گالیله؛ سیستم جدید موقعیت‌یاب جهانی

احسان سنایی

جایگاه کلیدی پروژه‌ای شامل ۳۲ ماهواره ناوبری که سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS) نام گرفته است را نمی‌توان در فناوری نوین حاکم بر جهان امروز انکار کرد. خطوط بین‌المللی هوایی و کشتیرانی، ارتباطی ناگسستنی با فناوری GPS داشته و امروزه رد پای سیگنال‌های ارتباطی ناوبری را حتی در تلفن‌های همراه شخصی هم می‌توان دید.

پس از گذشت حدود ۱۴ سال از آغاز رؤیای دیرینه اتحادیه اروپا برای تحقق سیستم موقعیت‌یابی در رقابت با GPS، این تصمیم روز به روز رنگ و رویی از حقیقت به خود می‌گیرد.

طرح ماهواره‌ای از ناوگان ۳۰ تایی ماهواره‌های پروژه گالیله

پروژه ۳.۴ میلیارد یورویی گالیله، مکمل سیستم‌های موقعیت‌یاب GPS متعلق به ایالات متحده و GLONASS متعلق به روسیه خواهد بود. گالیله، شامل ۳۰ ماهواره ناوبری است که همه آن‌ها در مدار متوسط زمین (MEO) با ارتفاع ۲۳ هزار و ۲۳۳ کیلومتر از سطح زمین مستقر شده و تحت سه زاویه مداری، تمامی نقاط زمین را پوشش خواهد داد.

مراکز کنترلی ماهواره‌ها نیز یکی در نزدیکی مونیخ آلمان و دیگری در ۱۳۰ کیلومتری شرق شهر رم در ایتالیا خواهند بود.

دقت بالای گالیله نسبت به GPS و GLONASS و نیز عملکرد بهتر آن در نقاط مرتفع زمین؛ از مزیت‌های این پروژه نسبت به موارد مشابه پیشین است. از دیگر مقاصد این پروژه نیز ایجاد سیستم موقعیت‌یابی برای اتحادیه اروپا، بصورت مستقل از روسیه و آمریکاست تا کشورهای اروپایی در جریان جنگ‌های احتمالی و یا قطع ارتباطات سیاسی با روسیه و آمریکا؛ خود به فناوری ناوبری مستقلی مجهز باشند.

لازم به ذکر است که کشورهای صاحب فناوری ناوبری ماهواره‌ای می‌توانند با کدگزاری ارتباطات بین ماهواره‌ای و ایستگاه‌های زمینی؛ موجب عدم دسترسی کشورهای مورد نظرشان به سیستم‌های چون GPS و GLONASS شوند.

کشورهایی چون چین، اسراییل، اوکراین، مراکش و کره جنوبی نیز در این پروژه با اتحادیه اروپا هم‌پیمانند.

اما با وجود سرمایه‌گذاری ملت‌ها برای تحقق چنین برنامه عظیمی؛ تا چندی پیش نشانی از پیشرفت در آن دیده نمی‌شد و به جز دو پرتاب ماهواره‌ی آزمایشی در سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۰۸، اخبار برجسته و قابل توجهی از آن شنیده نمی‌شد.

پرتاب نخستین ماهواره آزمایشی از سری ماهواره‌های گالیله – سال ۲۰۰۵؛ پایگاه پرتاب‌های فضایی بایکانور قزاقستان

اما هفته گذشته بود که «خوزه مانوئل باروسو»، رییس کمیسیون اتحادیه اروپا علناً حمایت خود از پروژه گالیله و پرتاب کاروانی از ماهواره‌های ناوبری به فضا را اعلام کرد. او در جریان کنفرانس فضایی اروپا که روزهای ۱۵ و ۱۶ اکتبر سال جاری در بروکسل، پایتخت بلژیک برگزار گردید گفت:

«بدون برنامه‌های فضایی نخواهیم توانست پدیده گرمایش جهانی را رصد و مورد تعقیب قرار دهیم. بدون تحقیقات فضایی، همکاری‌های علمی ما به تحقق نخواهد پیوست.»

