ابر موشک میلیاردر آمریکایی می‌تواند کل صنعت فضایی را تغییر دهد

TPO - ایلان ماسک، میلیاردر آمریکایی، می‌خواهد موشکش انقلابی در سفرهای فضایی ایجاد کند. موشک استارشیپ شرکت اسپیس ایکس متعلق به ایلان ماسک، میلیاردر، در حال حاضر بزرگترین و قدرتمندترین موشک ساخته شده تاکنون است.

موشک استارشیپ

استارشیپ یک موشک فوق سنگین است که توسط اسپیس ایکس ساخته شده است. این موشک از یک مرحله موشک فوق سنگین و یک فضاپیمای استارشیپ تشکیل شده است که هدف آن دستیابی به بار زیاد و هزینه‌های عملیاتی پایین است. هر دو مرحله موشک قادر به فرود و رساندن ۱۰۰ تن بار به مدار پایین زمین هستند. پس از سوخت‌گیری با اکسیژن مایع و متان مایع در مدار، این فضاپیما قادر به پرواز به ماه یا مریخ و همچنین سایر مکان‌ها در منظومه شمسی خواهد بود.

استارشیپ چقدر بزرگ و قدرتمند است؟

استارشیپ یک فضاپیمای ۵۰ متری با جرم خشک کمتر از ۱۰۰ تن است که در قسمت بالایی موشک استارشیپ با همین نام قرار دارد. فضاپیمای استارشیپ می‌تواند حدود ۱۲۰۰ تن سوخت اکسیژن مایع یا متان مایع را در خود جای دهد که هر نوع سوخت به ترتیب در یک مخزن اصلی و یک مخزن ثانویه قرار می‌گیرد.

علاوه بر مخازن سوخت اصلی، مخازن سوخت ثانویه برای سوخت‌رسانی به ارابه‌های فرود فضاپیما استفاده می‌شوند. پس از سوخت‌گیری مجدد توسط فضاپیمای استارشیپ، برد فضاپیما به ماه، مریخ و بسیاری از مکان‌های دیگر در منظومه شمسی گسترش می‌یابد. در قسمت عقب فضاپیما شش موتور رپتور وجود دارد، از جمله سه موتور رپتور که به کار در جو و سه موتور رپتور وکیوم که به کار در فضا اختصاص داده شده‌اند.

فضاپیمای استارشیپ دارای کاشی‌های شش‌ضلعی است که از آسیب رساندن پلاسمای تولید شده هنگام ورود به جو به فضاپیما جلوگیری می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا دمایی تا ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل کند. حجم محموله استارشیپ حدود ۱۰۰۰ متر مکعب است که بسیار بزرگتر از هر فضاپیمای دیگری است.

۳۳ موتور در پایین موشک سوپر هوی قادر به تولید حدود ۷۴ مگانیوتن نیروی رانش هستند که تقریباً ۷۰۰ برابر قدرتمندتر از نیروی رانشی است که یک جت مسافربری ایرباس A320neo می‌تواند تولید کند.

موشک استارشیپ اکنون ۱۲۰ متر بلندتر شده است که در مقایسه با طول آن در دومین پرتاب آزمایشی در ژوئن ۲۰۲۳، ۱ متر افزایش یافته است. این طول اضافی به دلیل ۱ متر بلندتر بودن موشک سوپر هوی است.

موشک استارشیپ همچنین دو برابر موشک ساترن ۵ - اولین موشکی که انسان را به ماه برد - نیروی رانش دارد. طبق گفته اسپیس ایکس، این نیروی رانش می‌تواند محموله‌ای به وزن حداقل ۱۵۰ تن را از سکوی پرتاب به مدار پایین زمین منتقل کند.

هر دو موشک استارشیپ و سوپر هوی با سوختی ساخته شده از مخلوطی از متان مایع فوق سرد و اکسیژن مایع به نام متالوکس سوخت‌گیری می‌شوند.

