به گزارش ایسنا، به نقل از فرهیختگان، سقوط فضاپیمای شرکت SpaceX داغ‌ترین خبر روز گذشته بود که در رسانه‌ها پیچید. «استارشیپ» در هفتمین پرتاب آزمایشی خود از «بوکا چیکا» تگزاس به سمت فضا پرتاب شد، اما تنها پس از گذشت چند دقیقه، بخش فوقانی این موشک (مرحله دوم موشک) که به فضا می‌رود، به دلیل مشکلاتی سقوط کرد. این بخش فوقانی چهار دقیقه پس از پرتاب از بوستر «سوپر هوی» جدا شد و به نظر می‌رسد بخش بوستر «سوپر هوی» بعد از حدود ۷ دقیقه به سکوی پرتاب بازگشت. بوستر، مرحله یا موتور تقویتی موشک است که برای افزایش نیروی رانشی در مراحل اولیه پرتاب طراحی شده است. همچنین خبرها حکایت از آن دارد که SpaceX در دو روز گذشته، دو فرودگر ماه و یک ماه‌نورد کوچک را که از سوی بخش خصوصی ساخته شده‌اند، از فلوریدا به سمت فضا پرتاب کرد. موشک بدون سرنشین فالکون ۹ هم اواخر هفته گذشته از مرکز فضایی «کندی» به فضا پرتاب شد.
هفتمین پروژه‌ای که ناموفق تمام شد
SpaceX که یکی از خبرسازترین شرکت‌های فضایی در سال‌های اخیر بوده است، نخستین بار در آوریل ۲۰۲۳، بزرگ‌ترین و قدرتمندترین فضاپیمای دنیا را به فضا پرتاب کرد که با شکست مواجه شد. ایلان ماسک، مدیرعامل و بنیان‌گذار این شرکت فضایی، در اواسط اکتبر ۲۰۲۴ با پنجمین پرتاب استارشیپ، گام بزرگی را در جهت استفاده مجدد و کامل از پرتابگرهای فضایی برداشت که این گام به سوی تحول در دسترسی به مراتب ارزان‌تر، تکرارپذیرتر و با قابلیت انتقال و حمل محموله‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تر به فضا همراه بود. یک ماه بعد، یعنی در نوامبر ۲۰۲۴، هم ششمین پرتاب این فضاپیما اتفاق افتاد که در نهایت منجر به فرود آن در دریا و شکست پروژه شد. حدود یک ماه پیش بود که چراغ سبز پرتاب فضاپیمای استارشیپ شرکت SpaceX برای انجام هفتمین مأموریت آن روشن شد.
توسعه و ساخت استارشیپ در Starbase، یکی از نخستین پایگاه‌های فضایی فضاپیماهای تجاری جهان انجام می‌شود که برای مأموریت‌های مداری طراحی شده است. این پایگاه که در منطقه «کامرون» در تگزاس و در نزدیکی خلیج مکزیک واقع شده، یکی از چهار سایت پرتاب فعال در آمریکاست که توسط SpaceX اداره می‌شود. این نخستین بهره‌برداری از این پایگاه برای پرتاب استارشیپ است که می‌تواند ماهواره‌ها، محموله‌ها و خدمه و نیز گردشگران فضایی را به مدارهای مختلف و مکان‌های مختلف فرود در کره زمین، ماه یا مریخ منتقل کند. از سال ۲۰۲۰، این شرکت فضایی چند پرواز آزمایشی زیرمداری استارشیپ را از این پایگاه انجام داده است. این آزمایش‌ها رویکرد موفقیت‌آمیز و بی‌سابقه‌ای را نسبت به پرتاب‌های تحت کنترل نشان داده‌اند که طی آن این ابزار حمل‌ونقل، برای فرود آیرودینامیکی خود کنترل می‌شود به‌طوری‌که در ابتدا مانند یک چترباز، با حرکت مستقل دو بالچه‌ها در جلو یا انتهای بال، قبل از روشن کردن موتورها و چرخاندن خود، جهت‌گیری کرده و آماده فرود عمودی می‌شود. پرواز فضاپیما به این شکل نیاز به بال و دم عقب را از بین می‌برد و این وسیله حمل‌ونقل را از گرمای شدید ورود به مدار محافظت می‌کند و پیشران موردنیاز برای فرود را به حداقل می‌رساند. همچنین، مأموریت‌ها را به مقاصدی در سراسر منظومه شمسی امکان‌پذیر می‌کند؛ جایی که هیچ باندی برای فرود وجود ندارد.
