رحلة سبيس إكس وإيلون ماسك لغزو الفضاء

سبيس إكس شركة طيران وفضاء خاصة تنقل الأفراد والبضائع إلى الفضاء، بما في ذلك طواقم ناسا إلى محطة الفضاء الدولية. كما ابتكر مؤسسها إيلون ماسك واختبر نظام ستارشيب للهبوط على القمر ونقل البشر إلى المريخ مستقبلًا.

ولادة سبيس إكس

أسس ماسك، رجل الأعمال الجنوب أفريقي، شركة سبيس إكس. في الثلاثين من عمره، حقق ماسك أول ثروته الطائلة ببيع شركتين ناجحتين، إحداهما زيب2 مقابل 307 ملايين دولار عام 1999، والأخرى باي بال التي استحوذت عليها إيباي مقابل 1.5 مليار دولار عام 2002. قرر ماسك أن مشروعه الكبير التالي سيكون شركة فضاء خاصة.

خطرت في بال ماسك فكرة إنشاء بيت زجاجي يُسمى "واحة المريخ" على الكوكب الأحمر. كان هدفه إثارة الاهتمام العام باستكشاف الفضاء وتوفير محطة بحث علمي على المريخ. لكن التكلفة كانت باهظة، فأسس ماسك شركة "سبيس إكسبلوريشن تكنولوجيز كورب" (أو سبيس إكس) في ضاحية هوثورن بلوس أنجلوس، كاليفورنيا، في 14 مارس/آذار 2002.

أنفق ماسك ثلث أرباحه السابقة البالغة 100 مليون دولار على سبيس إكس لإطلاقها وتشغيلها. بعد 18 شهرًا من التطوير، طرحت سبيس إكس نموذجها الأولي عام 2006 تحت اسم "دراجون". اختار ماسك الاسم مستوحىً من أغنية من ستينيات القرن الماضي لأن الكثيرين اعتقدوا أن أهدافه الفضائية مستحيلة.

فالكون 1 - أول صاروخ لشركة سبيس إكس

كان ماسك رجل أعمال مخضرمًا عندما أسس سبيس إكس، وكان يؤمن بأن إطلاقًا أكثر تواترًا وموثوقية سيقلل من تكلفة استكشاف الفضاء. لذا، وجد عميلًا ثابتًا قادرًا على تمويل التطوير المبكر للصاروخ: ناسا. كان هدف ماسك من سبيس إكس هو تطوير أول صاروخ خاص يعمل بالوقود السائل وقادر على الوصول إلى المدار، ويُسمى فالكون 1.

واجهت الشركة صعوبة في الوصول إلى المدار. فقد أجرت سبيس إكس أربع محاولات ناجحة لإطلاق صاروخ فالكون 1. وواجهت المحاولات السابقة مشاكل مثل تسرب الوقود والاصطدام بمرحلة الصاروخ. إلا أن فالكون 1 نجح في النهاية في رحلتين، في 28 سبتمبر/أيلول 2008 و14 يوليو/تموز 2009. كما حملت رحلة عام 2009 القمر الصناعي الماليزي رازاك سات إلى المدار.

في عام ٢٠٠٦، حصلت سبيس إكس على ٢٧٨ مليون دولار من ناسا في إطار برنامج خدمات النقل المداري التجاري (COTS). يهدف هذا البرنامج إلى تسريع تطوير أنظمة قادرة على نقل البضائع التجارية إلى محطة الفضاء الدولية. ومع استكمال مراحل إضافية، وصلت القيمة الإجمالية للعقد إلى ٣٩٦ مليون دولار. وقد اختيرت سبيس إكس للبرنامج مع روكيت بلين كيستلر (RpK)، ولكن تم إلغاء عقد RpK ولم يُدفع له سوى جزء من قيمته بعد فشل الشركة في تحقيق المراحل المطلوبة.

شاركت العديد من الشركات في برنامج COTS في مراحله الأولى، سواءً بتمويل أو بدونه. في عام ٢٠٠٨، منحت ناسا عقدين إضافيين لإعادة الإمداد التجاري. حصلت سبيس إكس على عقد لـ ١٢ رحلة (١.٦ مليار دولار)، بينما حصلت شركة أوربيتال ساينسز (المعروفة الآن باسم أوربيتال إيه تي كيه) على عقد لثماني رحلات (١.٩ مليار دولار).

فالكون 9 وفالكون هيفي

نجم أسطول صواريخ سبيس إكس هو صاروخ فالكون 9، ومن أبرز ميزاته إمكانية إعادة استخدامه. يستطيع فالكون 9 حمل حمولة أكبر إلى مدار أرضي منخفض (13,150 كجم) مقارنةً بفالكون 1 (670 كجم).

هبطت أول مرحلة تعزيز لصاروخ فالكون 9 في 21 ديسمبر 2015. تسعى سبيس إكس لاستعادة مراحل التعزيز كعملية روتينية. عادةً ما تهبط هذه المراحل على مركبات آلية بالقرب من موقع الإطلاق. يُعاد استخدام العديد من مراحل التعزيز لصاروخ فالكون 9 عدة مرات لتقليل تكاليف الإطلاق.

