مدار ماهواره یا مدار زمین؟

تا بدان روز به جز مدل بهاسکارای هندی و سجزی سیستانی، در همه مدل ها مدار گردش سیاره ها و ستاره‌ها به دور جرم مرکزی را دایره می‌دانستند. دایره شکل اشو(مقدس) و متقارنی بود که از دید پیشینیان با نظم مورد انتظار از آفریننده گیتی٬ همخوانی بیشتری از خود نشان می‌داد. کپلر نیز به پیروی از همین باور به سختی تلاش می‌کرد تا گردش مریخ را با مدل های گوناگونی بررسد و درستی آزمایی کند، که تا آن روز گسترش داده شده بود. کپلر مریخ را از آن روی برگزیده بود که در داده های مرده ریگ از براهه، عدم تقارن زیادی در گردش آن می دید.
همه تلاش‌ها و محاسبات ناموفق بود تا زمانی که به باور خود کپلر بر وی وحی شد. سرانجام زمانی که کپلر مدار مریخ را بیضی شکل انگاشت٬ مدل خورشید مرکزی را بکار برد و مریخ را سیاره‌ای بیرونی نسبت به زمین انگاشت٬ مدلی از سپهر گردون پدید آورد که در آن همه گوی های آسمانی در جای خود شروع به چرخش و گردشی سازمند و بسامان٬ درست برابر با واقعیت رصدی کردند. دستاورد بیش از ۲۰ سال پژوهش کپلر در زمینه دینامیک سیارات منظومه خورشیدی در ریخت سه قانون که در دو گام به آگاهی همگان رسید و به قوانین مداری کپلر یا قوانین حرکت سیاره‌ای کپلر و یا به اختصار قوانین کپلر مشهورند، سرنوشت دنیا را دیگرگون کرد. ما امروزه از قوانین کپلر برای بررسی حرکت ماهواره‌ها به دور زمین٬ فرستادن کاوشگران فضایی به دوردست های بیکران فضا و فرستادن فضانورد به مدار زمین سود می بریم.
کپلر ابتدا دو قانون نخست و پس از نزدیک ۱۰ سال قانون سوم را گسترش داد.
قوانین سه‌ گانه کپلر
گوی واره ها (سیاره ها) در گردش به دور خورشید روی یک مسیر بیضی می چرخند که خورشید در یکی از کانون های آن نشسته است.
خطی که گوی واره را به خورشید می رساند در زمان های برابر، پهنه های برابر را جارو می‌کند.
مربع پریود (مدت زمان یک گردش کامل) چرخش هر گوی واره به دور خورشید، با مکعب نیم قطر اصلی بیضی مدار متناسب است.

قانون اول کپلر: بسیاری از ویژگی های مداری یک مدار بیضی شکل ، از این شکل ساده بدست می‌آید
a =  نیم قطر اصلی مدار
b =  نیم قطر فرعی مدار (مدار دایروی مداری است که در آن a=b باشد)
r =  فاصله بین مرکز جرم مدارگرد و مرکز جرم جسم مرکزی
rp = شعاع حضیض مدار (کمترین فاصله بین مراکز جرم دو جسم مدارگرد و مرکزی)
ra = شعاع اوج مدار (بیشترین فاصله بین مراکز جرم دو جسم مدارگرد و مرکزی)
υ = جابجایی واقعی (این زاویه در جهت حرکت اندازه‌گیری می‌شود) True Anomaly
قانون اول همچنین نکته دیگری را نیز در خود نهفته دارد. مدارگردهایی مانند سیارات منظومه شمسی برای خورشید و یا ماهواره‌ها برای زمین٬  همواره به گونه‌ای به دور جسم مرکزی خود می‌چرخند که مرکز جرم خورشید یا زمین بر کانون بیضی یا مرکز دایره یا کانون سهمی منطبق باشد. بنابراین نمی‌توان ماهواره‌ای بر یک مدار کپلری مستقر نمود که برای مثال به دور قطب شمال زمین بچرخد.
قانون دوم کپلر می‌گوید که خط بین هر گوی واره و خورشید در زمان های مساوی، پهنه‌های مساوی را جارو می‌کند. این پنداره در شکل زیر به خوبی نشان داده شده است.  بیان دیگری از قانون دوم کپلر این است که سرعت مدارگرد با دوری مرکز جرم آن از مرکز جرم جسم مرکزی دیگرگون می شود. پس تندی خطی مدارگرد دور از جسم مرکزی کاهش و در نزدیکی آن افزایش می‌یابد. بیشترین سرعت مدارگردی در نقطه حضیض و کمترین آن در نقطه اوج مدار است.

