علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

طراحی و پیاده‌سازی سامانه پایش اجرام فضایی با رویکرد راهبردی و نیاز کشور ایران : مروری بر معماری‌ های کشورهای پیشرو و ارائه یک راه‌کار بومی

نوع مقاله : مقالة‌ پژوهشی‌

نویسندگان
1 دانشجوی دکترای، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 2- دانشیار، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 استاد، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
4 دانشیار، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
5 استادیار، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
چکیده
در این پژوهش با تمرکز بر سامانه‌ های نظارت فضایی کشورهای پیشرو ، به تحلیل اصول طراحی ، فناوری‌های به‌ کار رفته، و راهبردهای عملیاتی و کاربردی آن‌ها می‌ پردازد. ابتدا، سامانه‌ های کلیدی نظارت فضایی و پایش اجرام فضایی در کشورهای ایالات متحده، چین ، روسیه و اتحادیه اروپا بررسی شده و مشخصات فنی آن‌ها تحلیل می‌ شود. بر اساس این بررسی ها، ایالات متحده از شبکه‌ ای گسترده از رادارهای آرایه فازی چند باندی و تلسکوپ‌های اپتیکی پیشرفته در قالب یک سامانه پایش اجرام فضایی یکپارچه استفاده می‌ کند که سطح پوشش جهانی جامعی را فراهم می‌ آورد. چین با تمرکز بر تلسکوپ‌ های اپتیکی بزرگ و شبکه‌ های اپتیکی منطقه‌ ای، توانسته در نظارت بر مدارهای GEO (geosynchronous equatorial orbit) به پیشرفت قابل‌ توجهی دست یابد، درحالی‌ که روسیه به بهره‌ گیری از زیرساخت‌های راداری قدیمی شوروی همراه با فناوری‌ های مدرن پرداخته است. اروپا نیز با ترکیب حسگرهای اپتیکی و راداری در قالب یک شبکه چند ملیتی، بر اهداف علمی و تجاری متمرکز است. بر اساس این تحلیل‌ ها، سامانه‌ ی پایش اجرام فضایی بومی برای ایران پیشنهاد شده است که شامل حسگرهای زمینی و فضایی با معماری یکپارچه، ازجمله رادارهای آرایه فازی و تلسکوپ‌ های مجهز به اپتیک تطبیقی ، و همچنین زیرساخت نرم افزاری پردازش داده پیشرفته است. این سامانه نظارت فضایی با بهره‌ گیری از فناوری‌های بومی، قابلیت گسترش و توسعه همکاری بین‌ المللی طراحی شده و قادر است ایران را به‌ عنوان یک بازیگر مسئول در جامعه فضایی بین‌ المللی مطرح سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] Y. Chen, G. Tian, J. Guo, and J. Huang, "Task planning for multiple-satellite space-situational-awareness systems," Aerospace, vol. 8, no. 3, 2021, Art. no. 73, https://doi.org/10.3390/aerospace8030073.
[2] K. U. Schrogl, C. Jorgenson, J. Robinson, and A. Soucek, Space Traffic Management: Towards a Roadmap for Implementation, Paris: International Academy of Astronautics, 2018.
[3] S. Moranta, T. Hrozensky, and M. Dvoracek, "Towards a European approach to space traffic management," European Space Policy Institute (ESPI), Full Report 71, 2020.
[4] H. S. Grant et al., "Study to determine the feasibility of extending the search for near-Earth objects to smaller limiting diameters," Report of the Near-Earth Object Science Definition Team, NASA, 2003.
[5] G. Fonder, M. Hughes, M. Dickson, M. Schoenfeld, and J. Gardner, "Space fence radar overview," in International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES), Miami, FL, USA, 2019.
[6] C. Walter, S. Bexten, T. Felsch, M. Shysh, and N. Elkmann, "Safety considerations for autonomous, modular robotics in aerospace manufacturing," Frontiers in Robotics and AI, vol. 9, 2022, Art. no. 1024594, https://doi.org/10.3389/frobt.2022.1024594.
[7] G. Muntoni, G. Montisci, T. Pisanu, P. Andronico, and G. Valente, "Crowded space: A review on radar measurements for space debris monitoring and tracking," Applied Sciences, vol. 11, no. 4, 2021, Art. no. 1364, https://doi.org/10.3390/app11041364.
[8] G. Hornung, R. Bendrath, and A. Pfitzmann, "Surveillance in Germany: Strategies and counterstrategies," in Data Protection in a Profiled World, S. Gutwirth, Y. Poullet, and P. De Hert, Eds. Dordrecht: Springer, 2010, pp. 139-156, https://doi.org/10.1007/978-90-481-8865-9_8.
[9] P. K. Seidelmann, "Space surveillance: United States, Russia, and China," The Journal of the Astronautical Sciences, vol. 59, no. 1-2, pp. 259-266, 2012, https://doi.org/10.1007/s40295-013-0016-3.
[10] M. E. Schwamb et al., "Tuning the legacy survey of space and time (LSST) observing strategy for solar system science," The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 266, no. 2,  2023, Art. no. 22, https://doi.org/10.3847/1538-4365/acc173.
[11] T. H. Michal, J. P. Eglizeaud, and J. Bouchard, "GRAVES: The new French system for space surveillance," in 4th European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, 2005.
[12] H. Klinkrad, "Monitoring space–efforts made by European countries," in International Colloquium on Europe and Space Debris, Toulouse, France, 2002.
[13] T. Foken, m. Woche, S. H. Richter, D. Kretschmer, W. Baum and V. Schindler, "Astroclimatological investigations at the Karl Schwarzschild Observatory in Tautenburg/GDR," Z. Meteorol, vol. 40, pp. 280-285, 1990.
[14] H. W. Duerbeck, "National and international astronomical activities in Chile 1849–2002," Interplay of Periodic, Cyclic and Stochastic Variability in Selected Areas of the HR Diagram, ASP Conference Series, vol. 292, 2003.
[15] S. M. Pekkanen and P. Kallender-Umezu, "6. National security in Japan’s space policy," in Japan in Decline, P. Jain and B. Williams, Eds. Netherlands: Brill, 2010, pp. 92-109, https://doi.org/10.1163/ej.9781906876364.i-230.47.
[16] J. Chriqui, "Military applications of India's space program: The military surveillance and reconnaissance system," Institute of Peace and Conflict Studies, 2006.
[17] P. Wood, A. Stone, and T. A. Lee, "China's ground segment: building the pillars of a great space power," China Aerospace Studies Institute, Montgomery, AL, BluePath Labs Report, 2021.
[18] C. Wang et al., "China's ground‐based space environment monitoring network—Chinese Meridian Project (CMP)," Space Weather, vol. 22, no. 7, 2022, Art. no. e2024SW003972, https://doi.org/10.1029/2024SW003972.
[19] M. Barbano, "Space traffic management and space situational awareness: The EU perspective," Air and Space Law, vol. 47, no. 4 /5, pp. 451-466, 2022, https://doi.org/10.54648/aila2022023.
[20] J. Bendisch, Space Debris and Space Traffic Management Symposium 2005, Proceedings of the International Academy of Astronautics Space Debris and Space Traffic Management Symposium, Held in Conjunction with the 56th International Astronautical Congress (IAC), Fukuoka, Japan, 2005, American Astronautical Society, 2006.
[21] S. M. Pekkanen and P. J. Blount, The Oxford Handbook of Space Security, Oxford University Press, 2024.
 

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 12 آبان 1404

  • تاریخ دریافت 22 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 21 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 11 آبان 1404
  • تاریخ اولین انتشار 12 آبان 1404