پرتاب کپسول زیستی "کاووس" گام بلند ایران برای اعزام انسان به فضا/ ایران چگونه بعد از ۱۱ سال "زیست فضایی" را احیا کرد؟ + تصاویر

در راستای عزم دولت مردمی سیزدهم برای احیای بخش‌های مختلف صنعت فضایی کشور و تثبیت دانش کسب‌شده در حوزه زیست فضایی، ساعاتی پیش جدیدترین کپسول زیست فضایی کشورمان با پرتابگر بومی سلمان، با موفقیت پرتاب شد.

این کپسول زیستی محموله علمی، پژوهشی و فناورانه در راستای تحقق نقشه‌راه طرح اعزام انسان به فضاست که به‌منظور توسعه و اکتساب فناوری‌های موردنیاز در این راستا، به ارتفاع 130کیلومتری از سطح زمین پرتاب شد.

با پرتاب موفق این کپسول 500کیلوگرمی که به‌سفارش سازمان فضایی ایران و توسط پژوهشگاه هوافضای وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ساخته شده است، توسعه فناوری‌های مختلف طرح اعزام به فضا شامل پرتاب، بازیابی، سامانه‌های کنترل سرعت و سپر ضربه‌گیر، طرح آیرودینامیک کپسول و چتر، سامانه‌های مربوط به کنترل و پایش شرایط زیستی و... مورد آزمایش قرار گرفت.

پرتابگر این کپسول که سلمان نام دارد هم اولین نسخه از این کلاس پرتابگرهاست که قابلیت پرتاب کپسول‌های زیستی با وزن نیم تن را داراست و ویژگی‌هایی متعدد و پیشرفته در حوزه پیشران، ایرودینامیکی و کنترل دارد و توسط سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع ساخته شده و تماماً بومی است.

وزن این کپسول زیستی ایران که به فضا پرتاب شده 500 کیلوگرم است که تا امروز در صنعت فضایی ایران هیچ‌گاه جرم 500کیلوگرمی به فضا پرتاب نشده بود! و عمده ماهواره‌های ایرانی نیز بین 50 تا 100 کیلوگرم وزن دارند.

موضوع زیست فضا و کپسول‌های زیستی یکی از اولویت‌های فضایی برای همه کشورها از جمله کشور ماست؛ کپسول‌های زیستی ابزاری هستند که موجود زنده را به فضا می‌رسانند و معمولاً آزمایشات کپسول زیستی ابتدا با فرستادن حیوانات و سایر موجودات زنده آغاز می‌شود تا نهایتاً شرایط پرتاب و زیست انسان در فضا فراهم شود. پرتاب این کپسول‌ها که زمینه‌ساز حضور انسان در فضاست، به متخصصین این فرصت را می‌دهد تا در زمینه‌های گوناگون از جمله زیست فضایی، فیزیولوژی، هوافضا و مهندسی پزشکی تحقیقات خود را کامل کنند.

کپسول زیستی چیست؟ و چه ویژگی‌هایی دارد؟

کپسول زیستی یا کپسول فضایی درواقع فضاپیمایی است که برای انتقال محموله، انجام آزمایش‌های علمی و ارسال فضانوردان به فضا و بازگرداندن آنها به زمین طراحی شده است.

اما تفاوت کپسول‌های زیستی با سایر فضاپیماها در این است که این کپسول‌ها می‌توانند انسان و محموله‌ها را به‌سلامت به مدار برسانند و دوباره به سطح زمین برگردانند، همچنین این کپسول‌ها به‌دلیل شکل خاص خود که چندان شبیه به موشک‌های فضایی نیست، از همتایان خود متمایز می‌شوند. کپسول‌های زیستی علاوه بر این موارد باید سوخت بیشتری با خود حمل کنند تا امنیت کپسول، سرنشینان و محموله‌ها تضمین شود.

وعده رئیس سازمان فضایی ایران برای پرتاب کپسول زیستی تا پایان 1402 عملیاتی شد

حسن سالاریه؛ معاون وزیر ارتباطات و رئیس سازمان فضایی ایران پیشتر در نشست خبری که در 12 مهرماه سال جاری به‌مناسبت هفته جهانی فضا در محل سازمان فضایی برگزار شد، وعده پرتاب نخستین کپسول زیستی ایران بعد از 10 سال وقفه را داده بود.

سالاریه در این نشست گفته بود: پرتاب کپسول‌های زیستی دچار توقف شده بود که در دولت سیزدهم با پیگیری‌های انجام‌شده، نخستین پرتاب کپسول زیستی در ایام پیشِ‌رو در سال 1402 را خواهیم داشت.

