SpaceX Starship: كل ما تساءلت عنه يومًا ولكنك كنت تخشى طرحه

يتمتع صاروخ ستارشيب الضخم التابع لشركة سبيس إكس بالقدرة على إحداث تحول في اقتصاد الفضاء التجاري، وضمان مكانة أمريكا كقادة عالميين في سباق الفضاء، ووضع البشر على سطح المريخ لأول مرة. ولكن أولا يجب أن تصل إلى المدار.

أصبح هذا الأمر أكثر احتمالاً مع تسارع برنامج اختبار Starship وإظهار الشركة المزيد والمزيد من القدرات القوية للصاروخ. ومع ذلك، بالنسبة للكثيرين، لا تزال المركبة الفضائية في الأساس مشروعًا زائفًا من أغنى رجل في العالم. ستحاول هذه المقالة شرح أصول الصاروخ وإلى أين يتجه.

ما هي المركبة الفضائية؟

يبلغ ارتفاع ستارشيب حوالي 400 قدم، وهو أكبر وأقوى صاروخ تم بناؤه على الإطلاق. للمقارنة، يبلغ طول صاروخ Falcon 9 المستخدم بكثرة في الشركة 229 قدمًا، بينما يبلغ طول صاروخ Saturn V الذي جلب بعثات أبولو إلى القمر 363 قدمًا.

وتمثل ستارشيب أيضًا سبب وجود سبيس إكس: نشر “نور الوعي”، على حد تعبير ماسك، عبر النظام الشمسي، بدءًا من القمر والمريخ.

يتكون الصاروخ من مرحلتين: الداعم الثقيل للغاية والمرحلة الثانية والتي تسمى أيضًا ستارشيب. عند الإقلاع، يولد Super Heavy قوة دفع لا تصدق تبلغ 16.7 مليون رطل باستخدام 33 محركًا من محركات Raptor. هذه هي كمية الطاقة اللازمة لنقل ما يصل إلى 100-150 طنًا من البضائع والطاقم إلى مدار أرضي منخفض – مرة أخرى، أي ما يعادل Saturn V ولكنه أكثر تقدمًا بكثير من عدة جوانب.

التغيير الأكبر هو أن المركبة الفضائية مصممة لتكون قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل، مما يعني أن كلتا المرحلتين ستعودان في النهاية إلى موقع الإطلاق ليتم تجديدهما بسرعة وإعادة استخدامهما في المهمة التالية. سيكون هذا هو الأول من نوعه في تاريخ الصواريخ. في حين كانت شركة SpaceX رائدة في إعادة استخدام الصاروخ Falcon 9، إلا أن المرحلة العليا لا تزال في المدار، لتحترق في الغلاف الجوي للأرض.

ويزعم ماسك أن إمكانية إعادة الاستخدام، جنبًا إلى جنب مع سعة الحمولة المذهلة، يمكن أن تؤدي إلى انخفاض تكاليف Starship (لشركة SpaceX نفسها) إلى ما يصل إلى 2 مليون دولار إلى 3 ملايين دولار لكل عملية إطلاق. على الرغم من أننا لا نملك فكرة واضحة عما ستكلفه الشركة لإطلاق كل صاروخ Falcon 9، نظرًا لأن البيانات المالية لشركة SpaceX سرية، فإن سعرها يبلغ 69.75 مليون دولار للعميل.

ما هي أصول برنامج ستارشيب؟

لقد تم تضمين السفر بين الكواكب في الحمض النووي لشركة SpaceX منذ بدايتها. تحدث إيلون ماسك عن تطوير صاروخ ثقيل قادر على حمل عدة أطنان من الكتلة إلى مدار أرضي منخفض، والقمر، وحتى أبعد لمدة عقدين من الزمن. في وقت مبكر من عام 2005، كان ” ماسك ” يناقش علنًا خططه لبناء صاروخ بسعة حمولة تصل إلى 100 طن لإرساله إلى مدار أرضي منخفض.

لقد أصبح الصاروخ المعروف الآن باسم Starship تحت عدة أسماء مختلفة: “BFR” و”BFS” ​​(Big F—ing Rocket/Ship أو Big Falcon Rocket/Ship، اعتمادًا على من تسأل)؛ الناقل الاستعماري المريخ؛ ونظام النقل بين الكواكب. في يوليو 2019، أكمل النموذج الأولي الصغير للمرحلة الثانية المسمى “Starhopper” قفزة صغيرة لأول مرة؛ وأعقب ذلك أول متظاهر واسع النطاق، يسمى SN15، والذي أكمل رحلة تجريبية على ارتفاعات عالية لأول مرة في مايو 2021.

بالطبع، لم يكن كل شيء ورديًا: فقد قامت الشركة أيضًا بتفجير عدد قليل من النماذج الأولية على طول الطريق، وانتهت اختبارات الطيران المتكاملة الأولى والثانية في أبريل 2023 ونوفمبر 2023 بانفجارات نارية في الجو.

