ایران در حال ساخت «بالن های مخابراتی» و «کشتی هوایی» است
عملیات پروازی بالن مخابراتی بام 50 در سایت کاوش پژوهشگاه فضایی ایران انجام شد. درباره بالن‌های مخابراتی با «وهاب حقیقت» مدیر گروه سامانه‌های بازگشت پذیر پژوهشگاه فضایی ایران گفت‌و‌گو کرده‌ایم که می‌خوانید.
بالن‌های ارتباطی یا مخابراتی چگونه بالن‌هایی هستند و چه کاربردهایی دارند؟
بالن‌های ارتباطی یا مخابراتی یک پلتفرم هوایی یا سامانه‌های هوایی هستند که از گاز سبک‌تر از هوا برای بلند شدن استفاده می‌کنند و شناور هستند و از طریق کابل به سکوی زمینی (لنگرگاه) خود مقید (متصل) می‌شوند. از آنجایی که امکان پروازهای پی در پی زیادی دارند، از آنها به‌عنوان یک سکوی هوایی برای محموله‌های با کاربری پوشش مخابراتی، سنجشی و ارتباطات رادیویی استفاده میشود و در مجموع باید گفت به‌دلیل انتقال اطلاعات با سرعت بالا در مواقع بحران، سوانح طبیعی و غیرطبیعی به این بالن‌ها نیاز داریم و این سامانه‌ها می‌توانند ما را در جایگزین کردن روش‌های سنتی یاری دهند و بسیار کارآمد باشند و در بحث امنیت ملی در بخش‌های امنیت مرزها، نظارت بر اسکله‌ها و سواحل، امنیت زیرساخت‌های حساس و نظارت بر مکان‌های حساس کاربرد دارد. در بخش نظارت حاکمیتی هم از بالن‌های مخابراتی در بخش‌های مدیریت ازدحام جمعیت، مبارزه با قاچاق، نظارت بر ترافیک و دیگر رویدادهای مهم استفاده میشود.
این بالن‌ها دارای چه ورژن‌هایی هستند؟
سامانه‌های سکوی هوایی مقید پژوهشگاه فضایی ایران به چند کلاس عملیاتی و بر اساس وزن (15، 50 و 300) طبقه‌بندی می‌شوند و بار را می‌توانند بالا ببرند و شناور باشند. بالن مخابراتی بام 50 هم همان‌طور که از نامش پیداست می‌تواند بار مفید 50 کیلوگرمی را به‌عنوان محموله حمل کند، البته در صورتی که ارتفاع منطقه عملیاتی از سطح دریا کاهش یابد بالن مخابراتی قادر است وزن‌های بیشتری حمل کند که البته در صورت افزایش ارتفاع، وزن کمتری را حمل می‌کند.
و تا چه ارتفاعی می‌تواند اوج بگیرد؟
ارتفاع عملکردی این سامانه‌ها به فشار اتمسفری سایت پرواز بستگی دارد. بنابراین ارتفاع عملیاتی این دسته از سامانه‌های مقید بر اساس مشخصات محموله خود بین 300 تا 500 متر از سطح دریاهای آزاد است.
این بالن‌ها تا چه میزان مسافت طی می‌کنند و عمر مفید آنها چقدر است؟
این بالن‌ها امکان پخش اینترنت، عکسبرداری و پایش با دوربین، برقراری ارتباط بی‌سیم و… را دارند. میزان آنتن دهی استفاده برای اینترنت هم بستگی به موقعیت ژئوگرافی منطقه و محموله‌های مخابراتی TD-LTE (نسل اینترنت ثابت) مورد استفاده، دارد. در این سامانه‌ها تا شعاع 10 کیلومتری امکان وسعت پوشش دهی وجود دارد و عمر مفید این بالن‌ها بسته به منطقه عملیات و مداومت‌های عملکردی و تخصص نیروی بهره بردار متفاوت است. پژوهشگاه فضایی ایران به‌عنوان توسعه دهنده و متولی این حوزه از سامانه‌های پرنده، محصولاتش تا 1000 ساعت قابل بهره‌برداری است و با توجه به تجربیاتی که از عملیات‌های پیشین در زمینه این دسته از بالن‌های مخابراتی و ارتباطی به‌دست آورده، عمر میانگین پاکت پروازی هر بالن بین 5 تا 7 سال و سکوی پروازی و زیستی آن ماشین‌آلات پیشرفته مهندسی با طول عمر بالای 20 سال است.
آیا تنها پژوهشگاه فضایی کشور این دسته از بالن‌ها را می‌سازد؟
بله پژوهشگاه فضایی ایران به‌عنوان متولی، طراحی، ساخت و توسعه سامانه‌های سبک تر از هوا (LTA) با کاربرد غیر نظامی و با هدف ایجاد راه حلی برای جایگزینی خدمات ماهواره‌ای، طرح توسعه سامانه‌های کشتی هوایی و بالن‌های مقید را در همکاری با بخش خصوصی و مجموعه‌های دانش بنیان در دستور کار دارد.
