پرتاب کپسول زیستی نیم تُنی بعد از ۱۰سال وقفه با پرتابگر بومی/از ارسال سلول تا توسعه زیست فضا

وی با بیان اینکه کپسول‌های زیستی در کلاسی هستند که کشور را برای دستیابی به زیست فضا میسر می‌کنند، اظهار کرد: گاهی اوقات این سؤال پرسیده می‌شود که چه ضرورتی وجود دارد که کشور به موضوع زیست فضا توجه کند. حوزه فضایی برای همه کشورها یک «باید» است. اگر کشوری نخواهد در ابعاد مختلف رشد کند، آینده‌ای هم در این حوزه نمی‌تواند برای خود متصور شود.

در حقیقت، محموله‌های آزمایشگاه فضایی در کاوشگرها، اجزای پیچیده سامانه‌های فضایی و موجودات زنده را در معرض آزمایش و بررسی قرار می‌دهند.

در این پروژه کپسول‌هایی طراحی شد که بتوان با استفاده از آن ها موجودات زنده را سالم تا بیرون از جو زمین ببرند و آزمایشاتی بر روی آن ها انجام دهند و در نهایت با سلامت کامل به زمین برگردند.

کاوشگر «پیشگام» که با مدیریت یکپارچه سیستمی و تلاش دانشمندان سازمان فضایی ایران ساخته شده است، با استفاده از حامل سازمان صنایع هوا فضا تا ارتفاع مورد نظر، پرتاب شد و پس از طی مراحل پیش‌بینی شده و رسیدن به سرعت، شتاب و ارتفاع مورد نظر، مجددا به زمین بازگشته و موجود زنده این کاوشگر (میمون از نژاد رزوس) با موفقیت بازیابی شد.

به دنبال پرتاب موفق کاوشگر ۳، مأموریت جسورانه و جدیدی برای اعزام یک موجود زنده انسان‌نما از خاک ایران به فضا تعریف شد. در ۲۴ اسفندماه ۱۳۸۹ کاوشگر ۴ پرتاب شد و در این مأموریت اولین کپسول زیستی برای پشتیبانی حیات موجود زنده در شرایط فضایی، طراحی و ساخته شد. این محموله آزمایشی بدون موجود زنده به همراه کاوشگر تا لایه‌های فوقانی جو، در ارتفاع حدود ۱۳۵ کیلومتری بالا رفت و پس از حدود ۱۵ دقیقه، با عملکرد مناسب سامانه بازیابی به زمین بازگشت.

به دنبال موفقیت کاوشگر پیشگام در ارسال اولین میمون فضایی ایران به فضا و در راستای تحقق بخشی از برنامه اعزام انسان به فضا، کارشناسان و پژوهشگران «پژوهشگاه هوافضا» آماده‌سازی کپسول فضایی دیگری برای ارسال دومین میمون فضایی ایران به فضا را در دستور کار قرار دادند. پرواز «فرگام» به ارتفاع ۱۲۰ کیلومتری سطح زمین، یعنی ۲۰ کیلومتر بالاتر از مرز فضا، پای ایران را برای دومین‌بار به حوزه کاوش‌های علمی فراجوی باز کرد. 

دکتر حسن سالاریه، رئیس سازمان فضایی ایران در گفت‌وگو با ایسنا، با بیان اینکه کپسول‌های زیستی ابزاری هستند که موجود زنده را به فضا می‌رسانند، گفت: در گذشته کپسول‌های زیستی که طراحی و ساخته شد، در سایز کوچک بوده و اگر قرار باشد در حد و اندازه انسان مورد استفاده قرار گیرد، نیاز است کپسول، شرایطی حداقلی را داشته باشد تا شرایط زیست را برای انسان در مدت زمانی که در فضا است، فراهم کند.

کاوشگر ۲

کاوشگر ۱ اولین راکت تحقیقاتی ایرانی بود که در سال ۱۳۸۵ به فضا پرتاب شد، ولی این ماموریت به دلیل نقص فنی ناتمام ماند.

این کاوشگر به گونه‌ای طراحی شده‌ بود که شرایط لازم برای زنده ماندن یک جاندار کوچک نظیر میمون را در مدت زمان مأموریت فراهم می‌کرد. بدین منظور کپسول زیستی به یک سامانه پشتیبان حیات شامل زیرسامانه تولید اکسیژن و حذف دی‌اکسید کربن و تجهیزات سنجش و ثبت پارامترهای محیطی و علائم حیاتی موجود زنده مجهز شد.

این محموله‌ سرنشین‌دار که «کاوشگر پژوهش» نام دارد، پس از بهبود و توسعه زیرسامانه‌های کاوشگر پیشین و افزایش قابلیت اطمینان آن، برای پرتاب با یک حامل سوخت مایع در روز شنبه، ۲۳ آذرماه ۱۳۹۲ آماده شد.

طراحی و ساخت اولین کاوشگر ایرانی و ورود به حوزه کاوشگرهای فضایی در آبان ۱۳۸۵ صورت گرفت. این محموله به گونه‌ای طراحی شده‌ بود که داده‌های ضروری، در زمان اوج‌گیری، ثبت و پس از بازگشت به جو و بازیابی در سطح زمین استخراج شوند. این محموله علمی ـ تحقیقاتی به تجهیزات گوناگونی برای اندازه‌گیری شرایط محیطی، تله‌متری داده‌ها و همچنین ارسال برخط تصاویر مجهز بود.

وی وجود تشعشعات زیاد در فضا، گرادیان‌ها و اختلاف دماهای بالا و افت فشار شدید هوا را از شرایط زیست در فضا نام برد و اظهار کرد: لازم است همه این شرایط در داخل کپسول فراهم شود، به این معنا که هم شرایط فشار و هم شرایط تنفسی و ایمنی در برابر تشعشعات در آن فراهم شود.