لقد تسارع برنامج ستارشيب في السنوات الأخيرة بفضل تغييرين رئيسيين: إطلاق وتشغيل ستارلينك، مجموعة الأقمار الصناعية للإنترنت التابعة لشركة سبيس إكس، والتي توفر إيرادات مهمة لدعم تطوير المركبة الفضائية، وجائزة نظام الهبوط البشري (HLS) بقيمة 4 مليارات دولار من وكالة ناسا لتطويره. نسخة من Starship لهبوط البشر على القمر لبرنامج Artemis. وهو ما يقودنا إلى السؤال التالي …

لماذا تعتبر المركبة الفضائية مهمة؟

غالبًا ما يُنظر إلى المركبة الفضائية على أنها مشروع محبوب لأحد المليارديرات، لكن هذه قراءة خاطئة للغاية للغرض من المركبة الفضائية أو الدور الذي يمكن أن تلعبه في مستقبل اقتصاد الفضاء.

بغض النظر عن الوقت الذي قد تدخل فيه المركبة الفضائية العمليات التجارية، يتفق كل خبراء الصناعة تقريبًا على أن لديها القدرة على إحداث تحول جذري في اقتصاد الفضاء. كما ذكرنا أعلاه، لم تكن هناك مركبة إطلاق أخرى قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل على الإطلاق، وتلك التي يمكن إعادة استخدامها جزئيًا لا تقترب من حجم الصاروخ وقوته الهائلين.

ماذا يعني ذلك؟ حسنًا، مع حل القدرة على إطلاق البضائع بكميات كبيرة، يمكن للمرء أن يبدأ في تخيل العديد من الاحتمالات المذهلة والتي لم يكن من الممكن تصورها حتى الآن – بشرط أن تتمكن بقية الصناعة من مواكبة ذلك.

إن المركبة الفضائية ليست مجرد ركيزة أساسية للنمو في صناعة الفضاء التجارية. كما علقت ناسا آمال برنامج Artemis الخاص بها على مركبة الإطلاق الضخمة عندما منحت SpaceX جائزة HLS في عام 2021، لتسليم المركبة الفضائية المأهولة القادرة على إنزال رواد فضاء على القمر لمهمة Artemis III. لقد حولت هذه الجائزة المركبة الفضائية من طموح شركة واحدة إلى جزء رئيسي من ضمان استمرار تفوق أمريكا في الفضاء.

متى يكون اختبار الطيران القادم؟

من المقرر حاليًا إجراء اختبار الطيران السادس في موعد لا يتجاوز 18 نوفمبر. ونقوم هنا بتفصيل أهداف الرحلة الرئيسية للاختبار. ستحاول الشركة إعادة تحقيق النجاحات التي حققتها الرحلة التجريبية السابقة – بما في ذلك الإمساك بالصاروخ الثقيل للغاية باستخدام أذرع “عيدان تناول الطعام” البارزة من برج الإطلاق – بالإضافة إلى اختبار ترقيات الأجهزة والبرامج.

إذن متى سنذهب إلى المريخ؟

وفقًا لأحدث تقديرات ” ماسك ” – والتي يجب القول إن تقديراته لم تكن موثوقة تاريخيًا بشكل خاص – سيتم إطلاق المركبة الفضائية إلى المريخ في عام 2026. وهذه هي أقرب فرصة للقيام بمهمة مناسبة وفقًا لموقع مداري الكوكبين حول الكوكب. شمس. من غير الواضح ما إذا كانت شركة SpaceX ستجهز الصاروخ في الوقت المناسب لمثل هذه المهمة الطويلة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه لا تزال هناك بعض التحديات التقنية الكبرى التي يجب تجنب المخاطر، مثل إعادة التزود بالوقود في المدار.

هذا صحيح: للوصول إلى المريخ، أو حتى القمر، ستحتاج ستارشيب إلى التزود بالوقود باستخدام ناقلة ستارشيب الموجودة في المدار. ستنقل المركبة الفضائية الوقود الدافع إلى المركبة الرئيسية قبل أن تتمكن من مواصلة رحلتها. يجب أن تتم إعادة التزود بالوقود عدة مرات – بالنسبة لـ Artemis III، تقدر SpaceX الحاجة إلى إطلاق حوالي 10 ناقلات للتزود بالوقود إلى المدار قبل تلك المهمة.

لن تبدو المركبة الفضائية التي ستذهب إلى المريخ تمامًا مثل تلك التي تحلق اليوم، كما أخبر ماسك موظفي SpaceX في أبريل: من المرجح أن يصل طول المركبة الفضائية بين الكواكب إلى 500 قدم، مع مساحة أكبر للطاقم والبضائع.