مهندسان آریانگروپ، آریاناسپیس، کنس، اومستت، آژانس فضایی اروپا و تالس آلنیا اسپیس توضیح میدهند که موشک آریان ۶ و ماهواره هواشناسی ۳٫۸ تنی چگونه مرحلهبهمرحله به سکوی پرتاب بندر فضایی اروپا رسیدند.
پس از دو پرواز و پیمودن بیش از ۷ هزار کیلومتر از پاریس، از نزدیک شاهد پرتابی بودیم که اروپا را در صف مقدم فناوری فضایی جهان قرار داده است؛ استقرار در مدار یک ماهواره پیشرفته که روند نقشهبرداری از سطح زمین را برای پایش بلایا سرعت میبخشد و کمک میکند جلوی آن گرفته شود که سیلها و آتشسوزیها همچنان کشورهای قاره پیر را در هم بکوبند.
آگهی
آگهی
قلب سامانه پرتاب آریان ۶ روی سکوی پرتاب نیست، بلکه در اتاق کنترل بدون پنجرهای چند کیلومتر دورتر قرار دارد. همانجا است که معاون مدیر پرتاب، فردریک، که برای جلوگیری از حملات سایبری نام خانوادگیاش را فاش نمیکنیم، و چند مهندس دیگر از ما استقبال میکنند و جزئیات این رویداد تاریخی را توضیح میدهند. موشکی که قرار است ماهواره جدید هواشناسی اروپا را در مدار قرار دهد بر پایه یک هدف بسیار مشخص طراحی شده است: ارزانتر و چندمنظورهتر بودن نسبت به سلفش آریان ۵، آن هم در شرایط رقابت بینالمللی به مراتب سختتر از ده سال پیش.
پرتابگر: موشکی طراحیشده برای از دست ندادن وقت در کورو
مهندسان توضیح میدهند که نکته کلیدی این است که هر بخش در کجا ساخته میشود. مرحله اصلی آریان ۶ به طور کامل در فرانسه تولید و آزمایش میشود و مرحله فوقانی در آلمان. هر دو بخش در حالی به گویان فرانسه میرسند که «آماده پرواز» هستند و پس از پیاده شدن از کشتی کانپه نیازی به هیچ آزمون عملکردی اضافی ندارند. حملونقل بر عهده همین کشتی باری اختصاصی Canopée است؛ همان کشتی بادبانی بزرگی که شرکت کشتیرانی مالک آن را مشهور کرده و در مسیر خود پیش از رسیدن به آمریکای جنوبی قطعات را از بوردو و روتردام نیز بارگیری میکند.
در مقابل، بوسترهای سوخت جامدی که به برخاستن موشک کمک میکنند، در خود گویان و در کارخانههای Regulus و Europropulsion ساخته میشوند. مهندسان جمعبندی میکنند: «تولید پیشرانها در همینجا بسیار عملیتر و مناسبتر از ارسال این نوع سوخت از اروپاست.» وقتی همه قطعات به پایگاه رسیده باشد، تیم آریانگروپ تنها به بین هفت تا نه روز نیاز دارد تا هسته مرکزی پرتابگر را سرهم کند و آن را برای پرواز آماده سازد.
فردریک برایمان توضیح میدهد: «این طور نیست که مثل پمپبنزین، باک را پر کنید و راه بیفتید. پر کردن پرتابگر دو ساعت طول میکشد و بعد هم یک ساعت و نیم دیگر برای پایدارسازی حرارتی لازم است، چون اکسیژن مایع حدود منفی ۱۵۰ درجه و هیدروژن مایع حدود منفی ۲۵۰ درجه سانتیگراد دما دارد.»
پرواز MTG-I2 همچنین دو ویژگی فنی غیرمعمول داشت. این نخستین بار بود که یک آریان ۶ تا مدار انتقالی زمینثابت (GTO) پرواز میکرد؛ دورترین مداری که این موشک تاکنون در پیکربندی A62 با دو بوستر جانبی به آن رسیده است. و برای نخستین بار پس از پرواز افتتاحیه، ماموریت به جای یک لحظه ثابت برای برخاستن، یک بازه زمانی دو ساعت و ۳۰ دقیقهای برای پرتاب داشت که برای مقابله با پیشامدهای احتمالی به تیم پرواز حاشیه امنی میداد.