گسترش همگانی قوانین کپلر نگاه مردم را به اشوی آسمانی (مقدسات سماوی) که سال‌ها بر فراز آسمان‌ها جولان می‌دادند٬ دیگرگون کرد. اما سال‌ها به دارازا کشید تا این دیگرگونی پدید آید. افکار و ایده‌های مترقی یوهان کپلر پس از مرگ وی مدت‌ها فراموش شد تا اینکه دانشمندان دیگری مانند گالیله و نیوتن به بررسی دوباره آنها پرداختند. کپلر خود در یکی از نوشته‌هایش آورده است:«من كتاب خود را می‌نويسم، تفاوتی ندارد اگرخوانندگان آن مردان امروزی باشند و يا مردمی از آينده٬ اين كتاب می‌تواند سال ها انتظار خوانندگان واقعی خود را بكشد، مگر نه اینکه خداوند نيز شش هزار سال انتظار كشيد تا تماشاگری برای آفرینش او پيدا شود.»
قوانين کپلر تجربی و بر اساس دستاوردهای رصدی "تيکو براهه"  بدست آمد. تا آن زمان هنوز رياضيات و فيزيک بر اين قوانين حاکم نشده بود و هیچکس نمی‌دانست که اجرام سماوی به چه دليلی با اين هماهنگی به دور يک جرم مرکزی می‌چرخند. انجمن های دانشی آن زمان گفتگوهای ریشه دار، پيچيده و پر تنشی درباره اين قوانين را پی گرفتند و همه در پی قانونمند کردن اين دست آوردهای تجربی بودند تا اینکه نيوتن بوسیله سه قانون حرکتی و قانون عمومی گرانش خود، قوانین کپلر را در ریخت ریاضی سامان داد.
باید دانست که پیش از کپلر تنها کسانی که به اشوی (تقدس) مدار دایره شکل باور نداشته و پژوهش هایی درباره مدارهای بیضی داشته اند، بهاسکارای هندی و ابوسعید سجزی سیستانی بوده اند.
شما که امروز خواننده این جستار از وب‌گاه دانش آموختگان ارسنجان هستید می سزد که به یاد آریابهاتا، بهاسکارا، ابوریحان بیرونی، ابوسعید سجزی، نیکلاس کپرنیک، تیکو براهه، یوهانس کپلر، گالیلئو گالیله، ایزاک نیوتن و بسیاری دیگر از دانشمندان و بزرگان دانش ستاره شناسی باشید. گفتنی است بکارگیری ماهواره های مخابراتی را نخستین بار آرتور چارلز کلارک، نویسنده داستان های علمی تخیلی، در سال ۱۹۴۵ یعنی ۱۲ سال پیش از پرتاب اولین ماهواره به دست انسان، اسپوتنیک (پرتاب از شوروی)، پیشنهاد کرده بود.
پیش از دسته بندی مدارها چند ویژگی یک مدار باید به گونه ایی کوتاه گفته شود که برای درک دسته بندی بسیار سودمند است.

• نقطه اوج  (Apogee): دورترين نقطه از زمين.
• نقطه حضيض(Perigee) : نزديكترين نقطه به زمين.
• خط پيوندي(Line of Apsides) : خط میان نقطه حضيض و نقطه اوج كه از مركز زمين مي گذرد.
• نقطه صعودی (Ascending node): نقطه برخورد مدار با صفحه استوا در گذر از جنوب به شمال.
• نقطه نزولي (Descending node) : نقطه برخورد مدار با صفحه استوا در گذر از شمال به جنوب.
• خط گرهي (Line of nodes) : خط میان نقطه صعودي و نقطه نزولي كه از مركز زمين مي گذرد.
• زاويه حضيض ω (Argument of perigee) : زاويه نقطه صعودي تا نقطه حضيض كه در صفحه مداري اندازه گيري مي شود.
• زاويه صعود راست  φ (Right Ascension of the Ascending node) : زاويه نقطه صعودي كه رو به شرق از نخستین نقطه از برج حمل(y)، در صفحه استوا سنجيده مي شود.
• خروج از مركز : ميزان دايره اي بودن مدار را نشان مي دهد.
• زاويه ميل θ_i ( inclination angle) : زاويه بين پهنه مداري و پهنه استوا زمين است.

