این روزها کاربرد ماهواره‌ها در زندگی روزانه انکارناپذیر شده‌است. از ارتباطات گرفته تا کاربردهای پزشکی همه با فناوری فضایی ممکن شده و یا بهبود یافته‌اند. در این میان، میکرو/نانوماهواره‌ها به علت امکان ساخت و پرتاب راحت، سریع و ارزان‌ و به علت کم وزن بودن (محدوده وزنی ۱ تا ۱۰۰ کیلوگرمی)، به طور خاص در دو سال اخیر رشد چشم‌گیری داشتند.

در سال 2013 نزدیک به صد ماهواره از این نوع در مدار قرار گرفتند که این به‌معنای رشد 330 درصدی نسبت به سال 2012 است و با توجه به پروژه‌های موجود، امسال نیز رشدی 52 درصدی نسبت به سال گذشته خواهند داشت تا به اینجا بیش از 1000 پروژه برای پرتاب تنها نانوماهواره‌ها برای 5 سال پیش‌رو برنامه‌ریزی شده است. بازار نانو و میکروماهواره‌ها ممکن است مستقل شود اما کاربردهای آنها تقریبا یکسان است. به عنوان مثال تحقیقات علمی، آموزش آکادمیک، علوم فضایی، سنجش از دور و سایر کاربردها. بین این کاربردها، به نظر می‌رسد که  بیشترین سهم بازار جهانی تا سال 2019، مربوط به ماهواره‌های نظارت زمینی و سنجش از دور خواهد بود.

معرفی ریزماهواره‌ها

میکرو ماهواره به رده وزنی 10 تا 100 کیلوگرمی و نانوماهواره به رده وزنی 1 تا 10 کیلوگرمی از ماهواره‌ها اطلاق می‌شود.

از دلایل استفاده از ماهوراه‌های کوچک، کاهش هزینه‌هاست. ماهواره‌های سنگین‌تر نیاز به راکت‌های پرتاب بزرگ‌تر و پیشران بیش‌تر دارند. بنابراین به هزینه بیشتری برای پرتاب نیاز دارند، در مقابل ماهواره‌های کوچک‌تر و سبک‌تر حتی قابلیت پرتاب چندتایی و یا پرتاب همراه با ماهواره‌های بزرگ‌تر را نیز دارند. از هزینه‌ها که بگذریم، یکی از دلایل، انجام ماموریت‌هایی است که ماهواره‌های بزرگتر نمی‌توانند انجام دهند، ماموریت‌هایی مانند: تحقیقات دانشگاهی، بازرسی ماهواره‌های بزرگ‌تر در مدار، استفاده مجموعه‌ای برای جمع‌آوری داده از چندین نقطه و ارتباطات با نرخ داده‌های کم. ماهواره ها از نظر اندازه و وزن، انواع گوناگونی دارند.

تقسیم‌بندی دقیق اندازه

در حالت کلی با توجه به اندازه و وزن، ماهواره‌ها به سه دسته دسته‌بندی می‌شوند. در این دسته‌بندی به ماهواره‌هایی با وزن بیش از 1000 ماهواره‌های بزرگ کیلوگرم، ماهواره‌هایی با وزن بین 500 تا 1000 کیلوگرم ماهواره‌های متوسط و ماهواره‌هایی با وزن کمتر از ۵۰۰ کیلوگرم ماهواره‌های کوچک یا ریزماهواره‌ها اطلاق می‌شود.