استارشیپ را بیشتر بشناسید
استارشیپ بزرگ‌ترین موشک تجاری دنیاست که تاکنون ساخته شده و ایلان ماسک از آن به عنوان مهم‌ترین و کلیدی‌ترین برنامه محوری خود برای اعزام فضانوردان به ماه و مریخ در آینده‌ای نزدیک یاد کرده است. فضاپیمای استارشیپ SpaceX و موشک فوق سنگین که به‌طور کلی تحت عنوان استارشیپ شناخته می‌شوند، یک سیستم حمل و نقل با قابلیت کاربرد پی در پی و کامل را داراست که برای حمل خدمه و محموله به مدار زمین، ماه، مریخ و حتی فراتر از آن طراحی شده است. استارشیپ قدرتمندترین پرتابگر جهان است که تاکنون توسعه یافته و قادر است تا محموله‌هایی را تا وزن ۱۵۰ هزار کیلوگرم با قابلیت استفاده مجدد و به‌طور کامل به فضا منتقل کند. ارتفاع استارشیپ ۱۲۳ متر و قطر آن ۹ متر است. ظرفیت محموله و بار آن نیز بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ تن است و حتی انتظار می‌رود بتواند تا ۲۵۰ تن هم به صورت توسعه‌یافته حمل کند. استارشیپ کاملاً قابلیت استفاده مجدد را دارد و مرحله دوم سیستم استارشیپ است. این وسیله حمل و نقل به فضا به چند شکل مختلف ارائه می‌شود؛ یک شکل آن محموله یکپارچه ارائه می‌دهد و می‌تواند خدمه و محموله را به مدار زمین، ماه، مریخ و سایر سیارات حمل کند. استارشیپ همچنین قادر به حمل‌ونقل نقطه به نقطه روی زمین است و امکان سفر به هر نقطه از جهان را در یک ساعت یا کمتر فراهم می‌کند. قسمت بالایی فضاپیما ۵۲ متر طول و ۹ متر قطر دارد. ظرفیت پیشرانه آن ۱۵۰۰ تن و رانش آن ۴۵۷ متر و ظرفیت محموله آن نیز بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ تن برآورد شده است. بخش فوق‌سنگین این فضاپیما که همان بخش پایینی موشک است، اولین مرحله یا تقویت‌کننده سیستم پرتاب استارشیپ محسوب می‌شود. بخش فوق سنگین با استفاده از ۳۳ موتور «رپتور» با استفاده از متان مایع (CH۴) و اکسیژن مایع (LOX) خنک شده، کاملاً قابلیت استفاده دوباره را داراست و دوباره وارد جو زمین می‌شود تا در محل پرتاب فرود آید. طول این بخش ۷۱ متر و قطر آن ۹ متر است و از ظرفیت پیشرانه ۳۴۰۰ تنی و رانش ۲۳۱۳ متری برخوردار است.
موتورهای «رپتور» که در استارشیپ مورد استفاده قرار گرفته، یک موتور احتراقی مرحله‌ای متان-اکسیژن با قابلیت استفاده دوباره است که به سیستم استارشیپ نیرو می‌دهد و نیروی رانش دو برابر موتور فالکون ۹ را داراست. استارشیپ با ۶ موتور، ۳ موتور رپتور و ۳ موتور رپتور وکیوم نیرو می‌گیرد که برای استفاده در خلأ فضا طراحی شده‌اند. بخش فوق سنگین از ۳۳ موتور رپتور تشکیل شده که ۱۳ موتور در مرکز و ۲۰ موتور باقی‌مانده در اطراف قسمت پشتی بوستر قرار گرفته است. قطر این موتور ۱.۳ متر، ارتفاع ۳.۱ متر و ۹۷.۵ متر است. استارشیپ با توجه به قدرت بالایی که دارد، می‌تواند تا ۱۰۰ نفر را در سفرهای طولانی بین‌سیاره‌ای حمل کند. این فضاپیما در تحویل ماهواره‌ها و کمک به توسعه ایستگاه فضایی در کره ماه در آینده کمک خواهد کرد که جزء برنامه‌های محققان است.