ماهواره اي كه در مداري با زاويه ميل غير صفر است، در مداري مايل (inclined orbit) می چرخد. ماهواره اي كه در پهنه مداري استوا هست (زاويه ميل صفر)، در يك مدار استوايي است. ماهواره اي كه زاويه ميل ۹۰ درجه دارد در مدار قطبي قرار دارد.
مدار، بسته به سرعت مداري و سوي حركت ماهواره در هنگام تزريق به مدار مي تواند بيضي شكل و يا دايره اي شكل باشد.
با دیدن شکل های زیر ویژگی های یک مدار را بهتر می توان فهمید.

پارامترهاي مداري ماهواره زمين گرد
مدارهایی که ماهواره ها بر آنها دور زمین می گردند، با دسته بندی ویژه ایی شناخته می شوند که در زیر به آنها پرداخته می شود.
۱- مدارهای پایین                     LEO ( Low earth orbit )
۲- مدارهای میانی MEO (Medium  Earth Orbit)                     
۳- مدارهای زمین آهنگ          GEO (Geosynchronous earth orbit)
افزون بر این سه دسته زیربنایی دسته بندی های دیگری نیز برای مدارها هست که برخی زیرگروه یکی از این سه دسته بوده و برخی نیز مدارهایی ویژه هستند، مانند؛

• مدارهای زمینی ثابت           (Geostationery earth orbit)
• مدار قطبی                       PEO (Polar  Earth  Orbit)
• مدار خورشید آهنگ            SSO (Sun Synchronous Orbit)
• مدار بسیار بیضوی              HEO (High Elliptical Earth  Orbit)

مدارهای پایین LEO
بیشتر برای شناساندن این گونه از مدارها گفته می شود که دوری آنها از زمین ۲۵۰ تا ۱۵۰۰ کیلومتر است. سرعت بایسته برای ماندن در این مدارها نزدیک ۸۰۰۰ متر بر ثانیه! و زمان یک دور چرخش به دور زمین در این مدارها، نزدیک ۹۰ دقیقه است. از آنجا که این مدارها  ارتفاع کمی دارند، می توان سازه های سنگین را با یک سامانه پرتاب کننده ساده در آنها گذاشت. گفتنی است که بیشتر ماهواره هایی که در این مدارها هستند، درصد زیادی ( نزدیک ۵۰ درصد) از وقت خود را در سایه زمین می گذرانند و باید باتری هایی داشته باشند که بتوانند خوراک ابزار الکترونیکی خود را در این مدت فراهم کنند. این مدارها بیشتر برای دیدن زمین و کارهای نظامی به کاربرده می شود. هر چهار ماهواره ایران در این گونه مدار بارگذاری شد. ایستگاه فضایی بین المللی نیز در همین گونه مدار هست. مدارهای زیر ۲۰۰ کیلومتر پایدار نبوده و ماهواره ایی که بیش از این به زمین نزدیک شود با گرانش زمین به تندی وارد جو زمین شده و خواهد سوخت.
نامی ترین سازه ساخت انسان که در این مدار بود، ایستگاه فضایی میر، نخستین ایستگاه پژوهشی بشر در فضا بود که انسان برای درازمدت در آن ماند. ساخت این ایستگاه مداری در سال ۱۹۸۶ آغاز شد و پس از تکمیل تدریجی در طی مدت ده سال، تبدیل به بزرگترین سازه فضایی ساخت بشر شد و این رکورد را تا سال ۲۰۰۱ حفظ کرد. این ایستگاه که برای ۵ سال طراحی شده بود بیش از ۱۵ سال بکار گرفته شد و در این زمان با چرخش بیش از ۱۶ دور در روز به دور زمین، بیش از سه میلیارد و ششصد کیلومتر راه پیمود و وزن آن به بیش از ۱۲۴ تن رسید. این ایستگاه جایگاهی برای پژوهش  در زمینه‌های گوناگون دانش بود که از میان آنها می‌توان به زیست شناسی، فیزیک، ستاره‌شناسی و هواشناسی اشاره کرد. فن آوری هایی که با کمک ایستگاه میر گسترش یافتند زندگی همیشگی انسان در فضا را شدنی کردند. افزون بر کیهان نوردان شوروی و روسیه، کیهان نوردان ۱۲ کشور دیگر با برنامه‌های بین‌المللی همکاری فضایی مانند اینترکاسموس، یورومیر و میرشاتل توان پرواز، زندگی و پژوهش در ایستگاه میر را یافتند. فضاپیماهای سایوز و پروگرس به ترتیب ابزار اساسی بردن کیهان نوردان و بار به ایستگاه بودند. با برنامه میرشاتل،  فضاپیماهای شاتل آمریکا نیز برای بردن کیهان نورد و بار به ایستگاه بکار گرفته شد.
رکورد طولانی‌ترین اقامت پیوسته انسان در فضا بدست والری پلیاکوف پزشک و کیهان‌نورد روسی در ایستگاه میر شکسته شد و تا به امروز پابرجا است.

