سفر اسپیس ایکس و ایلان ماسک برای فتح فضا

اسپیس‌ایکس یک شرکت هوافضای خصوصی است که افراد و محموله‌ها را به فضا منتقل می‌کند، از جمله خدمه ناسا به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS). ایلان ماسک، بنیانگذار این شرکت، همچنین سیستم استارشیپ را برای فرود بر ماه و حمل افراد به مریخ در آینده ایجاد و آزمایش کرد.

تولد اسپیس ایکس

اسپیس ایکس توسط ماسک، یک تاجر اهل آفریقای جنوبی، تأسیس شد. ماسک در سن ۳۰ سالگی، اولین درآمد بزرگ خود را با فروش دو شرکت موفق، از جمله Zip2 به قیمت ۳۰۷ میلیون دلار در سال ۱۹۹۹ و PayPal که در سال ۲۰۰۲ توسط eBay به قیمت ۱.۵ میلیارد دلار خریداری شد، به دست آورد. ماسک تصمیم گرفت که سرمایه‌گذاری بزرگ بعدی او یک شرکت فضایی خصوصی باشد.

ماسک در ابتدا ایده ایجاد گلخانه‌ای به نام Mars Oasis در سیاره سرخ را مطرح کرد. هدف او افزایش علاقه عمومی به اکتشافات فضایی و ایجاد یک ایستگاه تحقیقاتی علمی در مریخ بود. اما هزینه این کار بسیار بالا بود، بنابراین ماسک در ۱۴ مارس ۲۰۰۲ شرکتی به نام Space Exploration Technologies Corp. یا SpaceX را در حومه هاثورن لس‌آنجلس، کالیفرنیا تأسیس کرد.

ماسک یک سوم از سود ۱۰۰ میلیون دلاری قبلی خود را در اسپیس ایکس صرف راه اندازی آن کرد. پس از ۱۸ ماه توسعه، اسپیس ایکس اولین نمونه اولیه خود را در سال ۲۰۰۶ با نام دراگون معرفی کرد. ماسک این نام را از یک آهنگ دهه ۱۹۶۰ انتخاب کرد زیرا بسیاری اهداف فضایی او را غیرممکن می دانستند.

فالکون ۱ - اولین موشک اسپیس ایکس

ماسک وقتی اسپیس ایکس را تأسیس کرد، یک تاجر باتجربه بود و متقاعد شده بود که پرتاب‌های مکرر و قابل اعتمادتر، هزینه اکتشافات فضایی را کاهش می‌دهد. بنابراین، او یک مشتری ثابت پیدا کرد که می‌توانست توسعه اولیه موشک را تأمین مالی کند: ناسا. هدف ماسک برای اسپیس ایکس، توسعه اولین موشک خصوصی با سوخت مایع بود که قادر به رسیدن به مدار باشد و فالکون ۱ نام داشت.

این شرکت برای رسیدن به مدار، مسیر دشواری را در پیش داشت. اسپیس‌ایکس چهار بار تلاش کرد تا فالکون ۱ را با موفقیت به پرواز درآورد. تلاش‌های قبلی با مشکلاتی مانند نشت سوخت و برخورد با قسمت پرتاب موشک مواجه شده بود. اما فالکون ۱ در نهایت دو پرواز موفق، در ۲۸ سپتامبر ۲۰۰۸ و ۱۴ ژوئیه ۲۰۰۹، انجام داد. پرواز سال ۲۰۰۹ همچنین ماهواره RazakSat مالزی را به مدار برد.

در سال ۲۰۰۶، اسپیس ایکس ۲۷۸ میلیون دلار از ناسا تحت برنامه خدمات حمل و نقل مداری تجاری (COTS) دریافت کرد. هدف COTS تسریع توسعه سیستم‌هایی است که می‌توانند محموله‌های تجاری را به ایستگاه فضایی بین‌المللی تحویل دهند. تکمیل مراحل تکمیلی، ارزش کل قرارداد را به ۳۹۶ میلیون دلار رساند. اسپیس ایکس به همراه راکت‌پلین کیستلر (RpK) برای این برنامه انتخاب شدند، اما قرارداد RpK پس از عدم موفقیت شرکت در دستیابی به مراحل تکمیلی مورد نیاز، لغو شد و تنها بخشی از آن پرداخت شد.