علت رشد و توسعه این دسته از سامانه‌ها را در چه می‌دانید؟
هزینه ساخت این سامانه‌ها به‌عنوان یک پلتفرم با قابلیت مداومت بالا به نسبت سایر پرنده‌های با کاربرد مشابه بسیار اقتصادی است و دلیل اصلی میزان رشد و توسعه این سامانه‌ها در کشورهای توسعه یافته نیز همین امر است.
آیا کشورهای منطقه هم بالن‌های مخابراتی می‌سازند؟
در منطقه، فقط کشور ترکیه در بحث طراحی و ساخت سامانه‌های بالنی هوایی است. رژیم اشغالگر قدس نیز در مباحث نظامی در این حوزه فعال است اما سایر کشورها مانند عراق، افغانستان و کویت از محصولات کشور امریکا بهره می‌برند و در دنیا نیز کشورهای پیشرفته‌ای همچون امریکا، آلمان، انگلیس، روسیه، چین، ژاپن و استرالیا در حال توسعه سامانه‌های مختلف با اهداف نظامی و غیر نظامی و همچنین سکوهای هوایی شبه ماهواره هستند.
برای اینکه این صنعت برای کشور ارزش افزوده بیشتری داشته باشد باید چه اقدام‌هایی انجام داد؟
انجام فرایند دستیابی و تخلیص گاز هلیوم، برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های عملیات این سامانه‌ها و ترویج بیشتر آنها در داخل کشور، امر مهمی است. به‌نظر می‌رسد اگر با آینده نگری و تحقیق و توسعه در این زمینه و طراحی وساخت محصولات تکامل یافته‌تر، با فاصله کمی نسبت به کشورهای توسعه یافته در این مسیر گام برداریم و علاوه بر بازارهای داخلی نیم نگاهی هم به بازارهای منطقه داشته باشیم، ارزش افزوده زیادی برای کشور به ارمغان خواهد آورد.
پژوهشگاه فضایی برنامه‌ای برای طراحی و ساخت مدل‌های جدیدی از بالن‌های مخابراتی دارد؟
پژوهشگاه، در پروژه‌ای جدید بالن نسل 2 را برای ارتقای سامانه‌های مربوطه و ایجاد سامانه‌ای در کلاس جهانی در دست اجرا دارد.
بالن نسل دو چه تفاوتی با بالن‌های مخابراتی و ارتباطی قبلی دارند؟
چرخه طراحی سامانه بالن‌های مخابراتی با استفاده از تجربیات عملیات‌های قبلی و استفاده از دانش روز دنیا، به روزرسانی شده است. از سوی دیگر سیستم سامانه، مطابق با نیازهای عملیاتی پژوهشگاه فضایی و با هدف افزایش کیفیت، سهولت بهره برداری، اطمینان بالاتر و قابلیت عرضه به کاربران داخلی و خارجی طراحی شده است. مهمتر اینکه سعی شده نظرات فنی کاربران این سامانه‌ها و نیازهای آنها نیز در طراحی سامانه بالن‌های مخابراتی لحاظ شود و اینکه با استفاده از توان تمامی بخش‌های پژوهشگاه فضایی، زیرساخت‌ها و گلوگاه‌های تکنولوژیک ساخت این نسل از بالن‌های مخابراتی (مانند پارچه با استحکام بالا و مقاوم به عبور گاز هلیوم) در داخل پژوهشگاه طراحی و توسعه داده شده است. در نهایت توان حمل محموله (محموله با جرم بیشتر در قیاس با سامانه قبلی و در ابعاد حجمی مشابه بالن بام 50) و مداومت پروازی آن ارتقا یافته و با شرایط اقلیمی کشور و منطقه تطابق یافته است. بنابراین عملیات‌پذیری و شرایط بهره‌برداری راحت‌تر داشته و قابلیت رقابت با محصولات روز دنیا را خواهد داشت.
معمولاً به بالن‌های مخابراتی هم شبه ماهواره (کشتی هوایی) می‌گویند، چه شباهتی بین کشتی هوایی و این بالن‌ها وجود دارد؟
سکوهای هوایی استراتوسفری (لایه دوم زمین) با نام (HAPS) high altitude pseudo satellite) نسل پیشرفته‌ای از بالن‌های مخابراتی هستند که از آنها با نام «کشتی هوایی» یاد میشود و عملاً از سیستم‌های کنترلی و سیستم‌های پیش رانش مشابه هواپیما بهره می‌برند و همانند بالن‌های مخابراتی به زمین متصل نیستند. کشتی‌های هوایی با توجه به ارتفاع عملکردی بالا، سطح پوشش بسیار وسیعی را در اختیار کاربر قرار می‌دهند و میدان دید آنها با توجه به ارتفاع عملیاتی شعاعی در حدود 150 کیلومتر است و این وسعت پوشش و دائمی بودن آن منجر به کاربردهای وسیع برای این سامانه‌ها خواهد بود.
آیا پژوهشگاه ساخت کشتی‌های هوایی را نیز در برنامه دارد؟
بله پژوهشگاه طرح توسعه دستیابی به این سامانه‌ها را در دستور کار دارد و پروژه کشتی هوایی نمونه آزمایشگاهی و کیهان به‌عنوان محصولات میانی در دستیابی به این فناوری تعریف شده و هم اکنون با اتکا به دانش پژوهشگران این پژوهشگاه در حال اجرا است.