در گذر تاریخ

نخستین ماهواره‌ها از نوع ماهواره‌های کوچک بودند چرا که در آن زمان ماهواره‌برها  یا پرتاب‌گرهای ماهواره، توانایی پرتاب چنین ماهواره‌هایی را داشتند. با گسترش و رشد ماهواره‌برها، ابعاد و وزن ماهواره‌ها نیز افزایش یافت. اگرچه در این خصوص نبایستی پیشرفت علمی بشر را نیز فراموش کرد و در واقع پیشرفت‌های شگفت آور علمی، طراحی ماهواره‌ها با تجهیزات نوین و حجیم تر را میسر کرد. با افزایش حجم طرح‌ها، به ویژه طرح‌های شگفت آور علمی، به کاهش تعداد پرتاب‌ها و ایجاد نظم در آن توجه ویژه‌ای شد، چرا که افزایش پرتاب‌ها، خود افزایش هزینه‌ها و پیچیدگی ماموریت‌ها را به همراه داشت و از طرفی زمان زیادی نیز صرف این ماموریت‌ها می‌شد. بنابراین، بار دیگر، ایده استفاده از ماهواره‌های کوچک مطرح شد. چرا که استفاده از آنها کاهش هزینه‌ها و زمان ساخت و کارایی بیش‌تر را به همراه داشت، با این تفاوت که، این بار برخلاف ماهواره‌های نخستین، پیشرفت فناوری، ساختار این نوع ماهواره‌ها را متحول و بهینه کرده بود. بنابراین استفاده از ماهواره‌های کوچک نه تنها یک بازگشت علمی ارزشمند بود، بلکه کاربردهای کاملا نوینی را تعریف کرد که از آن جمله می‌توان به بررسی محیط زیست، کاربردهای مخابراتی، سنجش از راه دور و سایر موارد اشاره نمود. همچنین به دلیل ارزانی و سرعت ساخت آن امکان ارزیابی فناوری‌های گوناگون و بررسی سامانه‌های نوین در فضا توسط این ماهواره‌ها در زمان کم و با هزینه مناسب فراهم شده است.

افزایش تقاضای بازار جهانی برای ریزماهواره‌ها

انتظار می‌رود همانطور که شاهد رشد ناگهانی در سال‌های اخیر بودیم، این روند رو به رشد در سال جای و حتی سال‌های بعدی نیز ادامه یابد. شرکت ام‌-اند-ام با تقسیم‌بندی‌هایی که براساس مشخصه‌های جرمی، کاربردی، ماموریتی، منطقه‌ای و غیره انجام داده است، تخمین زده است که بازار نانو/میکروماهواره‌ها از 702.4 میلیون دلار در سال جاری به 1 میلیارد و 887.1 میلیون دلار در سال 2019 خواهد رسید این یعنی نرخ رشد مرکب حدود 22 درصدی. مطابق این گزارش بخش عمده بازار مربوط به بخش تجاری خواهد بود و آسیا و اقیانوسیه بیشترین بازار را خواهند داشت.

همچنین مرکز تحقیقاتی ان‌اس‌آر پیش‌بینی می‌کند که ماهواره‌های پایش زمین بیشترین رشد را خواهند داشت که بیشترین کاربرد را در زمینه نظامی و تجاری دارند.

فون‌ست‌ها

فون‌ست‌ها  ماهواره‌هایی هستند که هسته مرکزی و درواقع سیستم کنترل آن‌ها، تلفن‌های هوشمند متداول است، این نانوماهواره‌ها دارای رده وزنی 1 تا 10 کیلوگرمی هستند که عموما در قالب خارجی کیوب‌ست استاندارد (1یو)جاسازی و قابلیت پرتاب می‌یابند.

چرا اسمارت‌فون‌ها

ایده کار روی فون‌ست‌ها برای اولین بار در تابستان 2009 در پروژه‌ای با همکاری دانشگاه بین‌المللی فضایی (International Space University) و ناسا (مرکز طراحی ایمز) مطرح شد. هنگامی که این پروژه آغاز گردید، تلفن‌های هوشمند معمول دارای پردازنده سریع‌تر و حافظه بیش‌تری نسبت به متوسط ماهواره‌ها بودند هم‌چنین هرکدام، یک یا دو دوربین، سنسورهای پیچیده شتاب‌سنج و تشخیص چرخش، قطب‌نما، گیرنده جی.پی.اس، رادیو و باتری (یون) لیتیمی بودند که هرکدام برای تحقیق و توسعه فضایی مورد نیاز هستند و تاثیر مثبت به سزایی در صنعت ارتباط از راه دور در سفرهای فضایی خصوصا کاهش قیمت تمام شده ماموریت‌ها خواهند داشت. به همین دلیل انتخاب تلفن‌های همراه هوشمند برای هسته مرکزی ریزماهواره‌ها انتخاب بهینه‌ای بود؛ به عنوان مثال از لحاظ صرفه اقتصادی، اولین نمونه ساخته شده 3500 دلار و دومین نمونه 7000 دلار هزینه داشت.

امروزه نرم‌افزار کنترل و سخت افزار لازم به شکل منبع باز تهیه شده‌ و هرزمانی قابل استفاده‌ و در دسترس هستند. به این ترتیب پرتاب و ساخت ماهواره آسان و ارزان‌قیمت‌تر شده‌است، هرچند فناوری ساخت قدری پیچیده است.

منبع: سیناپرس