بسیاری از شرکت‌ها با یا بدون قراردادهای تأمین مالی در برنامه اولیه COTS شرکت کردند. در سال ۲۰۰۸، ناسا دو قرارداد تجاری دیگر برای تأمین مجدد تجهیزات منعقد کرد. اسپیس‌ایکس قراردادی برای ۱۲ پرواز (به ارزش ۱.۶ میلیارد دلار) دریافت کرد، در حالی که شرکت اوربیتال ساینسز (که اکنون اوربیتال ATK نام دارد) قراردادی برای هشت پرواز (به ارزش ۱.۹ میلیارد دلار) دریافت کرد.

فالکون ۹ و فالکون هوی

نام کلیدی در ناوگان موشکی اسپیس ایکس، فالکون ۹ است که یکی از ویژگی‌های برجسته آن قابلیت استفاده مجدد است. فالکون ۹ در مقایسه با فالکون ۱ (۶۷۰ کیلوگرم)، محموله بیشتری را به مدار پایین زمین (۱۳۱۵۰ کیلوگرم) حمل می‌کند.

اولین بوستر فالکون ۹ در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵ فرود آمد. اسپیس ایکس در تلاش است تا بازیابی بوستر را به یک عملیات روتین تبدیل کند. آنها معمولاً روی فضاپیماهای رباتیک نزدیک سکوی پرتاب فرود می‌آیند. بسیاری از بوسترهای فالکون ۹ چندین بار مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرند تا هزینه‌های پرتاب کاهش یابد.

یک موشک قدرتمندتر، فالکون هوی، در ۶ فوریه ۲۰۱۸ پرتاب شد و تقریباً تمام مراحل مهم خود را تکمیل کرد. فالکون هوی با موفقیت به مدار رسید و یک تسلا رودستر (یک ماشین الکتریکی ساخته شده توسط تسلا، یکی دیگر از شرکت‌های ماسک) و یک مانکن با لباس فضایی به نام استارمن را حمل می‌کرد.

دو موشک تقویت‌کننده طبق برنامه با موفقیت در نزدیکی مرکز فضایی کندی فرود آمدند، اما مرحله اصلی با سرعت ۴۸۰ کیلومتر در ساعت (۳۰۰ مایل در ساعت) به اقیانوس برخورد کرد و نتوانست از این برخورد جان سالم به در ببرد. سپس فالکون هوی در فضا یک موتور را روشن کرد و رودستر را تا مدار مریخ فرستاد.

فضاپیمای دراگون و ماموریت‌های باری به ایستگاه فضایی بین‌المللی

نقطه عطف بزرگ بعدی برای اسپیس ایکس، تحویل محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی بود. فضاپیمای دراگون با موشک فالکون ۹ پرتاب شد و اولین محموله خود را در ماه مه ۲۰۱۲ به عنوان یک پرواز آزمایشی برای برنامه COTS به ایستگاه فضایی بین‌المللی تحویل داد. پرتاب به دلیل مشکلات موتور چند روز به تعویق افتاد، اما موشک در تلاش بعدی با خیال راحت پرواز کرد.

اسپیس‌ایکس اولین پرواز تجاری خود به ایستگاه فضایی بین‌المللی را در اکتبر ۲۰۱۲ به پایان رساند. آن پرواز به بیشتر اهداف خود رسید، اما موشک در حین پرتاب دچار نقص جزئی شد. این حادثه با گیر افتادن ماهواره Orbcomm-OG2 در مداری غیرمعمول و پایین، منجر به شکست ماموریت شد.