جزئیات زیست فضا در ایران و "کپسول زیستی ایرانی" از زبان رئیس سازمان فضایی

دکتر حسن سالاریه؛ رئیس سازمان فضایی ایران همچنین در گفت‌و‌گوی اختصاصی با تسنیم گفته بود:‌ "کپسول زیستی ایرانی" که در آستانه پرتاب قرار گرفته است، قادر به حمل انسان نیست اما با قابلیت‌های بسیار پیشرفته‌تری نسبت به کپسول قبلی قرار دارد. این کپسول برای مدارگذاری انسان باید ویژگی‌های منحصربه‌فردی از حیث کنترل فشار، دما، کنترل سطح اکسیژن و شرایط زیستی مناسب به‌لحاظ پرتاب و شتاب وارده به انسان هم در مرحله پرتاب و هم در مرحله بازگشت به سطح زمین داشته باشد.

سالاریه گفت: این کپسول یک نمونه تحقیقاتی است و از جرم بالاتری برخوردار است و قابلیت‌های پیشرفته‌تری در زمینه حفظ شرایط حیاتی موجود در آن فراهم خواهد شد.

رئیس سازمان فضایی ایران تصریح کرد: نمونه بعدی که در تحقیق و توسعه قرار گرفته است و قرارداد آن نیز منعقد شده است، هم جرم بالاتر و هم قابلیت‌های پیشرفته‌تری دارد. برای اینکه یک موجود زنده‌ای همچون انسان در کپسول قرار بگیرد باید در طول پرتاب، تمام شرایط مناسب برای زیست انسان را فراهم کند.

وی ادامه داد:‌ کپسول‌هایی که در دهه 80 ساخته شد موجودات کوچکتر با ابعاد و اندازه کوچکتر در آن قرار می‌گرفت و شرایط زیستی در آنها نسبت به کپسولی که انسان را حمل می‌کند، به‌مراتب ساده‌تر بود. انسان به‌لحاظ میزان شتاب وارده چه در رفت چه در برگشت و چه در زمانی که چتر عمل کرده و قرار است به سطح زمین بازگردد، محدودیت‌های بسیار جدی‌تری نسبت به موجوداتی که تاکنون تست شده، خواهد داشت و باید میزان اکسیژن و نوسانات فشار و دما خاص باشد.

رئیس سازمان فضایی ایران تصریح کرد: یکی از موضوعات مهم در نسل بعدی کپسول‌های زیستی که کار تحقیق و توسعه آن نیز آغاز شده، هدایت‌پذیری و کنترل‌پذیری کپسول است؛ باید این قابلیت وجود داشته باشد که کپسول در یک محل کاملاً پیش‌بینی‌شده با یک شتاب و سرعت از قبل پیش‌بینی‌شده قرار بگیرد که اینها ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که به‌روی این کپسول زیستی وجود دارد.

وی گفت: بالاترین سطح قابلیت اطمینان در محموله‌های فضایی، محموله‌ای است که در آن موجود زنده قرار می‌گیرد و بین موجودات زنده نیز بالاتر از همه، شرایطی است که موجود زنده در آن قرار می‌گیرد. طبیعتاً زمانی که به کپسولی زیستی برسیم که قابلیت حمل انسان و مدارگذاری را داشته باشد یا حتی فرود و نشست در یک نقطه خاص را با یک شتاب مدنظر در آن منطقه‌ای که قابل تحمل برای انسان‌هاست، دارا باشد و بتواند شرایط زیستی را برای انسان فراهم کند یعنی، در آن صورت، ما به بالاترین سطح از تکنولوژی فضایی رسیده‌ایم.

رئیس سازمان فضایی ایران یادآور شد: این سطح تکنولوژی بالا ـ هم به‌لحاظ هدایت و کنترل‌ و ناوبری کپسول زیستی و هم به‌لحاظ شرایطی که برای آن موجود فراهم می‌کند و تجهیزاتی که برای کنترل و تأمین انرژی داخل کپسول برای آن فرد لازم است ـ این، نشان‌دهنده آن سطح و بلوغ تکنولوژی است و اگر کشوری در این حوزه کار می‌کند نیت آن است تمام فناوری‌‌هایی که در حوزه فضایی وجود دارد کنار یکدیگر جمع شود و در همه ابعاد خبره و سرآمد شود.

سابقه پرتاب کپسول‌های زیستی ایران

کاوشگر3

سابقه کپسول‌های زیستی و پرتاب موجودات زنده در کشورمان به سال 1388، برمی‌گردد که سازمان فضایی ایران "کاوشگر3 "را به‌همراه چند جانور شامل یک موش صحرایی، دو لاک‌پشت و چند کرم و چند نمونه از سلول‌های انسانی به فضای زیرمداری پرتاب کرد، این اقدام به‌منظور بررسی وضعیت موجودات زنده در فضا با همکاری وزارت دفاع و وزارت ارتباطات انجام شده بود. این کاوشگر توانست محفظه زیستی حامل موجودات زنده کوچک و پنج رده مختلف از سلول‌های بنیادی و سوماتیک را با خود به فضا ببرد.