أُطلق صاروخٌ أقوى، وهو فالكون هيفي، في 6 فبراير 2018، مُكملاً بذلك جميع مراحله تقريبًا. حلّقَ فالكون هيفي بنجاح في المدار، حاملاً سيارة تيسلا رودستر (سيارة كهربائية من إنتاج تيسلا، إحدى شركات ماسك)، ودميةً ترتدي بدلة فضاء تُدعى ستارمان.

هبطت المعززتان بنجاح قرب مركز كينيدي للفضاء كما هو مخطط، لكن المرحلة الأساسية اصطدمت بالمحيط بسرعة 480 كم/ساعة (300 ميل/ساعة) بسرعة كبيرة جدًا، ولم تصمد أمام الاصطدام. ثم شغّل صاروخ فالكون هيفي محركاته في الفضاء، مرسلًا مركبة رودستر إلى مدار المريخ على الأقل.

مركبات دراغون الفضائية ومهمات الشحن إلى محطة الفضاء الدولية

كان الإنجاز الرئيسي التالي لسبيس إكس هو توصيل الشحنات إلى محطة الفضاء الدولية. انطلقت مركبة دراغون الفضائية على متن صاروخ فالكون 9، ناقلةً أول شحنة لها إلى محطة الفضاء الدولية في مايو 2012 كرحلة تجريبية لبرنامج COTS. تأجل الإطلاق لعدة أيام بسبب مشاكل في المحرك، لكن الصاروخ حلق بسلام في المحاولة التالية.

أكملت سبيس إكس أول رحلة تجارية لها إلى محطة الفضاء الدولية في أكتوبر 2012. حققت تلك الرحلة معظم أهدافها، إلا أن الصاروخ تعرض لعطل جزئي أثناء الإطلاق. وانتهى الحادث بتعطل القمر الصناعي Orbcomm-OG2 في مدار منخفض بشكل غير معتاد، مما أدى إلى فشل المهمة.

قامت النسخة الأولى من مركبة دراغون الفضائية بعشرين رحلة إلى محطة الفضاء الدولية عام ٢٠٢٠، جميعها وصلت بنجاح باستثناء مركبة CRS-7 (التي أُطلقت في يونيو ٢٠١٥). فُقدت مركبة CRS-7 بسبب عطل في الصاروخ، وأعادت سبيس إكس تصميم الصاروخ قبل إطلاقها الناجح التالي في ٨ أبريل ٢٠١٦. بدأت نسخة جديدة من مركبة دراغون الفضائية للشحن في التحليق في ديسمبر ٢٠٢٠.

مركبة كرو دراغون الفضائية والرحلة البشرية إلى محطة الفضاء الدولية

طورت سبيس إكس عدة نماذج أولية قبل إطلاق كرو دراغون إلى الفضاء. أجرت الشركة اختبارات الإجهاض في الموقع واختبارات التحليق المربوط في منشأة سبيس إكس لتطوير واختبار الصواريخ في ماكجريجور، تكساس.

استخدمت سبيس إكس أيضًا الوحدة المضغوطة ووحدة نظام دعم الحياة والتحكم البيئي لاختبار الأنظمة الرئيسية قبل إطلاقها إلى الفضاء. أكملت أول مركبة كرو دراغون رحلة كرو ديمو-1، وهي مهمة غير مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية، في 2 مارس 2019، وهبطت بنجاح بعد ثمانية أيام في الفضاء. دُمرت المركبة الفضائية بشكل غير متوقع في منتصف الرحلة خلال سلسلة من الاختبارات لتقييم نظام إيقاف الإطلاق.

أطلقت سبيس إكس أول رحلة تجريبية بشرية لها، ديمو-2، في 30 مارس 2020، وعلى متنها رائدا الفضاء بوب بهنكن ودوغ هيرلي إلى محطة الفضاء الدولية. عادا إلى الأرض على متن مركبة سبيس إكس كرو دراغون إنديفور في 2 أغسطس 2020. في 15 نوفمبر 2020، استخدمت أول رحلة تشغيلية ناجحة، كرو-2، صاروخ فالكون 9 لإطلاق أربعة رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية على متن مركبة كرو دراغون، الملقبة بـ"ريزيلينس".

سفينة فضاء

تُعدّ مركبة ستارشيب جوهر خطة ماسك للسفر إلى المريخ. بدأ برنامج الاختبار بمركبة صغيرة تُسمى ستارهوبر، والتي أجرت سلسلة من الرحلات التجريبية المربوطة وغير المربوطة في عامي 2019 و2020. ثم بدأت سبيس إكس باختبار سلسلة من مركبات ستارشيب في رحلات عالية الارتفاع، بدءًا باختبار طيران قصير للنموذج الأولي SN5 في أغسطس 2020. كان من أكبر تحديات البرنامج التعامل مع الانقلاب الجوي، الذي أدى إلى تدمير العديد من نماذج ستارشيب الأولية قبل هبوط SN15 السلس في 5 مايو 2021.