در حال حاضر، قرار است موشک استارشیپ از پایگاه فضایی اسپیس ایکس، مرکز فضایی کندی و دو سکوی پرتاب فراساحلی این شرکت پرتاب شود. پس از روشن کردن ۳۳ موتور رپتور، مرحله فوق سنگین در هوا از استارشیپ جدا می‌شود. سپس موشک از جو عبور کرده و روی یک جفت تیر فولادی در برج پرتاب فرود می‌آید. در همین حال، استارشیپ سه موتور رپتور وکیوم خود را روشن کرده و خود را در مدار قرار می‌دهد. در پایان ماموریت، فضاپیما وارد جو می‌شود و توسط یک سپر حرارتی محافظت می‌شود. سپس فضاپیما با استفاده از دو بال خود به محل فرود برمی‌گردد و سه موتور رپتور خود را برای فرود عمودی روشن می‌کند.

موشک پس از ارتقاها و تنظیمات فراوان.

اسپیس‌ایکس اولین بار در سال ۲۰۰۵ طرح‌هایی برای یک موشک سنگین پیشنهاد داد. طراحی و نام این موشک بین آن زمان تا سال ۲۰۱۹ مرتباً تغییر کرد. در ژوئیه ۲۰۱۹، استارهاپر در ارتفاع ۱۵۰ متری از زمین برخاست و فرود آمد و به اولین موشکی تبدیل شد که از موتورهای رپتور استفاده می‌کند. در مه ۲۰۲۱، استارشیپ با نام رمز SN15، تا ارتفاع ۱۰ کیلومتری پرواز کرد، وارد سقوط آزاد شد و پس از چهار تلاش ناموفق با موفقیت فرود آمد.

استارشیپ چگونه فرود می‌آید؟

کسانی که در نزدیکی ناظر هستند، صدای غرش رعدآسایی را خواهند شنید، زیرا سوپر هوی از سرعت مافوق صوت خود کاسته می‌شود.

در آخرین پرتاب آزمایشی، اسپیس‌ایکس موشک سوپر هوی را روی برجک خود نگه داشت. از آنجایی که هیچ برجکی روی مریخ یا ماه برای انجام این کار وجود ندارد، موشک استارشیپ باید بتواند خودش را روی پاهایش فرود بیاورد. برای انجام این کار، استارشیپ به تدریج هنگام پایین آمدن به حالت افقی می‌چرخد، چیزی که ماسک آن را «چرخش شکم» می‌نامد.

این امر سطح درگ استارشیپ را افزایش داده و به کاهش سرعت آن کمک می‌کند. هنگامی که استارشیپ به اندازه کافی به سطح نزدیک شد، سرعت خود را به اندازه‌ای کاهش می‌دهد که موتورهایش روشن شوند و به حالت عمودی بازگردد. سپس استارشیپ از موشک‌های خود برای صاف کردن خود استفاده می‌کند و با استفاده از ارابه‌های فرود خود روی سطح سخت فرود می‌آید.

استارشیپ در پرتاب‌های آزمایشی قبلی خود تمام موارد فوق را انجام داده است - به جز فرود روی سطح سخت. تاکنون، فقط در اقیانوس فرود آمده است.

اسپیس‌ایکس کاری را امتحان کرد که قبلاً هرگز انجام نداده بود. پس از جدا شدن، قسمت پایینی بوستر سرعتش را کم کرد و به آرامی به سمت سکوی پرتاب پایین آمد، در حالی که دو بازوی مکانیکی غول‌پیکر آن را گرفته بودند - حرکتی که به عنوان «گرفتن» شناخته می‌شود.

پس از چندین فرود شبیه‌سازی‌شده در دریا، در پنجمین پرتاب آزمایشی، فرود قسمت پایینی استارشیپ، یعنی بوستر سوپر هوی، با موفقیت انجام شد.

یکی از اهداف پرتاب آزمایشی، روشن شدن هرگونه مشکل موجود است. حتی یک اشتباه می‌تواند باعث شود کل ساختار داخلی موشک به دلیل گازهای خروجی آزاد شده توسط موتور ذوب شود.

استارشیپ جاه‌طلبی‌هایی برای پرواز به ماه و مریخ دارد

استارشیپ هرگز خدمه نداشته است، اما ایلان ماسک میلیاردر و شرکتش طرح‌های بلندپروازانه‌ای دارند، با این هدف که روزی انسان‌ها را به مریخ بفرستند.