کاوشگر4

کاوشگر4 با مأموریت تحقیقاتی و در کلاس C در سال 1389 به فضا پرتاب شد و 135 کیلومتر از سطح زمین فاصله گرفت. در این مأموریت نخستین کپسول زیستی برای پشتیبانی حیات موجود زنده در شرایط فضایی، طراحی و ساخته شد. این محموله آزمایشی بدون موجود زنده به‌همراه کاوشگر تا لایه‌های فوقانی جو، در ارتفاع حدود 135کیلومتری بالا رفت و پس از حدود 15 دقیقه با عملکرد مناسب سامانه بازیابی به زمین بازگشت.

کاوشگر5

در فاصله کمتر از 6 ماه پس از پرتاب موفق کاوشگر4، پنجمین کاوشگر با هدف ارسال موجود زنده تا ارتفاع 120کیلومتری سطح زمین طراحی و ساخته شد و در 16 شهریور ماه 1390 برای نخستین بار در ایران کاوشگر حامل یک موجود زنده انسان‌نما توسط یک پرتابگر حاوی سوخت جامد به فضا ارسال شد.
کاوشگر5 با مأموریت تحقیقاتی و در کلاس C به فضا پرتاب شد.

این کاوشگر به‌گونه‌ای 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.

کاوشگر6

کاوشگر6 با مأموریت تحقیقاتی و در کلاس C در سال 1391 به فضا پرتاب شد و 120 کیلومتر از سطح زمین فاصله گرفت. این کاوشگر که از مجموعه‌هایی همچون پشتیبانی حیات، رهگیری، بازیابی و تله‌متری تشکیل شده بود، در 18 شهریور 1391 مورد آزمایش پرتابی قرار گرفت.

تصاویر ارسالی کاوشگر6

عملکرد مشاهده‌شده از سامانه‌های الکترونیکی، مکانیکی و آیرودینامیکی، در لحظه پرتاب این کاوشگر بسیار مطلوب بود و مطابق برنامه‌ریزی‌های انجام‌شده فرآیند ارسال داد و تصویر از محموله کاوشگر بلافاصله بعد از پرتاب آغاز شد، علاوه بر آن، کارکرد کپسول زیستی نیز در تمامی طول مسیر پرتاب مطلوب بود، به‌گونه‌ای 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.

کاوشگر پیشگام و میمون رزوس "آفتاب"

کاوشگر پیشگام با مأموریت اعزام نخستین میمون فضانورد به فضا و در کلاس C در سال 1391 به فضا پرتاب شد و 120 کیلومتر از سطح زمین فاصله گرفت. در نهم بهمن ماه 1391 کاوشگر پیشگام توانست به‌کمک یک پرتابگر سوخت جامد، سرنشین خود را که میمونی به‌نام آفتاب از نژاد «رزوس» بود، تا ارتفاع 120کیلومتری سطح زمین حمل کند و به‌سلامت فرود آورد. با اجرای موفق این طرح، ایران در ردیف معدود کشورهایی قرار گرفت که از توانمندی ارسال موجود زنده به فضای ماورای جو (ارتفاع بالاتر از 100 کیلومتر) و بازگشت سالم آن برخوردار هستند.

فیلم کامل پرتاب کاوشگر پیشگام

کاوشگر پژوهش و پرتاب میمون "فرگام" به فضا

کاوشگر پژوهش با مأموریت اعزام دومین میمون فضانورد به فضا و در کلاس D در سال 1392 به فضا پرتاب شد و 120 کیلومتر از سطح زمین فاصله گرفت. "کاوشگر پژوهش" حامل میمونی به‌نام "فرگام" از نژاد رزوس نر بود که توسط ایران به فضا پرتاب شد.

این کاوشگر پس از بهبود و توسعه زیرسامانه‌های کاوشگر پیشین و افزایش قابلیت اطمینان آن، برای پرتاب با یک حامل سوخت مایع در روز شنبه، 23 آذر ماه 1392 آماده شد.

برای انجام تحقیقات زیست فضایی در کاوشگر پژوهش، سه میمون آموزش‌‌دیده و حساسیت‌زدایی‌شده با نام‌های فرگام، ترنج و ترنگ حضور داشتند. این سه میمون با محدوده سنی، وزنی و ابعاد بدنی مشخص، متناسب با نوع مطالعه انتخاب شدند.

میمون‌های فضایی کاوشگر پژوهش «ترنگ»، «ترنج» و «فرگام»

از میان این سه، فرگام به‌عنوان دومین میمون فضانورد ایرانی برای سفر به فضا و دو میمون دیگر به‌عنوان فضانورد ذخیره انتخاب شدند.

گزارش غرورانگیز از لحظه پرتاب و بازیابی کاوشگر پژوهش و بازگشت سالم میمون "فرگام"

تا قبل از پرتابِ امروز کپسول زیستی ایران، در کارنامه کاوشگرهای فضایی ایران 8 کاوشگر با موفقیت پرتاب شده‌اند که 3 کاوشگر وظیفه اعزام موجود زنده به فضا را به‌عهده داشته‌اند و حالا پس از وقفه 10ساله در زیست فضا در دوره دولت حسن روحانی، پرتاب‌ کاوشگرهای ایرانی حامل محموله‌های زیستی با پرتاب امروز از سر گرفته شده است.