ایستگاه فضایی میر

مدارهای میانی MEO
برای این گونه مدارها بازه های گوناگونی از دوری گفته می شود لیک آنچه درست است این است که این مدارها بین مدارهای LEO و مدارهای GEO، در دوری بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر و تا نزدیک ۲۰۰۰۰ کیلومتر از زمین (از رویه دریا) هستند.
مدارهای LEO و MEO بیشتر برای کاربردهای مخابراتی بکار گرفته می شوند. ماهواره های تعیین موقعیت (GPS) ۲۴ ماهواره هستند که در دسته های ۴ تایی روی یک مدار، در این گونه مدارها و با بلندی ۲۰۰۰۰ کیلومتر از زمین بدور آن می گردند.

دسته ماهواره های GPS

مدارهای زمین آهنگ GEO
این مدارها در بلندای نزدیک ۳۶۰۰۰ کیلومتری از پوسته زمین هستند. ماهواره ایی که در این مدارها بدور زمین می چرخد دوره گردشی برابر زمین خواهد داشت بنابراین همواره با یک نقطه از زمین روبرو خواهد بود. این مدارها بیشتر برای پخش برنامه های تلویزیونی کاربرد دارند. گاهی به این مدارها مدار ۲۴ ساعته یا مدار کلارک (آرتور چارلز کلارک) گفته شده است. در این گونه مدارها سازوکار پیچیده ایی برای ردیابی ماهواره نباید بکار برد و ماهواره همواره با یک گیرنده روبروست. همچنین با بکارگیری این مدارها می توان با کمترین ماهواره( ۳ ماهواره) نزدیک به همه زمین را، بجز قطب ها پوشش داد. سرعت ماهواره در این مدارها نزدیک ۳۰۰۰ متر بر ثانیه است.

مدارهای زمینی ثابت (Geostationery earth orbit) گونه ایی ویژه از مدارهای GEO هست که شکل مدار آن دایره ایی و زاویه میل  صفر دارد. به دیگر سخن ماهواره ایی که در این مدار می چرخد همواره روی نقطه ایی از خط استوا دیده می شود (مدار زرد رنگ شکل زیر).
مدار قطبی (PEO)گونه ایی از مدارهای LEO هست که دایره ایی بوده و زاویه میل آن۹۰ درجه است. این مدار با بلندای نزدیک ۱۰۰۰ کیلومتر و دوره چرخش نزدیک به ۱۰۰ دقیقه، هر روز ۱۴ بار زمین را دور زده و از روی دو قطب زمین می گذرد(مدار سبز رنگ شکل زیر) از آنجا که ماهواره در این مدار همه پوسته زمین را در یک روز پوشش می دهد، برای سنجش داده ها بسیار کاربرد دارد.
 مدار خورشید آهنگ(SSO) گونه ایی از مدارهای قطبی است با بلندایی بین ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتر که ویژگی بارز آن این است که همواره در ساعت ویژه ایی از یک نقطه گذر می کند. به سخن دیگر در همان ساعتی که روزهای پیش از یک نقطه گذشته، باز هم در روزهای دیگر در همان ساعت می گذرد و از این روی با تابش و میزان نور یکسان خورشید در یک نقطه از زمین روبروست و می تواند نگاره برداری کند و از این روی بسیار کاربردهای پژوهشی دارد.

