مهندسان آریانگروپ، آریاناسپیس، کنس، یومسات، آژانس فضایی اروپا و تالس آلنیا اسپیس مرحلهبهمرحله توضیح میدهند چگونه یک موشک آریان ۶ و یک ماهواره هواشناسی ۳٫۸ تنی به سکوی پرتاب بندر فضایی اروپا رسیدند.
پس از دو پرواز و طی بیش از ۷ هزار کیلومتر از پاریس، از نزدیک شاهد پرتابی بودیم که اروپا را در صف مقدم فناوری فضایی جهان قرار داد؛ قرار دادن در مدار یک ماهواره مدرن که با آن، نقشهبرداری از سطح زمین برای پایش بلایا سرعت میگیرد تا سیلها و آتشسوزیها نتوانند همچنان کشورهای قاره کهن را درنوردند.
آگهی
آگهی
قلب سامانه پرتاب آریان ۶ روی سکو نیست، بلکه در یک اتاق کنترل بدون پنجره و در چند کیلومتری آن قرار دارد. در آنجا فردریک، معاون مدیر پرتاب، که برای جلوگیری از هدف قرار گرفتنش در حملات سایبری نام خانوادگیاش اعلام نمیشود، به همراه چند مهندس ما را میپذیرند و جزئیات این دستاورد را توضیح میدهند. موشکی که قرار است ماهواره جدید هواشناسی اروپا را در مدار قرار دهد، بر اساس یک پیشفرض بسیار مشخص طراحی شده است: ارزانتر و منعطفتر بودن نسبت به نسل قبلی خود، آریان ۵، در شرایطی که رقابت بینالمللی بسیار سختتر از یک دهه پیش شده است.
پرتابگر: موشکی که برای از دست ندادن زمان در کورو طراحی شده است
مهندسان توضیح میدهند که نکته کلیدی این است که هر بخش در کجا ساخته میشود. مرحله اصلی آریان ۶ به طور کامل در فرانسه ساخته و آزمایش میشود و مرحله بالایی در آلمان. هر دو مرحله وقتی به گویان میرسند، «آماده پرواز» هستند و پس از تخلیه از کشتی کانپه، دیگر نیازی به هیچ آزمایش عملکردی اضافی ندارند. حملونقل بر عهده همین کشتی باری اختصاصی کانپه است؛ همان کشتی بادبانی بزرگ که شرکت کشتیرانی مالک آن را مشهور کرده است و در مسیر خود، قطعات را در بوردو و روتردام جمعآوری میکند و سپس راهی آمریکای جنوبی میشود.
در مقابل، تقویتکنندههای سوخت جامدی که به پرتاب کمک میکنند، در خود گویان و در کارخانههای رگولوس و یوروپروپالشن ساخته میشوند. مهندسان جمعبندی میکنند و میگویند: «ساخت این پیشرانها در همینجا بسیار عملیتر و مقرونبهصرفهتر از آن است که این نوع سوخت را از اروپا ارسال کنیم.» وقتی همه قطعات به زمین میرسند، تیم آریانگروپ تنها به هفت تا نه روز نیاز دارد تا هسته مرکزی پرتابگر را مونتاژ و برای پرواز آماده کند.
فردریک توضیح میدهد: «اینطور نیست که مثل رفتن به پمپبنزین، مخزن را پر کنید و بلافاصله حرکت کنید. پر کردن پرتابگر دو ساعت طول میکشد و بعد هم حدود یک ساعت و نیم زمان برای پایدارسازی حرارتی لازم است، چون اکسیژن مایع در حدود منفی ۱۵۰ درجه و هیدروژن مایع در حدود منفی ۲۵۰ درجه سانتیگراد نگهداری میشود.»
پرواز MTG-I2 دو ویژگی فنی غیرمعمول هم داشت. این اولین بار بود که آریان ۶ به مدار انتقالی زمینثابت (GTO) میرسید؛ دورترین مداری که این موشک تاکنون در پیکربندی A62 با دو تقویتکننده جانبی به آن دست یافته است. همچنین برای نخستین بار از زمان پرواز افتتاحیه، این مأموریت به جای داشتن یک لحظه ثابت برای پرتاب، دارای پنجره پرتاب دو ساعت و ۳۰ دقیقهای بود؛ حاشیه زمانیای که به تیم امکان میداد در صورت بروز پیشامدهای غیرمنتظره، انعطاف بیشتری داشته باشد.