شروعی برای سفرهای فضایی
طبق برنامه‌ریزی‌هایی که از سوی ایلان ماسک انجام شده، نمونه‌های جدید استارشیپ قرار است فضانوردان را از مدار ماه به سطح آن برده و به مدار برگرداند. اما آنچه در این فضاپیما باید از اهمیت بالایی برخوردار باشد، اطمینان از امن و قابل اعتماد بودن آن است. شرکت فضایی SpaceX به دنبال آزمون و خطا در ساخت و آزمایش فضاپیماهای کوچک و دم‌دستی نیست که در هر بار آزمایش به دنبال تکامل آن‌ها باشد، بلکه مسیر را پیدا کرده و حالا با جدیت تمام وارد راهی شده که قرار است بر اساس آن، موشک‌ها و فضاپیماهایی را راهی فضا کند که با سرعت بالایی که دارند، بتوانند هم فضاپیماها و افراد و هم تجهیزات لازم برای فعالیت‌های تحقیقاتی، علمی و اکتشافی را به فضا منتقل کنند. به عبارتی، این شرکت فضایی به دنبال ساخت و تجهیز و تجاری‌سازی فضاپیماهایی است که بتوانند با سرعت بالا، پاسخگوی نیاز دنیای مدرن امروز باشند. به عنوان مثال، هواپیماهایی که غربی‌ها تولید کرده‌اند قادرند ۱۷ ساعت بدون وقفه پرواز کنند، در حالی که ساعات پرواز بدون توقف در هواپیماهای مسافربری روسی تنها ۱۰ ساعت است؛ به این ترتیب، طبیعتاً هواپیماهای غربی با سرعت بالاتری که دارند هم تعداد پروازها و مسافرانی را که جابه‌جا می‌کنند، افزایش می‌دهند و هم در مصرف هزینه‌ها برای ساخت هواپیماهای بیشتر صرفه‌جویی می‌کنند و همین باعث می‌شود شرکت‌های هواپیمایی بیشتر تمایل به استفاده از هواپیماهایی داشته باشند که سرعت بالاتری دارند. این امر برای فضاپیماهایی هم که قرار است در آینده، مسافرانی را اعم از فضانورد، محقق، گردشگر و نیز تجهیزات را به فضا و سیارات منتقل کنند از اهمیت دوچندانی برخوردار است. موفقیت فضاپیمایی مانند استارشیپ، هزینه ساخت فضاپیماهای کوچک‌تر با سرعت‌های پایین‌تر را به شدت کمتر می‌کند. بنابراین، موفقیت این پروژه و استفاده مجدد و کامل از استارشیپ به‌طور چشمگیری می‌تواند هزینه‌های پرتاب را کاهش دهد و این امر بدان معناست که می‌توان انواع جدیدی از فعالیت‌ها را در فضا در نظر گرفت که به سادگی از نظر فناوری بادوام نبوده یا نسبت به فن معماری پرتاب‌های قبلی، هزینه‌های بالایی را به خود اختصاص می‌دهند.