مدار بسیار بیضوی(HEO) گونه ایی بسیار ویژه از مدارهاست که با هیچ یک از گونه های گفته شده هم خوانی ندارد. این مدار کاستی های مدارهای دیگر در پوشش دادن برخی نقطه های زمین مانند قطب ها را نداشته و می تواند آنها را پوشش دهد. نامی ترین و کاربردی ترین مدار در این رده مدار "مولینا" هست. این مدار کاربرد مخابراتي دارد. نام گذاري آن بر اساس سيستم ماهواره اي اتحاد جماهير شوروي پیشین  بوده است. مدار براي پوشش گسترده در عرض هاي جغرافيايي شمالي كه بيشترين سرزمين هاي اتحاد جماهير شوروي را در بر مي گرفته و با ماهواره هاي GEO پوشش دهي نمی شده، طراحي شده است. يك مدار نمونه مولنيا، بلندای حضيض ۱۰۰۰ و بلندای اوج نزديك به ۴۰۰۰۰ کیلومتر را داراست. دوره گردش نامي آن نزدیک ۱۲ ساعت است كه برابر دوبار چرخش دور زمين در شبانه روز است. مدار به شدت بيضوي باعث مي شود كه ماهواره در نزدیک ۱۰ ساعت بر فراز نيمكره شمالي بماند و تنها دو ساعت در نيمكره جنوبي باشد. دو ماهواره هم فاز در مدار HEO، مولنيا، مي توانند يك پوشش كامل را در عرض هاي جغرافيايي بالا در نيمكره شمالي درست كنند، زيرا دست-کم يكي از ماهواره ها در هر آن در ميدان ديد قرار دارد.
افزون بر دسته بندی که گفته شد دو گونه مدار همسوگرد و وارون گرد نیز هستند که سوی دوران ماهواره را در برابر سوی دوران زمین نشان می دهد. در مدار همسوگرد ماهواره همسو با دوران زمین و در مدار وارون گرد ماهواره پاد گردش زمین بدور آن می چرخد. با دیدن شکل زیر این دسته بندی را می توان فهمید.

هم اکنون  نزدیک به ۴۱۰۰ ماهواره در مدارهای زمین در گردش هستند که نزدیک ۶۰۰ ماهواره در مدار زمین آهنگ هستند. در این مدار ماهواره‌ها می‌توانند تا ۷۰ کیلومتری به هم نزدیک شوند. برای جلوگیری از تداخل امواج فرستنده‌هایشان، این ماهواره‌ها باید فرکانس های رادیویی دیگرگونی بکار گیرند. از این شمار دارنده ۱۲۴۸ دستگاه، آمریکا، دارنده ۱۴۷۷دستگاه روسیه و دارنده آنچه می ماند دیگر کشورها هستند( ۱۴۸ دستگاه ژاپن، ۱۷۵ دستگاه چین، نزدیک ۶۰ دستگاه هند و ...).
۱۸ کشور توسعه یافته در گستره فضایی می کوشند، ۲۵ کشور از کشورهای در حال توسعه ، ۱۵ کشور آسیایی که از این شمار ۴ کشور همسایه ایران هستند. کشورهایی که ماهواره دارند و در فضا فعالیت دارند ۴۳ کشور هستند.
منافع اقتصادی بهره گیری از ماهواره ها :
   برابر آمار از سال ۲۰۰۰ تا سال ۲۰۰۴ نزدیک ۵۷۷ میلیارد دلار در بخش فضایی در کشورهای دنیا سرمایه گذاری شده است.  گردش مالی در فرآیند ساخت یک ماهواره از سامانه های زمینی، سامانه پرتاب، طراحی، تست و گذاشتن در مدار  و بکارگیری ماهواره نزدیک ۱ میلیارد دلار است، بنابراین کارهای فضایی حجم چشمگیری از سرمایه گذاری را  در پی دارد و این سرمایه گذاری می تواند تا ۵۰۰۰ برابر واحد سرمایه گذاری، بازده اقتصادی داشته باشد.
ماهواره های ایران
ایران هشتمین کشور پس از روسیه، آمریکا، فرانسه، ژاپن، چین، بریتانیا و هند است که بدون وابستگی ماهواره پرتاب کرده است.
ماهواره فجر پس از ماهواره های 'امید' ، 'رصد' و 'نوید' چهارمین ماهواره ایرانی در مدار زمین است که بدست کارشناسان شرکت صنایع الکترونیک ایران ساخته و بدست کارشناسان سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع به مدار فرستاده شده است و مرکز هدایت و کنترل عملیات فضایی کشور به کمک شبکه ایستگاه های زمینی بومی پشتیبانی و نظارت بر عملیات، بهره برداری ماهواره فجر را بدوش می کشد.

