتشاشات ورودي به سامانه با بهره برداري از اثر ژيروسکوپي دوران و سادگي باقي نگه داشتن جهتگيري ماهواره است. بنابراين ماهواره فجر در هر 10 ثانيه يکبار به دور خود و در هر ثانيه 36 درجه مي چرخد. فجر بعدي نيز، رسيدن به مدار 36 هزار کيلومتري است ، يعني مدار ژئو ، به اميد رسيدن به فجر بعدي.