با این حال منتقدین برنامه فضایی گالیله با اشاره به گذشت حدود یک دهه از آغاز به کار این پروژه می‌پرسند: پس چرا هنوز در این مدت حتی اولین ماهواره از سری ۳۰ ماهواره‌های گالیله به فضا پرتاب نشده است؟

ولکر لایبرگ، مدیر برنامه‌های مشاهداتی زمین وابسته به سازمان فضایی اروپا (ESA)، معتقد است حضور باروسو در این نشست، نشانه واقعی تغییر بود. باروسو در ماه سپتامبر سال جاری بار دیگر سکان مدیریت پنج ساله کمیسیون اروپایی را به دست گرفت و با این حال این نخستین باری است که باروسو نشستی در خصوص پروژه گالیله توجه نشان داده و حمایت خود را از آن علناً اعلام کرده است.

آلن بوریس، مدیر راهبردی کمپانی تولید کننده ماهواره‌های گالیله در برمن آلمان می‌گوید:

«این، مدرکی برای مشارکت هرچه بیشتر اتحادیه اروپا در سیاست‌های فضایی است. این خبر خوبی است.»

گالیله؛ پاسخی جاه‌طلبانه به سیستم موقعیت‌یاب جهانی آمریکاست که قرار است تا سال ۲۰۱۳ محقق شود. این پروژه بارها تا مرز لغو شدن پیش رفته بود که آخرین نمونه آن، قطع مشارکت بخش‌های دولتی و خصوصی؛ به عنوان منابع تأمین سرمایه گالیله، در سال ۲۰۰۶ بود. اما چندی نگذشت که با اعلام مشارکت کمیسیون اروپایی از این برنامه در سال ۲۰۰۸ و تخصیص بودجه مازاد بر نیاز بخش کشاورزی به آن، گالیله بار دیگر جان تازه‌ای گرفت.

هر چند در سال ۲۰۰۵ یک ماهواره آزمایشی به فضا پرتاب شده بود؛ اما با وجود این وقفه طولانی‌مدت، دومین ماهواره آزمایشی گالیله در سال ۲۰۰۸ به فضا پرتاب شد.

باروسو در این کنفرانس با تأکید بر موفقیت اروپا در پرتاب ناوگان ماهواره‌های گالیله به فضا گفت:

«ما بایستی به موفقیت برنامه‌های ناوبری‌مان اطمینان داشته باشیم. مشکلات مدیریتی نباید در این مسیر ایجاد شود.»

با تصویب معاهده لیسبون که انتظار می‌رود تا ژانویه ۲۰۱۰ محقق شود؛ سیاست‌های فضایی نیز در مجموعه سیاست‌های اتحادیه اروپا ادغام خواهند شد. یکی از بندهای این معاهده بر لزوم تشکیل خط مشی فضایی مشترکی مابین کشورهای اروپایی تأکید می‌کند.

طرحی از چگونگی عملکرد سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری. در این انیمیشن، ۲۴ ماهواره که به صورت چهار تایی در شش مدار با اختلاف زاویه‌ای ۴۵ درجه مستقر شده‌اند، نشان داده شده است. دسترسی یک ناظر زمینی در آن واحد به هر ماهواره با خطوط سبزرنگ مشخص شده است. همان‌طور که می‌بینید، طبق این شیوه قرارگیری حداقل چهار ماهواره در هر لحظه می‌تواند ناظر را پوشش دهد؛ در صورتی که برای کسب اطلاعات مکانی شامل عرض و طول جغرافیایی، تنها دو ماهواره نیز کفایت می‌کند. هواپیماها برای در نظر گرفتن ارتفاع، به ماهواره سومی نیز نیازمندند

پروژه گالیله برای نخستین بار توسط سازمان فضایی اروپا کلید خورد و طبق قراردادها نیز هم اکنون این سازمان مسئول خدمات رسانی به پروژه است. سیزدهم نوامبر، آخرین مهلت مناقصات نهایی برای کمپانی‌های سازنده ماهواره، سیستم‌های الکتریکی و نیز تجهیزات پرتابی است.