کاوشگر ۴

با پرتاب موفق این کپسول ۵۰۰ کیلویی توسعه فناوری‌های مختلف طرح اعزام به فضا شامل پرتاب، بازیابی، سامانه‌های کنترل سرعت و سپر ضربه‌گیر، آیرودینامیک کپسول و چتر، سامانه‌های مربوط شرایط زیستی و … آزمایش شد.

اولین گام‌ها برای توسعه کاوشگرها

ولی ۹ بهمن سال ۹۱ روز مهمی در «صنعت فضایی ایران» بود؛ روزی که آفتاب میمون با کاوشگر پیشگام به فضا پرتاب شد و سالم به زمین برگشت. دومین میمون نیز در سال ۹۲ و با کاوشگر پژوهش به فضا رفت و بعد از حدود ۱۵ دقیقه سالم به زمین بازگشت.

در فاصله کمتر از ۶ ماه پس از پرتاب موفق کاوشگر ۴، پنجمین کاوشگر با هدف ارسال موجود زنده تا ارتفاع ۱۲۰ کیلومتری سطح زمین طراحی و ساخته شد و در ۱۶ شهریور ماه ۱۳۹۰ برای نخستین بار در ایران کاوشگر حامل یک موجود زنده انسان‌نما توسط یک پرتابگر حاوی سوخت جامد به فضا ارسال شد.

کاوشگر ۵

ولی این پایان ماجرا نیست، بعد از حدود ۱۰ سال توقف در پرتاب کپسول‌های زیستی این بار قرار است شاهد دستاوردهای جدیدی از دانشمندان فضایی باشیم. این دستاوردها نه تنها در زمینه فناوری، بلکه در بسیاری از عرصه‌های دیگر می‌توانند اتفاقات بزرگی را برای کشور رقم بزنند.

پرتاب کاوشگر حامل موجود زنده «پیشگام» به فضا

به دنبال پرتاب اولین کاوشگر و بعد از بهینه‌سازی عملکرد زیرسامانه‌ها، دومین محموله کاوشگرها در آذرماه ۱۳۸۷ با موفقیت پرتاب و بازیابی شد. محموله کاوشگر ۲، بلافاصله بعد از پرتاب به ارسال داده و تصویر پرداخت و پس از رسیدن به ارتفاع اوج، با عملکرد مطلوب سامانه‌های کاهش سرعت و چترهای بازیابی، به سلامت به زمین بازگشت.

رئیس سازمان فضایی ایران با بیان اینکه توسعه این کپسول‌ها دارای مراحل مختلفی است، تاکید کرد: در اولین پرتاب‌های ما ممکن است موجود زنده نداشته باشیم و شرایط داخل کپسول همچون شرایط فشار، گرادیان، دما و میزان اکسیژن و شتاب کپسول بهینه شود، همچنین پرتابگر نیز باید شرایطی را فراهم کند تا شتاب، قابل تحمل باشد و بازگشت کپسول نیز باید شرایط خاصی داشته باشد، چرا که موجود زنده نمی‌تواند هر شتابی را تحمل کند.

به گزارش ایسنا، کاوشگرهای فضایی، راکت‌های عمود پروازی هستند که برای حمل آزمایشگاه‌های فضایی به ارتفاعات بالای جو غلیظ – ارتفاع بین ۵۰ تا ۳۰۰ کیلومتر – و بازیابی سالم آنها به کار می‌روند. کاوشگرها کاربردهای بسیاری دارند که از آن جمله می‌توان بررسی خواص اتمسفر، آزمایش وسایل کنترلی مورد استفاده در ماهواره‌ها و ماهواره‌برها، کسب اطلاعات هواشناسی و پیش‌بینی هوا و انجام تحقیقات زیست فضایی و نجوم را نام برد.

سالاریه، فرود آرام را از دیگر چالش‌های موجود در کپسول‌های زیستی دانست و در این باره توضیح داد: اگر قرار باشد موجود زنده‌ای مانند انسان در داخل این کپسول‌ها قرار گیرد، نیاز است تا کپسول زیستی فرود آرامی داشته باشد؛ به این معنا که شتاب‌ها و سرعت‌های کپسول زیستی متناسب با تحمل انسان باشد؛ از این رو شرایط طراحی کپسول با زمانی که از موجودات زنده‌ای مانند میمون استفاده می‌شود، متفاوت است و شرایط بسیار سختگیرانه در طراحی آنها حاکم است.

کاوشگر ۳ راکتی بود که قرار بود در دهه فجر ۸۸ اولین محموله از موجودات زنده را به فضا بفرستد. در داخل محفظه این کاوشگر چند کرم، لاک‌پشت و موش به همراه چند نوع از سلول‌های بنیادی قرار گرفته بودند که به موفقیت به زمین برگردانده شدند.

کاوشگر ۱

عملکرد مشاهده شده از سامانه‌های الکترونیکی، مکانیکی و آیرودینامیکی، در لحظه پرتاب این کاوشگر بسیار مطلوب بود و مطابق برنامه‌ریزی‌های انجام شده فرآیند ارسال داده و تصویر از محموله کاوشگر بلافاصله بعد از پرتاب آغاز شد. علاوه بر آن کارکرد کپسول زیستی نیز در تمامی طول مسیر پرتاب مطلوب بوده، به گونه‌ای که بر اساس مشاهدات تصویری و داده‌های دریافتی، موجود زنده تا آخرین لحظات دریافت اطلاعات، زنده بود و ضربان قلب آن در محدوده مجاز قرار داشت.