مرحله فوقانی موشک که با موتور وینچی کار میکند، به لطف سامانه فشاردهی با هلیوم میتواند در میانه پرواز دوباره روشن شود؛ سامانهای که پیش از هر روشنسازی مجدد، سوخت را در ته مخزن مینشاند. این قابلیتی است که آریان ۵ در اختیار نداشت و آریان ۶ با چنین ماموریتهایی آن را به کار میگیرد.
مونتاژ: رباتهایی که موشک را در حالت افقی سرهم میکنند
موشک به صورت افقی سرهم میشود، نه عمودی. خودروهای هدایتشونده، مرحله پایینی و مرحله بالایی را تا یک موقعیت مشترک جابهجا میکنند؛ جایی که این دو بخش با دقتی در حد یک میلیمتر به هم متصل میشوند. کارشناسان توضیح میدهند: «این فرایند کاملا خودکار نیست، بلکه فرایندی هدایتشده است؛ در بسیاری از مراحل، کارکنان باید همه چیز را کنترل و تایید کنند تا دستور اجرای توالی خودکار بعدی صادر شود.»
از زمانی که دو مرحله به آشیانه میرسند تا زمانی که هسته مرکزی برای انتقال به سکو آماده شود، حدود ده روز طول میکشد. این تاسیسات دو خط مونتاژ موازی دارد، به طوری که به محض خروج یک موشک به سمت سکوی پرتاب، مونتاژ موشک بعدی میتواند آغاز شود. هدف برنامه این است که از سال ۲۰۲۷ به ریتم ۹ تا ۱۰ پرتاب در سال برسد.
ماهواره: حساسترین مسافری که تاکنون بر آریان ۶ سوار شده است
چند متری آنجا، در ساختمان کپسولهسازی، هوا فیلتر و دمایش تنظیم و رطوبتش با دقت کنترل میشود. این آخرین سالنی است که در آن تکنسینها پیش از مهر و موم شدن ماهواره در دماغه موشک، هنوز دسترسی فیزیکی مستقیم به آن دارند. برای MTG-I2 که یک ابزار اپتیکی بسیار حساس برای رصد هواشناسی است، این میزان پاکیزگی موضوعی فرعی نیست؛ هر ذرهای میتواند کیفیت تصاویر آینده آن را کاهش دهد.
در این فرایند حتی سامانهای از تلههای نوری برای حشرات و پرندگان هم پیشبینی شده است؛ زیرا زمانی که کانتینر حامل ماهواره شبهنگام میرسد و درهای عظیم ساختمان برای ورود آن باز میشود، ورود هر حیوانی میتواند پاکیزگی محموله را به خطر بیندازد. یکی از مسئولان تاسیسات که نزدیک به یک سال است این بخش پایانی کارزار را همراه با تیم فضاپیما هماهنگ میکند، توضیح میدهد: «طبیعتا نمیتوانیم کانتینر را باز کنیم و اجازه دهیم مثلا یک پرنده که داخل آن مانده بیرون بپرد.»
اتاق کنترل «ژوپیتر»: زنجیره فرماندهی در شمارش معکوس
۱۱ ساعت پیش از پرتاب، شمارش معکوس نهایی آغاز میشود و مرکز ثقل عملیات به اتاق کنترل «ژوپیتر» در مرکز ملی مطالعات فضایی فرانسه (CNES) منتقل میشود. یک نمایشگر بزرگ عملیاتی وضعیت همه سامانهها را به رنگ سبز، مسیر پیشبینیشده و ساعتهای شمارش معکوس را نشان میدهد.
در مرکز سالن، ماکسیم آندره، مدیر عملیات پرتاب، مینشیند؛ کسی که مسئول هماهنگی ایمنی در کل محدوده پرتاب است؛ از مردم و تاسیسات گرفته تا محیط زیست. او همراه با تیم کنترل کیفیت و مسئول سنجشها که تلهمتری، رادارها و سامانههای موقعیتیابی را زیر نظر دارد، آخرین تایید شفاهی و بصری را برای انجام پرتاب صادر میکند.
تا آخرین دقایق، تیم ماموریت با مرکز کنترل خود ماهواره که حدود چهار کیلومتر دورتر از اتاق ژوپیتر قرار دارد در ارتباط میماند تا اطمینان حاصل کند همه چیز همچنان درست پیش میرود و این تایید را پلهبهپله تا سطح مدیر عملیات منتقل کند.