کمپانی «EADS آستریوم» با همکاری شریک انگلیسی‌اش SST، و نیز کمپانی OHB آلمان؛ دو برنده احتمالی مناقصه برای ساخت ماهواره‌های گالیله خواهند بود. فیلیپ دیویس از کمپانی SST می‌گوید:

«۱۰ سال است که برنامه را شروع کرده‌ایم و هنوز هیچ ماهواره فعالی (در فضا) نداریم.»

چهار ماهواره اولیه قرار است تا پایان سال ۲۰۱۰ به فضا پرتاب شوند؛ هر چند این فاز از پروژه گالیله همچنان دچار کسری بودجه‌ای به میزان ۳۷۶ میلیون یورو است.

فوتیس کارامیتسوس، مدیر فعالیت‌های گالیله در هیئت مدیره بخش انرژی و حمل و نقل کمیسیون اروپایی است. او معتقد است در همه برنامه‌های فضایی هیچ‌گاه بودجه موجود جواب‌گوی نیازهای برنامه نبوده است. با این حساب، بودجه مورد نیاز بایستی از سرمایه ۳.۴ میلیارد یورویی تخصیصی به کل پروژه گالیله و نیز سیستم ناوبری ماهواره‌های EGNOS (که بصورت موازی در کنار ماهواره‌های گالیله فعال شده و به بررسی صحت عملکرد سیگنال‌ها خواهند پرداخت)، تأمین شود.

طبق برنامه، بقیه ۲۶ ماهواره نیز تا پایان سال ۲۰۱۲ در مدار قرار خواهند گرفت. اما ظرفیت فعلی هر موشک آریان دو ماهواره است و پایگاه پرتاب‌های فضایی اروپا در گویان فرانسه نیز تا به امروز جواب‌گوی تنها چهار پرتاب فضایی در هر سال بوده است.

این به آن معناست که حتی تا پایان سال ۲۰۱۳ نیز بیشتر از ۱۴ ماهواره را نمی توان در فضا مستقر ساخت. رنه اوسترلینک، مدیر پروژه گالیله در سازمان فضایی اروپا اما معتقد است که نمونه تغییر شکل یافته موشک سنگین آریان، که قادر به حمل چهار ماهواره بصورت یک‌جا خواهد بود؛ تا سال ۲۰۱۳ آماده می‌شود.

هم‌زمان با گردهمایی سیاست‌مداران در نشست بروکسل با هدف بررسی مسائل مرتبط با بودجه و جزییات پرتاب، دانشمندان نیز هفته گذشته در پادوئای ایتالیا گرد هم جمع شده بودند تا ببینند از گالیله چه می‌توان آموخت.

ماهواره‌های گالیله و GPS، تماماً از سیگنال‌هایی برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند که از سطح زمین بارتاب شده و به فضا بازمی‌گردند. بدین ترتیب دانشمندان با بررسی سیگنال‌های بازگشتی قادر به بررسی تغییرات طولانی مدت سیاره‌مان خواهند شد. اوسترلینک می‌گوید:

لوگوی پروژه گالیله

«بزرگ‌ترین سود ما (از چنین پروژه‌هایی) این است که ۴۰ تا ۵۰ ماهواره در مدار وجود دارد که مطمئنیم برای سال‌های سال، سیگنال‌های خود را به زمین ارسال خواهند کرد.»

او پژوهش‌های احتمالی این حوزه را از آزمودن نظریه نسبیت اینشتین گرفته تا کاوش در لایه‌های تروپوسفر و یونوسفر زمین می‌داند.

پروژه کوپرنیک نیز در این مدت خواهد توانست از مشکلات بودجه‌ای گالیله درس بگیرد. این پروژه شامل پنج ماهواره تحقیقاتی با هدف مطالعه زمین است که در اوایل سال ۲۰۱۲ به فضا پرتاب خواهد شد.

تاکنون ۱.۶ میلیارد یورو از مجموع ۲.۷ میلیارد یوروی در نظر گرفته شده برای کوپرنیک تأمین شده است که ۸۳۱ میلیون دلار آن مربوط به نشست هفته گذشته در کمیسیون اروپایی است.

با این وجود، لایبرگ معتقد است بدون مدیریت مالی مناسب پروژه‌های بزرگ و طولانی مدت، کوپرنیک نیز به مشکلات بودجه‌ای مشابه گالیله برخورد خواهد کرد.