کاهش هزینه‌های پرتاب
شواهد حکایت از آن دارد که بیشتر برنامه‌های پیش‌بینی‌شده برای فضاپیماها، غیرنظامی هستند، اما کاربردهای نظامی احتمالی فضاپیمایی مانند استارشیپ، ماهواره‌های نظارتی و دیگر ماهواره‌های به مراتب ارزان‌تر و در تعداد بیشتر هستند که انتقال سریع محموله‌های بزرگ را در سراسر کره زمین با پروازهای زیرمداری انجام می‌دهند. زمانی که SpaceX بتواند به توانایی استارشیپ برای سوخت‌گیری در مدار پایین زمین دست یابد، یک مأموریت قادر خواهد بود بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ تن بار معادل ۱۰۰ تا ۱۵۰ نفر را منتقل کند. هزینه راه‌اندازی فضاپیما اهمیت بالایی دارد. تنها مرحله نخست پرتابگر فالکون SpaceX برای استفاده مجدد باز می‌گردد، اما این موشک و فضاپیما هزینه‌های پرتاب را به ۲۷۲۰ دلار به ازای هر کیلوگرم کاهش داده است، به طوری که ۲۵ هزار دلار به ازای هر کیلوگرم که کاربران برای پروازهای شاتل فضایی ناسا پرداخت کرده‌اند، کاهش یافته است. هزینه کل پرتاب فالکون حدود ۶۷ میلیون دلار است. از آنجایی که هیچ سخت‌افزاری در پرواز استارشیپ از بین نمی‌رود، تنها هزینه سوخت‌گیری، نگهداری و استفاده از پد مسئله خواهد بود که ۱۰ میلیون دلار یا کمتر در هر پرتاب برای نسخه بعدی استارشیپ هزینه خواهد شد که چیزی حدود ۲ تا ۳ میلیون دلار را دربرمی‌گیرد. هزینه راه‌اندازی استارشیپ بعدی بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ دلار به ازای هر کیلوگرم برآورد شده است.
هدف حمل محموله‌های ۲۰۰ تنی است
اگر استارشیپ را با موشک‌های سیستم پرتاب فضایی ناسا (SLS) مقایسه کنیم که در هر مأموریت غیر از کپسول‌های خدمه Orion به‌طور کامل هزینه‌های بالایی صرف آن می‌شود، خواهیم دید که در SLS در ابتدا، ۴ میلیارد دلار برای هر پرتاب هزینه خواهد داشت و ممکن است حدود ۲.۵ میلیارد دلار هزینه را هم دربرداشته باشد. ناسا در بهترین حالت، سالانه تنها یک SLS پرتاب خواهد کرد. از مزیت‌هایی که SpaceX با راه‌اندازی استارشیپ برخوردار شده این است که به واسطه ظرفیت بالای این فضاپیما، دیگر تک‌ماهواره‌ها را به فضا پرتاب نمی‌کند، بلکه در عوض، می‌تواند ماهواره‌های متعددی را در هر بار مأموریت پرتاب کند که به عبارتی به منظومه‌های ماهواره‌ای شناخته می‌شوند. پرتاب منظومه‌های ماهواره‌ای، هزینه‌های پرتاب را به شدت کاهش می‌دهد و به سرعت، صورت‌های فلکی بزرگی مانند استارلینک را مستقر می‌کند. از سوی دیگر، استارشیپ می‌تواند محموله‌های بسیار بزرگی را تا وزن ۲۰۰ تن در نسل بعدی این فضاپیما حمل کند.
استارلینک یک منظومه ماهواره‌ای است که از سوی SpaceX برای فراهم کردن اینترنت ماهواره‌ای شکل گرفته است. این صورت فلکی از هزاران ماهواره کوچک در مدار پایینی زمین تشکیل شده است. ارسال منظومه‌های ماهواره‌ای علاوه بر کاهش هزینه‌ها، برای اهدافی طراحی شده‌اند که می‌توان به انجام تراکنش رمزارزها از طریق ماهواره‌ها و بالاتر رفتن دقت سیستم‌های GPS اشاره کرد. همچنین ارسال ماهواره‌های متعدد به فضا در قالب منظومه‌های ماهواره‌ای که در یک‌بار ارسال، حدود ۱۶۰ تا ۳۰۰۰ ماهواره به فضا ارسال می‌شود، به‌مرور هزینه ساخت ماهواره‌ها را پایین‌تر می‌آورد و درنتیجه ماهواره‌های ارزان‌تری در اختیار دنیا قرار خواهد گرفت و به‌عبارتی می‌توان گفت بیشتر فعالیت‌ها در دنیا در قالب ماهواره‌ها انجام خواهد شد.