وتوی صاعقه: شرایط جویای که میتواند پرتاب را متوقف کند
چند متری مجتمع پرتاب، تیم کوچکی آسمان را با همان دقتی زیر نظر دارد که مهندسان موشک را. فرانسوا لافورژ، تحلیلگر هواشناسی ایستگاه مرکز فضایی، بیش از هر چیز دو پارامتر را دنبال میکند: صاعقه و باد. او میگوید: «باران یا دما چندان مهم نیست؛ آنچه واقعا اهمیت دارد توفانهای الکتریکی و باد است، چه در سطح زمین و چه در ارتفاع.»
معیارها بسیار سختگیرانه است: هیچ توفانی نباید در شعاع ۱۰ کیلومتری اطراف پایگاه، نه هنگام آمادهسازی و نه در خود لحظه پرتاب، وجود داشته باشد و در همین شعاع نیز نباید هیچ ابری بالاتر از ارتفاع ۶۵۰۰ متر باشد، زیرا عبور موشک از میان چنین ابری میتواند بار الکتریسیته ساکن ایجاد کند و صاعقه به وجود بیاورد. برای پایش این شرایط، تیم از رادارهایی که ارتفاع ابرها را اندازه میگیرند و سامانهای سه آنتنه برای مثلثبندی و موقعیتیابی آنی هر تخلیه الکتریکی استفاده میکند.
بالنهای هواشناسی مجهز به رادیوسوند که چندین بار در جریان شمارش معکوس به آسمان فرستاده میشوند، پروفیل باد در ارتفاع را اندازه میگیرند؛ دادهای که لئونار بوشایو، مهندس ایمنی پرواز، همراه با دیگر اعضای تیم برای اطمینان از حفظ شرایط ایمن در «کریدور پرتاب» از پیش محاسبهشده به کار میبرد؛ ناحیهای که برای ایمنی، در آن سناریوی احتمالی خنثیسازی موشک در میانه پرواز شبیهسازی میشود.
او توضیح میدهد که این الزام در قانون فضایی فرانسه پیشبینی شده تا ایمنی جمعیت را تضمین کند. آخرین بررسی هواشناسی تنها ۱۰ دقیقه پیش از پرتاب انجام میشود. پس از جدا شدن موشک از زمین، ماهیت خطر عوض میشود: موشک در کمتر از ۵۰ ثانیه از سرعت صوت میگذرد و در کمتر از دو دقیقه به ارتفاع ۵۰ کیلومتری میرسد، بنابراین باد خیلی زود دیگر تهدیدی جدی به شمار نمیرود. به گفته متخصصان، خطر اصلی روی زمین است.
برنامهای ۶ میلیارد یورویی با سودی بیش از ۶۱ میلیارد
جیمز چمپیون، مسئول پروژه MTG در آژانس فضایی اروپا (ESA)، ۱۶ سال کار روی این برنامه ماهوارهای متیوسات را تشریح میکند. این تقریبا دو دهه پیشبینی فناوریهایی بوده که هنوز در دسترس نبودند، اما هنگام برنامهریزی برای قرار دادن MTG-I2 در مدار ناچار بودند آنها را در نظر بگیرند.
هزینه این برنامه با در نظر گرفتن شرایط اقتصادی کنونی حدود ۶ میلیارد یورو بوده، در حالی که منافع آن با احتساب زیرساختها به بیش از ۶۱ میلیارد یورو میرسد، جدا از شمار جانهایی که به لطف دادههای ماهواره و امکان اجرای طرحهای تخلیه، برای مثال، نجات خواهد یافت. این خانواده ماهوارهها برای پیشبینی و پیشگیری در برابر پدیدههای شدید جوی نقشی کلیدی خواهد داشت.
علم: «چشم شاهینی مراقب» که هر ۲٫۵ دقیقه بر فراز اروپا میچرخد
چند ساعت مانده به قرار گرفتن ماهواره در مدار، کریستیان بانک، مدیر آمادهسازی و توسعه برنامههای یومتسات (Eumetsat)، این پرتاب را در زمینه واقعی آن قرار میدهد: قارهای که هر روز بیش از پیش از پدیدههای حدی آبوهوایی رنج میبرد. او هشدار میدهد: «در پنج سال گذشته هر سال در اروپا با ۱۰ میلیارد یورو خسارت و هزاران مورد مرگومیر مواجه بودهایم. خوشبختانه شمار قربانیان در حال کاهش است، چون پیشبینیها و هشدارهای ما بهتر شده، اما خسارت زیرساختی همچنان پابرجاست. باید تابآوری خود را بالا ببریم.»