اولین نسخه از فضاپیمای دراگون در سال ۲۰۲۰، ۲۰ پرواز به ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام داد که همه آنها به جز CRS-7 (که در ژوئن ۲۰۱۵ پرتاب شد) با موفقیت به مقصد رسیدند. CRS-7 به دلیل نقص فنی موشک از بین رفت و اسپیس ایکس قبل از پرتاب موفقیت‌آمیز بعدی خود در ۸ آوریل ۲۰۱۶، موشک را دوباره طراحی کرد. نسخه جدیدی از فضاپیمای باری دراگون در دسامبر ۲۰۲۰ پرواز خود را آغاز کرد.

فضاپیمای دراگون سرنشین‌دار و پرواز انسان به ایستگاه فضایی بین‌المللی

اسپیس‌ایکس قبل از پرتاب کرو دراگون به فضا، چندین نمونه اولیه توسعه داد. این شرکت آزمایش‌های لغو پرتاب از طریق پد و آزمایش شناوری با اتصال کابلی را در مرکز توسعه و آزمایش موشک اسپیس‌ایکس در مک‌گرگور، تگزاس انجام داد.

اسپیس‌ایکس همچنین از ماژول تحت فشار و ماژول سیستم پشتیبانی از حیات و کنترل محیط زیست برای آزمایش سیستم‌های کلیدی قبل از پرتاب به فضا استفاده کرد. اولین کپسول کرو دراگون که به فضا پرتاب شد، در تاریخ ۲ مارس ۲۰۱۹، ماموریت بدون سرنشین Crew Demo-1 را به پایان رساند و پس از هشت روز اقامت در فضا با موفقیت فرود آمد. این فضاپیما در اواسط پرواز و در جریان یک سری آزمایش‌ها برای ارزیابی سیستم لغو پرتاب، به طور غیرمنتظره‌ای منهدم شد.

اسپیس ایکس اولین پرواز آزمایشی انسانی خود، دمو-۲، را در ۳۰ مارس ۲۰۲۰ انجام داد و فضانوردان باب بنکن و داگ هرلی را به ایستگاه فضایی بین‌المللی برد. این دو نفر در ۲ آگوست ۲۰۲۰ با فضاپیمای کرو دراگون اندیور اسپیس ایکس به زمین بازگشتند. در ۱۵ نوامبر ۲۰۲۰، اولین پرواز عملیاتی موفق، کرو-۲، با استفاده از موشک فالکون ۹، چهار فضانورد را با فضاپیمای کرو دراگون، ملقب به «ریسیلینس»، به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب کرد.

استارشیپ

استارشیپ در قلب برنامه ماسک برای پرواز به مریخ قرار دارد. برنامه آزمایشی با یک وسیله نقلیه کوچک به نام استارهاپر آغاز شد که مجموعه‌ای از پروازهای آزمایشی با اتصال و بدون اتصال را در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ انجام داد. سپس اسپیس‌ایکس آزمایش مجموعه‌ای از وسایل نقلیه استارشیپ را در پروازهای ارتفاع بالا آغاز کرد و با یک آزمایش پرواز کوتاه نمونه اولیه SN5 در آگوست ۲۰۲۰ شروع کرد. یکی از بزرگترین چالش‌های این برنامه، کنترل چرخش‌های میان‌پروازی بود که منجر به تخریب چندین نمونه اولیه استارشیپ قبل از فرود ایمن SN15 در ۵ مه ۲۰۲۱ شد.

استارشیپ برای پرتاب به مدار و اعماق فضا با یک موشک سوپر هوی ۷۰ متری که حدود ۳.۶ تن اکسیژن مایع و متان را در مخزن سوخت خود حمل می‌کند، طراحی شده است. سوپر هوی دارای چهار باله مشبک است که به کنترل فرود موشک کمک می‌کند. استارشیپ و سوپر هوی، وقتی برای اولین بار در آگوست ۲۰۲۱ به هم متصل شدند، یک سیستم پرتاب ۱۲۰ متری و کاملاً قابل استفاده مجدد را تشکیل می‌دهند.

استارشیپ برای اولین بار در آوریل ۲۰۲۳ پرتاب شد. طبق برنامه، استارشیپ در حدود ۳ دقیقه از موتور خود جدا می‌شد و به پرواز خود ادامه می‌داد، سپس پس از ۱.۵ ساعت در سواحل هاوایی فرود می‌آمد. با این حال، مدت کوتاهی پس از جدا شدن از بوستر، انفجاری رخ داد. از زمان این ماموریت، اسپیس‌ایکس بیش از ۱۰۰۰ تغییر در طراحی موشک، از جمله تغییرات در سیستم جداسازی مرحله، ایجاد کرده است.