پیش به سوی هر هفته یک استارشیپ
SpaceX در سایت پرتاب «بوکا چیکا» تگزاس در حال ساخت یک Starfactory است که درواقع، خط مونتاژی است که می‌تواند در هفته، یک استارشیپ بسازد؛ در حالی که در حال حاضر، تنها امکان ساخت سه استارشیپ در سال برای این شرکت فضایی وجود دارد. با وجود دو سایت پرتاب دیگر در «کیپ کاناورال»، برآورد شده است تا ۴۴ پرواز در سال از این سایت انجام شود. اگر امکانات پرتاب فضاپیما در سایت «بوکا چیکا» را هم به آن اضافه کنیم، تعداد پرتاب‌های استارشیپ از فالکون، با یک پرتاب به ازای هر ۲.۷ روز، بیشتر خواهد شد.
۲۰۲۶ در مریخ
هزینه پایین، حمل محموله سنگین در مدار و سرعت پرتاب سریع فرصت‌های جدیدی را برای اهدافی کاملاً متفاوت باز می‌کند به‌ویژه زمانی که سوخت‌گیری در مدار ثابت شده باشد. مهم‌ترین نقش استارشیپ حمایت از طرح «آرتمیس» ناسا به منظور بازگرداندن انسان به کره ماه در طرح آماده‌سازی برای مأموریت‌های انسانی به سیاره مریخ است. SpaceX در حال توسعه یک نسخه ویژه از استارشیپ برای فرود روی ماه است. ایلان ماسک پیشنهاد کرده تا سال ۲۰۲۶ با موشک‌های استارشیپ بدون خدمه خود به مریخ سفر کند و تا سال ۲۰۲۸، به طور بالقوه مأموریت‌هایی را در آن سیاره انجام دهد که هدف آن ایجاد حضور دائمی انسان در سطح سیاره است. پرتاب‌های کم‌هزینه‌ای که توسط استارشیپ رقم خواهند خورد، می‌توانند تضمینی برای حضور دائمی انسان در کره ماه باشد به‌طوری که پس از آن می‌توان اقتصاد فضایی و قابلیت تولید مبتنی بر استفاده از منابع ماه را ایجاد کرد. شواهد حاکی ا است که ماه دارای رسوبات یخی قابل‌توجهی در «رگولیت» (سنگ‌پوشه) در قطب جنوب ماه است، جایی که انسان ابتدا در آن فرود می‌آید. اگر بتوان از آب برای پایگاه و در ساخت سوخت موشک برای پرتاب‌های استارشیپ از گرانش ضعیف ماه استفاده کرده، ماه به سکوی پرتابی برای اکتشاف و بهره‌برداری از منابع در سراسر منظومه شمسی تبدیل خواهد شد. این مهم‌تر از استعمار مریخ در دهه‌های آینده است.
ایجاد پایگاه دائمی انسانی در ماه و استفاده از منابع موجود در آن گام بعدی را در فعالیت‌های فضایی انسان باز می‌کند. این شامل ساخت ماهواره‌های بزرگ انرژی خورشیدی مبتنی بر فضایی است که می‌تواند بسیاری از چالش‌های انرژی زمین را برای قرن ۲۱ و پس از آن حل کند. گزینه دیگر سکوهای فضایی تجاری بزرگ برای جایگزینی ایستگاه بین‌المللی فضایی در پایان عمر آن در سال ۲۰۳۰ خواهد بود. ساخت فضای رباتیک با استفاده از منابع قمری و چاپ سه‌بعدی، امکان یک صنعت در فضا را ایجاد می‌کند که می‌تواند نوآوری‌های فناورانه را در دهه‌های ۲۰۳۰ و ۲۰۴۰ تقویت کند. وعده استارشیپ برای دسترسی کم‌هزینه و مکرر به فضا این دوره طلایی جدید اکتشافات فضایی و بهره‌برداری از منابع را باز خواهد کرد.
*بازنشر مطالب دیگر رسانه‌ها در ایسنا به منزله تأیید محتوای آن نیست و صرفا جهت آگاهی مخاطبان می‌باشد.
انتهای پیام
نظرات