مرحله بالایی موشک که با موتور وینچی کار میکند، به لطف سامانه فشاردهی با هلیوم میتواند در حین پرواز دوباره روشن شود؛ سامانهای که سوخت را پیش از هر بار روشن شدن مجدد، در کف مخزن مینشاند. این قابلیتی است که آریان ۵ نداشت و آریان ۶ با چنین مأموریتهایی آن را به نمایش میگذارد.
مونتاژ: رباتهایی که موشک را به صورت افقی سرهم میکنند
موشک به صورت افقی مونتاژ میشود، نه عمودی. خودروهای هدایتشونده خودکار، مرحله پایینی و بالایی را تا یک موقعیت مشترک جابهجا میکنند؛ جایی که دو بخش با دقتی در حد یک میلیمتر به هم متصل میشوند. کارشناسان تاکید میکنند: «این فرایند کاملا خودکار نیست، بلکه فرایندی کمکی است؛ بسیاری از مراحل را کارکنان باید بررسی و تایید کنند و بعد، دنباله خودکار بعدی آغاز میشود.»
از زمانی که دو مرحله وارد سالن میشوند تا زمانی که هسته مرکزی برای انتقال به سکو آماده شود، حدود ده روز طول میکشد. این مجموعه دو خط مونتاژ موازی دارد؛ به این معنا که به محض خروج یک موشک به سمت سکوی پرتاب، میتوان مونتاژ موشک بعدی را آغاز کرد. هدف برنامه این است که از سال ۲۰۲۷ به ریتم ۹ تا ۱۰ پرتاب در سال برسد.
ماهواره: حساسترین مسافری که با آریان ۶ پرواز کرده است
در چند متری آنجا و در ساختمان کپسولهسازی، هوا فیلتر و دما و رطوبت آن با دقت کنترل میشود. این آخرین اتاقی است که تکنسینها در آن دسترسی فیزیکی مستقیم به ماهواره دارند؛ پیش از آنکه درون دماغه موشک مهر و موم شود. برای MTG-I2، که مجهز به یک ابزار نوری بسیار حساس برای مشاهده هواشناسی است، تمیزی محیط نکتهای فرعی نیست؛ هر ذرهای میتواند کیفیت تصاویر آینده آن را کاهش دهد.
در این فرایند حتی سامانهای از تلههای نوری برای حشرات و پرندگان در نظر گرفته شده است؛ زیرا وقتی محفظه حامل ماهواره شبهنگام میرسد و درهای عظیم ساختمان باز میشود تا آن را به داخل بیاورند، ورود هر جانوری میتواند پاکیزگی محموله علمی را به خطر بیندازد. یکی از مسئولان این تاسیسات، که نزدیک به یک سال است این مرحله پایانی کارزار را در کنار تیم فضاپیما هماهنگ میکند، میگوید: «بدیهی است نمیتوانیم محفظه را باز کنیم و اجازه دهیم در حالی که پرندهای داخل آن مانده، بیرون برود.»
اتاق کنترل ژوپیتر: زنجیره فرماندهی شمارش معکوس
۱۱ ساعت پیش از پرتاب، زمانبندی مرحله 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 اتاق، ماکسیم آندره، مدیر عملیات پرتاب مینشیند؛ کسی که مسئول هماهنگی ایمنی کل محدوده پرتاب (افراد، تجهیزات و محیط) است و همراه با تیم کنترل کیفیت و مسئول سامانههای اندازهگیری که تلهمتری، رادارها و موقعیتیابی را پایش میکند، نقش صدا و چشمانی را دارد که مجوز نهایی پرتاب را صادر میکنند.
تا آخرین دقیقه، تیم مأموریت با مرکز کنترل خود ماهواره، که در حدود چهار کیلومتری اتاق ژوپیتر قرار دارد، در ارتباط میماند تا اطمینان حاصل شود همه چیز همچنان درست پیش میرود و این تایید را پلهپله تا مدیر عملیات منتقل میکند.