صُممت مركبة ستارشيب للانطلاق إلى المدار والفضاء العميق على متن صاروخ سوبر هيفي بطول 230 قدمًا، يحمل حوالي 8000 رطل من الأكسجين السائل والميثان في خزان وقوده. يتميز سوبر هيفي بأربع زعانف شبكية تُساعد في التحكم في هبوط الصاروخ. عند تركيبه لأول مرة في أغسطس 2021، يُشكل ستارشيب وسوبر هيفي نظام إطلاق قابل لإعادة الاستخدام بالكامل، بطول 390 قدمًا.

أُطلقت مركبة ستارشيب لأول مرة في أبريل 2023. ووفقًا للخطة، سينفصل الصاروخ في غضون 3 دقائق تقريبًا، ويواصل الطيران بمحركه الخاص، ثم يهبط قبالة سواحل هاواي بعد ساعة ونصف. ومع ذلك، وقع انفجار بعد وقت قصير من انفصاله عن المعزز. منذ هذه المهمة، أجرت سبيس إكس أكثر من 1000 تغيير على تصميم الصاروخ، بما في ذلك تغييرات على نظام فصل المراحل.

أُجري الإطلاق الثاني في نوفمبر 2023. هذه المرة، سارت عملية الانفصال على ما يرام، وحلقت المركبة الفضائية على ارتفاع 150 كيلومترًا. أثناء تشغيل محرك المرحلة الثانية، أطلقت المركبة الفضائية كمية زائدة من الأكسجين السائل، مما أدى إلى انفجار. في الرحلة الثالثة في 14 مارس، اختبرت مركبة سبيس إكس الفضائية العديد من المناورات في المدار لأول مرة لمدة ساعة، لكنها تحطمت أثناء العودة إلى الغلاف الجوي. في الرحلة الرابعة في 6 يونيو، اجتازت المركبة الفضائية عدة مراحل مهمة في رحلة الاختبار، بما في ذلك بقاء كبسولة المركبة الفضائية سليمة بعد تعرضها لدرجات حرارة قصوى في الغلاف الجوي للأرض، وهبطت كل من الكبسولة والمعزز بسلام.

في رحلته التجريبية الخامسة صباح 13 أكتوبر/تشرين الأول، أطلق صاروخ سوبر هيفي مركبة ستارشيب في طريقه إلى الفضاء، ثم سقط عائدًا إلى الأرض. ولأول مرة، التقطت عصاتان ميكانيكيتان عملاقتان في منصة إطلاق سبيس إكس في تكساس الصاروخ الساقط، وهو إنجاز غير مسبوق في تكنولوجيا الصواريخ. ونتيجةً لذلك، تقترب سبيس إكس خطوةً أخرى من هدفها المتمثل في بناء أول نظام صاروخي قابل لإعادة الاستخدام بالكامل في التاريخ، مما يُقلل بشكل كبير من تكلفة السفر إلى الفضاء، ويحول البشرية في نهاية المطاف إلى كائنات متعددة الكواكب. وبعد أن أثبتت الشركة أن كلاً من صاروخ ستارشيب وصاروخ سوبر هيفي يمكنهما الانطلاق إلى الفضاء والعودة إلى الأرض سليمين، فإنها تسير على الطريق الصحيح لتحقيق هدفها المتمثل في جعل إطلاق الصواريخ أرخص بعشر مرات تقريبًا.

خطط سبيس إكس المستقبلية

لدى سبيس إكس قاعدة عملاء متنوعة، من القطاع الخاص إلى الجيش، وصولاً إلى المنظمات غير الحكومية المستعدة لدفع تكاليف توصيل الشحنات إلى المدار. وبينما تجني الشركة أرباحًا من خدمات الإطلاق، فإنها تُركز أيضًا على تطوير تقنيات استكشاف الفضاء المستقبلية.

في عام ٢٠١٦، أعلن ماسك عن خطة تقنية للسفر إلى المريخ، بهدف إنشاء مستعمرة مكتفية ذاتيًا على الكوكب الأحمر خلال الخمسين إلى المئة عام القادمة. نظام النقل بين الكواكب هذا هو في الأساس نسخة أكبر من صاروخ فالكون ٩. ومع ذلك، فإن المركبة الفضائية أكبر من مركبة دراغون، ومن المتوقع أن تحمل ما لا يقل عن ١٠٠ راكب في كل رحلة.

لا تزال مركبة ستارشيب تُمثّل جزءًا لا يتجزأ من خطط ماسك لاستعمار المريخ. في فبراير 2022، صرّح ماسك بأن سبيس إكس قادرة على إطلاق مركبة ستارشيب كل ست إلى ثماني ساعات، وصاروخ سوبر هيفي كل ساعة، في مهمات تحمل ما يصل إلى 150 طنًا من البضائع إلى المدار. ستُخفّض هذه المعدلات العالية من التكاليف بشكل كبير، مما يجعل استيطان المريخ أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية.

وفقًا للملكية الفكرية والابتكار

المصدر: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943