فجر ماهواره ای ۶۰ کیلویی با شکل هندسی ۶ ضلعی با ارتفاع ۴۹ سانتیمتر و عرض ۳۵ سانتیمتر است.
این ماهواره از دوربینی پیشرفته بهره می برد که با استفاده از آن می تواند تصاویری با کیفیت بالا را به زمین بفرستد.
انتقال مداری، عکسبرداری برای نقشه برداری و هواشناسی برخی از آرمان ها و انگیزه های ساخت این ماهواره است.
فناوری های جدید این ماهواره شامل فناوری انتقال مداری به کمک رانشگر گاز سرد، فناوری تعیین کنترل وضعیت ماهواره از طریق پایداری چرخان فعال، فناوری تصویربرداری فضایی و فناوری تعیین و توزیع توان الکتریکی است. چنانچه سامانه انتقال مدار ماهواره که نخستین بار در کشور بکار گرفته می شود، بدرستی کار کند، این ماهواره می تواند نزدیک به یک سال و نیم در مدار خود بدور زمین بگردد.
شما خواننده گرامی می توانید با بکارگیری تارنمای www.n2yo.com هر هنگامی که دوست داشته باشید جای این ماهواره و ویژگی های لحظه ایی آن مانند دوری از زمین، تندی دوران و اینکه در نور روز هست یا در سایه زمین و ... را پیگیری کرده و ببینید. همچنین در این تارنما دسته بندی های گوناگونی بر اساس گونه ماهواره، گونه مدار آن، کشور پرتاب کننده، کشور دارنده و ... آمده است که با این دسته بندی می توان دید که هم اکنون ایران افزون بر ماهواره فجر، ماهواره سینا را نیز در یک مدار LEO بسیار نزدیک به دایره با اوج ۷۰۰ و حضیض ۶۸۰ کیلومتر، دوره گردش نزدیک به ۹۹ دقیقه و تندی خطی ۷۶۴۰ متر بر ثانیه و با وزن نزدیک به ۱۷۰ کیلوگرم دارد که در سال ۱۳۸۴ با همکاری روسیه ساخته و پرتاب و برای کاربردهای ارتباطی و پژوهشی طراحی شده است.

پیشتر نیز ایران سه ماهواره در مدار کره زمین گذاشته بود که اندکی از ویژگی های آنها در زیر آمده است.
ماهواره امید
ساخت ماهواره پژوهشی امید از ۱۵ اسفند ۱۳۸۴ آغاز و در تاریخ ۱۵ بهمن ۱۳۸۷ به مدار پرتاب شد.
امید ماهواره ای مخابراتی با وزن ۲۷ کیلوگرم وزن و ابعاد ۳۸ سانتی متر طول عرض و ارتفاع است که همه سازوبرگ آن در سازمان فضایی ایران طراحی و تولید شده است.
این ماهواره در هر ۲۴ ساعت، ۱۵ بار به دور زمین می چرخید و گزارش های دورسنجی به مرکز فضایی در ایران می فرستاد.
امید که با ماهواره بر سفیر دو به مدار فرستاده شد دو باند بسامد و هشت آنتن برای فرستادن داده داشت که در هر بار چرخش، دو بار توسط ایستگاه های زمینی کنترل می شد. دوره کاکرد ماهواره امید برابر آنچه از پیش دانسته می شد نزدیک به ۸۰ روز بود و پس از آن وارد جو زمین شده و سوخت و از بین رفت.