خط قرمز رعدوبرق: شرایط جویای که میتواند پرتاب را متوقف کند
در چند قدمی مجموعه پرتاب، گروه کوچکی آسمان را با همان دقتی زیر نظر دارد که مهندسان موشک را رصد میکنند. فرانسوا لافورژ، تحلیلگر هواشناسی ایستگاه مرکز فضایی، بیش از هر چیز دو پارامتر را دنبال میکند: رعدوبرق و باد. او میگوید: «باران یا دما خیلی مهم نیست؛ آنچه واقعا اهمیت دارد، طوفانهای الکتریکی و باد است، هم در سطح و هم در ارتفاع.»
معیارها بسیار سختگیرانهاند: هیچ طوفان الکتریکیای نباید در شعاع ده کیلومتری پایگاه، نه در زمان آمادهسازی و نه هنگام خود پرتاب، وجود داشته باشد و هیچ ابری بالاتر از ۶۵۰۰ متری در همین شعاع نباید شکل بگیرد؛ زیرا عبور موشک از میان چنین ابری میتواند بار الکتریکی ساکنی ایجاد کند که زمینهساز رعدوبرق شود. برای پایش این وضعیت، تیم از رادارهایی که ارتفاع ابرها را میسنجند و سامانه مثلثیابی متشکل از سه آنتن استفاده میکند که هر تخلیه الکتریکی را در زمان واقعی مکانیابی میکند.
بالونهای هواشناسی مجهز به رادیوساند که چندین بار در طول شمارش معکوس ارسال میشوند، پروفیل باد در ارتفاع را اندازهگیری میکنند؛ دادهای که لئونار بوشایو، مهندس ایمنی پرواز، همراه با دیگر اعضای تیم از آن برای اطمینان از فراهم بودن شرایط ایمن استفاده میکند تا «دالان پرتاب» از پیش محاسبهشده، یعنی منطقهای که در آن برای ایمنی احتمال انهدام موشک در حین پرواز شبیهسازی شده است، همچنان معتبر بماند.
او توضیح میدهد که این، یک الزام مندرج در قانون فضایی فرانسه برای تضمین امنیت جمعیت است. آخرین تایید هواشناسی تنها ده دقیقه پیش از پرتاب صادر میشود. وقتی موشک در آسمان است، ماهیت خطر تغییر میکند؛ موشک در کمتر از ۵۰ ثانیه از سرعت صوت عبور میکند و در کمتر از دو دقیقه به ارتفاع ۵۰ کیلومتری میرسد، بنابراین باد خیلی سریع از یک تهدید واقعی به عامل کماهمیتتری بدل میشود. به گفته کارشناسان، خطر واقعی روی زمین است.
برنامهای ۶ هزار میلیون یورویی با سودی بیش از ۶۱ هزار میلیون
جیمز چمپیون، مسئول پروژه MTG در آژانس فضایی اروپا (ESA)، ۱۶ سال کار روی این پروژه ماهوارهای متئوست را تشریح کرد. این پروژه نزدیک به دو دهه پیشدستی بر فناوریهایی بود که هنوز در دسترس نبودند، اما باید هنگام قرار دادن MTG-I2 در مدار روی آنها حساب میکردند.
هزینه این برنامه در شرایط اقتصادی کنونی حدود ۶ هزار میلیون یورو بوده است و سود آن با احتساب زیرساختها، از ۶۱ هزار میلیون یورو فراتر میرود؛ جدای از تعداد جانهایی که به لطف دادههای این ماهواره و امکان اجرای طرحهای تخلیه اضطراری، برای مثال، نجات داده خواهد شد. این خانواده ماهوارهها برای پیشبینی و پیشگیری در برابر پدیدههای شدید جوی نقش کلیدی خواهد داشت.
علم: «چشم تیزبین» همیشه بیداری که هر ۲٫۵ دقیقه بر فراز اروپا میچرخد
در حالی که چند ساعت تا قرار گرفتن ماهواره در مدار باقی مانده، کریستیان بانک، مدیر آمادهسازی و توسعه برنامههای اومتست، این پرتاب را در بستر واقعی خود قرار میدهد: یعنی قارهای که هر روز بیشتر در معرض پدیدههای جوی شدید قرار میگیرد. او هشدار میدهد: «در پنج سال گذشته، هر سال به طور متوسط ۱۰ هزار میلیون یورو خسارت در اروپا و هزاران مرگومیر ثبت شده است. خوشبختانه شمار قربانیان به لطف بهبود پیشبینیها و هشدارهای ما کاهش مییابد، اما خسارت به زیرساختها همچنان پابرجاست. باید تابآورتر شویم.»