دومین پرتاب در نوامبر ۲۰۲۳ انجام شد. این بار، فرآیند جداسازی به خوبی پیش رفت و استارشیپ تا ارتفاع ۱۵۰ کیلومتری پرواز کرد. هنگام روشن کردن موتور مرحله دوم، استارشیپ اکسیژن مایع زیادی آزاد کرد که منجر به انفجار شد. در سومین پرواز در ۱۴ مارس، استارشیپ اسپیس‌ایکس برای اولین بار مانورهای زیادی را در مدار به مدت یک ساعت آزمایش کرد، اما در هنگام ورود مجدد نابود شد. در چهارمین پرواز در ۶ ژوئن، استارشیپ از نقاط عطف مهم بسیاری در پرواز آزمایشی عبور کرد، از جمله سالم ماندن کپسول استارشیپ پس از تجربه دمای بسیار بالا در جو زمین، و فرود ایمن کپسول و بوستر.

در جریان پنجمین پرواز آزمایشی خود در صبح ۱۳ اکتبر، موشک سوپر هوی، استارشیپ را در مسیر خود به فضا رها کرد و سپس به زمین بازگشت. برای اولین بار، یک جفت عصای مکانیکی غول‌پیکر در سکوی پرتاب اسپیس‌ایکس در تگزاس، موشک در حال سقوط را گرفتند که یک شاهکار بی‌سابقه در فناوری موشک بود. این امر، اسپیس‌ایکس را به هدف خود که ساخت اولین سیستم موشکی کاملاً قابل استفاده مجدد در تاریخ بود، نزدیک‌تر کرد و به طور چشمگیری هزینه سفرهای فضایی را کاهش داد و در نهایت بشریت را به گونه‌ای چند سیاره‌ای تبدیل کرد. این شرکت با اثبات اینکه هم استارشیپ و هم موشک سوپر هوی می‌توانند به فضا پرتاب شوند و سالم به زمین بازگردند، در مسیر دستیابی به هدف خود برای کاهش هزینه پرتاب موشک به میزان تقریبی ۱۰ برابر قرار دارد.

برنامه‌های آینده اسپیس‌ایکس

اسپیس‌ایکس مشتریان متنوعی دارد، از بخش خصوصی گرفته تا ارتش و سازمان‌های غیردولتی که مایل به پرداخت هزینه برای ارسال محموله به مدار توسط این شرکت هستند. این شرکت در حالی که از خدمات پرتاب درآمد کسب می‌کند، بر توسعه فناوری اکتشافات فضایی آینده نیز متمرکز است.

در سال ۲۰۱۶، ماسک از یک طرح فنی برای پرواز به مریخ خبر داد که هدف آن ایجاد یک مستعمره خودکفا در سیاره سرخ در ۵۰ تا ۱۰۰ سال آینده است. سیستم حمل و نقل بین سیاره‌ای اساساً نسخه بزرگتری از فالکون ۹ است. با این حال، این فضاپیما بزرگتر از فضاپیمای دراگون است که انتظار می‌رود حداقل ۱۰۰ مسافر را در هر پرواز حمل کند.

استارشیپ همچنان نقش برجسته‌ای در برنامه‌های ماسک برای سکونت در مریخ دارد. در فوریه ۲۰۲۲، ماسک گفت که اسپیس‌ایکس می‌تواند هر شش تا هشت ساعت یک فضاپیمای استارشیپ و هر ساعت یک موشک سوپر هوی را در ماموریت‌هایی با حمل تا ۱۵۰ تن بار به مدار پرتاب کند. چنین نرخ پرتاب بالایی هزینه‌ها را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد و سکونت در مریخ را از نظر اقتصادی امکان‌پذیرتر می‌کند.

بر اساس مالکیت فکری و نوآوری

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