ماهواره رصد
رصد دومین ماهواره ایرانی است که با موشک های حامل ایرانی به فضا فرستاده شد.
این ماهواره همچنین نخستین ماهواره تصویربرداری ایران است که در تاریخ ۲۵ خرداد ۱۳۹۰ به فضا پرتاب شد. بیشتر زیرسامانه  های یک ماهواره بزرگ ، مانند سامانه های مدیریت توان، سلول های خورشیدی، کنترل وضعیت، جی پی اس، مدیریت داده و فرامین روی بورد، گیرنده و فرستنده روی بورد، فرستنده رنجینگ و کنترل دما در رصد بود. زیر سیستم کنترل وضعیت ماهواره رصد بر پایه روش غیر فعال بود که با استفاده از بوم گرادیان جاذبه انجام می شد.
رصد برای فراهم آوردن برق خود از پهنه های خورشیدی روی دیواره ماهواره، و باتری های داخلی خود سود می جست.این ماهواره همچنین از زیرسامانه کنترل تولید و پخش جریان الکتریکی بهره می برد که به ماهواره این توانایی را می بخشید تا در بخش تاریک مدار از باتری ها بهره برده و در بخش روشن مدار آنها را پر کند.

ماهواره دانشجویی رصد که در دانشگاه صنعتی مالک اشتر ساخته شد، با ۱۵ کیلو و ۳۰۰ گرم وزن و شکلی نزدیک به استوانه و مقطع ۸ ضلعی با اضلاع ۱۰ سانتیمتری، آزمودن چند فناوری نو که نام برده شد را نسبت به امید شدنی کرد.
چشم های رصد دارای توان تفکیک ۱۵۰ متری بود. هر عکس این دوربین پهنه‎ای ۷۰ * ۷۰ کیلومتری را پوشش می‎داد. که برای کاربردهای عمومی مانند بررسی پوشش گیاهی در یک گستره، بررسی چگونگی ابرها، شناسایی پهنه های آتش‎سوزی و منابع آب‎های سطحی کاربرد دارد. این ماهواره با موشک سفیر ۱A به مدار برده شد و پس از ۴۵ روز با دستیابی به آرمان های از پیش دیده شده، به کار خود پایان داد.
ماهواره نوید
نوید هم مانند رصد یک ماهواره‌ دانشجویی بود. این ماهواره مانند امید مکعبی شکل با ابعاد ۵۰ سانتیمتر بود، ۴۸ کیلوگرم وزن داشت و از سلول‎های خورشیدی برای تأمین توان برخوردار بود  و دارای بار تصویربرداری نیز بود.
این بار با نمونه گسترش یافته سفیر یعنی «سفیر ۱B» این ماهواره سنگین‎تر به مدار برده شد. این ماهواره دارای توان انباشت و فرستادن تصویر و همچنین فرستادن بیدرنگ داده نیز بود. از دگرگونی‎های برجسته نوید با رصد می‎توان به روش دیگرگون پایدارسازی و کنترل وضعیت آن اشاره کرد که با روش چرخان انجام شد. برای تعیین وضعیت ماهواره نیز از حسگرهای دقیق و گوناگونی در نوید سود برده شد.

 ماهواره 'نوید علم و صنعت' که به اختصار ماهواره نوید نامیده می شود، سومین ماهواره پرتاب شده ایرانی و نخستین ماهواره ساخت مرکز تحقیقات ماهواره ای دانشگاه علم و صنعت است که در ۱۴ بهمن ۱۳۸۸ در روز فناوری فضایی رونمایی و در ۱۴ بهمن ۱۳۹۰ از پایگاه فضایی سمنان به فضا پرتاب شد و در مدار بیضوی با ارتفاع ۲۵۰ تا ۳۷۵ کیلومتر و زاویه انحراف مداری ۵۵ درجه گذاشته شد.
ماموریت این ماهواره تصویربرداری از زمین با وضوح تصویر ۷۵۰ متر مبتنی بر روش جاروبی و به صورت تک باند بود.
تأمین انرژی نوید توسط صفحات خورشیدی نصب شده بر بدنه جانبی سازه ماهواره در کنار باتری و بهره گیری از تنظیم کننده ها و مبدل های ولتاژ صورت می گرفت.
این ماهواره برای ماموریت ۲ ماهه طراحی شده بود و بر اساس داده های تارنمای n۲yo در روز ۱۳ فروردین ۱۳۹۱ پس از دو ماه از مدار خارج شده است.