MTG-I2 سومین قطعه از یک سهگانه مکمل است: نخستین ماهواره که در سال ۲۰۲۲ پرتاب شد، دیدی نیمکرهای از اروپا، آفریقا و اقیانوس اطلس تا اقیانوس هند ارائه میدهد و خوراک مدلهای جهانی هواشناسی را فراهم میکند؛ دومین ماهواره که در ۲۰۲۵ پرتاب شد و تقریبا عملیاتی است، ساختار جو (رطوبت، دما، باد و فشار) را با دقت میسنجد؛ و سومین ماهواره که ما شاهد پرتاب آن بودیم، بر اروپا و بهویژه منطقه مدیترانه که به شدت در معرض پدیدههای شدید جوی است تمرکز خواهد کرد و دادههای این منطقه را هر دو دقیقه و نیم بهروز خواهد کرد.
بانک میگوید: «این بسامد برای پیشبینیهای محلی هواشناسی در اروپا و مدیترانه حیاتی است و همچنین برای حفاظت مدنی: از شناسایی آتشسوزیهای جنگلی و خشکسالیها گرفته تا گردبادهای مدیترانهای که هر روز شایعتر و مخربتر میشوند.»
به گفته بانک، ماهواره جدید حدود نیم سال زمان برای ورود به خدمت نیاز دارد تا همراه با دو همتای خود ادغام و کالیبره شود. پس از آن، احتمالا از حدود آوریل ۲۰۲۷، هر سه ماهواره همچون یک سامانه واحد عمل خواهند کرد.
مشخصات فنی: ۵۰۰ میلیون پیکسل هر ده دقیقه
گرایم میسن، مسئول برنامههای هواشناسی آژانس فضایی اروپا، اعداد و دادههایی را توضیح داد که MTG-I2 را به یکی از پیشرفتهترین ابزارهای مشاهدهای که تاکنون در مدار قرار گرفته بدل میکند. در حالی که نخستین ماهواره این خانواده، کل قرص قابل مشاهده زمین را هر ده دقیقه با تفکیک مکانی ۵۰۰ متر اسکن میکند – حدود ۵۰۰ میلیون پیکسل در هر جاروب کامل، در ۱۶ کانال مختلف – MTG-I2 تنها بر ربع بالایی، با تمرکز بر اروپا، متمرکز خواهد شد و این کار را هر ۱۵۰ ثانیه تکرار میکند.
ابزار دوم این ماهواره، یعنی آشکارساز رعدوبرق، در یک پهنای بسیار باریک از طیف، در خط نشر اکسیژن در طول موج ۷۷۷ نانومتر، کار میکند و هزار نمونه در ثانیه میگیرد. برای آنکه از مدار ۳۶ هزار کیلومتری، جزئیاتی در حد ۵۰۰ متر را ثبت کند، ماهواره باید در سه محور خود از پایداری فوقالعادهای برخوردار باشد.
این برنامه نمونهای از قدرت صنعت هوافضای اروپا است؛ 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 میکنند.
او تاکید میکند: «این تصویربردار، بهترین «imager» زمینثابت جهان است. آشکارساز رعدوبرق نیز بهترین دوربین «lightning imager» برای ثبت رعدوبرق در جهان است؛ فناوریای که حتی از فناوری ایالات متحده هم جلوتر است. آژانس فضایی اروپا امیدوار است در ده سال آینده نسل بعدی این خانواده ماهوارهها را برای ادامه پیشتازی در پایش و تحلیل آبوهوا و پیامدهای آن به فضا بفرستد.»
میان اتاق کنترل آریان ۶، سالن کپسولهسازی ماهواره و ایستگاه هواشناسی که هر ابر بالای کورو را زیر نظر دارد، پرتاب MTG-I2 در واقع حاصل دهها تصمیم فنی بود که تیمهایی اتخاذ کردند که به ندرت در کانون توجه قرار میگیرند و معمولا سهمی از شهرت خود پرتاب ندارند.
با قرار گرفتن این ماهواره در مدار، اروپا نخستین سهگانه عملیاتی منظومه هواشناسی نسل سوم خود را تکمیل میکند؛ سامانهای که قرار است دستکم تا دهه ۲۰۴۰ همراه پایش آبوهوای این قاره باشد.