MTG-I2 سومین قطعه از سهگانهای مکمل است: نخستین ماهواره که در ۲۰۲۲ پرتاب شد، تصویری نیمکرهای از اروپا، آفریقا و اقیانوس اطلس تا اقیانوس هند ارائه میدهد که خوراک مدلهای جهانی هواشناسی است؛ دومین ماهواره که در ۲۰۲۵ پرتاب شد و اکنون تقریبا عملیاتی است، ساختار عمقی جو را از نظر رطوبت، دما، باد و فشار اندازه میگیرد؛ و سومی که ما شاهد پرتاب آن بودیم بر اروپا و بهویژه منطقه مدیترانه که به شدت درگیر پدیدههای نامساعد جوی است تمرکز خواهد کرد و دادههای خود را هر دو دقیقه و نیم بهروزرسانی میکند.
بانک میگوید: «این بسامد برای پیشبینی هواشناسی محلی در اروپا و مدیترانه حیاتی است و همچنین برای حفاظت مدنی: از آتشنشانهایی که آتشسوزیهای جنگلی، خشکسالی یا گردبادهای مدیترانهای را که هر روز شایعتر و مخربتر میشوند رصد میکنند.»
به گفته بانک، این ماهواره جدید به حدود نیمسال زمان برای ورود به مدار خدماتی نیاز دارد تا همراه با دو ماهواره دیگر یکپارچه و کالیبره شود. از آن پس، احتمالا حدود آوریل ۲۰۲۷، هر سه به عنوان یک سامانه واحد کار خواهند کرد.
مشخصات فنی: ۵۰۰ میلیون پیکسل در هر ده دقیقه
گرِیم میسن، مسئول برنامههای هواشناسی در آژانس فضایی اروپا، ارقامی را شرح میدهد که از MTG-I2 یکی از پیشرفتهترین ابزارهای رصدیای میسازد که تاکنون در مدار قرار گرفتهاند. نخستین ماهواره این خانواده هر ده دقیقه تمام قرص قابلمشاهده زمین را با تفکیکپذیری ۵۰۰ متر اسکن میکند؛ یعنی در هر جاروب کامل حدود ۵۰۰ میلیون پیکسل در ۱۶ کانال. MTG-I2 فقط به ربع بالایی این قرص، متمرکز بر اروپا، میپردازد اما این کار را هر ۱۵۰ ثانیه تکرار میکند.
ابزار دوم آن، آشکارساز صاعقه، در یک باند بسیار باریک طیفی، در خط گسیل اکسیژن با طول موج ۷۷۷ نانومتر کار میکند و در هر ثانیه هزار نمونه میگیرد. برای آنکه بتوان از ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتری مدار زمینثابت جزئیاتی در مقیاس ۵۰۰ متر را ثبت کرد، ماهواره باید در هر سه محور از پایداری فوقالعادهای برخوردار باشد.
این برنامه نمونهای از قدرت صنعت هوافضای اروپاست: با مشارکت بیش از ۱۷ کشور اروپایی و ۷۰ شرکت، بیش از ۲۰۰ قرارداد فرعی و بیش از ۲۲۰۰ نفر که روی این پروژه کار کردهاند.
او میگوید: «این تصویربردار، بهترین تصویربردار («ایمجِر») زمینثابت در جهان است. آشکارساز صاعقه هم بهترین دوربین ثبت صاعقه («لایتنینگ ایمیجر») در جهان است؛ فناوریای که حتی از فناوری ایالات متحده هم جلوتر است.» در ده سال آینده، آژانس فضایی اروپا امیدوار است نسل بعدی این خانواده ماهوارهها را راهی فضا کند تا همچنان در پایش و تحلیل اقلیم و پیامدهای آن پیشتاز بماند.
میان اتاق کنترل آریان ۶، آشیانه کپسولهسازی ماهواره و ایستگاه هواشناسیای که تکتک ابرها بر فراز کورو را زیر نظر دارد، پرتاب MTG-I2 در واقع حاصل جمع دهها تصمیم فنی بود که تیمهایی گرفتند که به ندرت در کانون توجه، همسنگ خود لحظه پرتاب، قرار میگیرند.
با قرار گرفتن این ماهواره در مدار، اروپا نخستین سهگانه عملیاتی صورت فلکی هواشناسی نسل سوم خود را تکمیل میکند؛ سامانهای که دستکم تا میانه دهه ۲۰۴۰ همراه پایش اقلیم قاره خواهد بود.