در کوتاه‌مدت، موشک استارشیپ ماهواره‌ها را پرتاب خواهد کرد، سپس به گردشگران فضایی خدمت‌رسانی خواهد کرد و فضانوردان را به عنوان بخشی از برنامه آرتمیس روی ماه فرود خواهد آورد. در آینده‌ای دورتر، انتظار می‌رود این موشک جاه‌طلبی‌های این شرکت برای سکونت در مریخ را به واقعیت تبدیل کند و پروازهایی را در سراسر قاره‌های زمین انجام دهد.

پیش از این چهار پرتاب آزمایشی استارشیپ انجام شده است. اولین باری که سیستم موشک قبل از جدا شدن بوسترها، پیش از موعد منفجر شد. اسپیس ایکس با آزمایش موشک‌ها در حالی که می‌دانست سیستم بی‌نقص نیست، روند توسعه را تسریع کرد تا از اشتباهات درس بگیرد.

در واقع، اسپیس‌ایکس با هر پرتاب آزمایشی پیشرفت داشته است - ابتدا با یک پرتاب بدون شکست، سپس با یک ورود مجدد موفق، که در آن هر دو موشک استارشیپ و سوپر هوی به صورت کنترل‌شده فرود آمدند و به ترتیب در اقیانوس هند و خلیج مکزیک معلق ماندند، قبل از اینکه در دریا فرود بیایند.

استارشیپ چه کاربردهای دیگری دارد؟

در آینده نزدیک، موشک استارشیپ می‌تواند برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گیرد.

تاکنون، ایلان ماسک، میلیاردر، از موشک‌های خود، مانند سری فالکون ۹، برای پرتاب ماهواره‌های تجاری استارلینک استفاده کرده است.

این ماهواره‌ها طول عمر کوتاهی حدود ۵ سال دارند و اسپیس‌ایکس برای حفظ همین تعداد در فضا، باید به‌طور مداوم ماهواره پرتاب کند.

ناسا می‌خواهد از استارشیپ به عنوان بخشی از برنامه آرتمیس خود استفاده کند، برنامه‌ای که هدف آن حفظ حضور انسان در ماه در درازمدت است. ناسا قصد دارد از استارشیپ برای یک ماموریت قمری در سال ۲۰۲۶ استفاده کند.

ایلان ماسک می‌خواهد در آینده‌ای دورتر، موشک استارشیپ بتواند پروازهای طولانی به مریخ و بازگشت را انجام دهد - هر مسیر حدود نه ماه طول می‌کشد.

ایده این است که موشک استارشیپ به مدار پایین زمین پرتاب شود و در آنجا رها شود. سپس توسط یک «سفینه سوخت‌گیری» اسپیس‌ایکس سوخت‌گیری شده و به سفر خود به مریخ ادامه دهد.

همچنین می‌توان استفاده از موشک استارشیپ را برای پرتاب یک تلسکوپ فضایی تصور کرد. برای پرتاب سریع هزاران ماهواره به فضا یا یک تلسکوپ فضایی بزرگتر، به یک موشک بزرگ نیاز است.

استارشیپ همچنین برای حمل بارهای سنگین مورد نیاز برای ساخت ایستگاه‌های فضایی و در نهایت، احتمالاً زیرساخت‌های لازم برای پشتیبانی از سکونت انسان در ماه طراحی شده است.

فضاپیمای استارشیپ می‌تواند مسافران را به ماه، مریخ و سایر مقاصد منظومه شمسی حمل کند. نه تنها این، بلکه این کشتی مسافربری می‌تواند پروازهای بین قاره‌ای نیز انجام دهد. یک کشتی می‌تواند تا ۱۰۰ مسافر را با «محل خواب خصوصی، اتاق‌های عمومی، انبار، پناهگاه‌های تشعشع و اتاق‌های شیشه‌ای» حمل کند. سیستم پشتیبانی حیات در کشتی «آب‌بندی شده» است، به این معنی که مواد داخل کشتی دائماً مورد استفاده مجدد و بازیافت قرار می‌گیرند.

فضاپیمای تانکر سوخت استارشیپ برای گسترش برد سایر فضاپیماها استفاده خواهد شد. به گفته ایلان ماسک، برای ارسال یک استارشیپ به ماه، باید تا هفت تانکر سوخت پرتاب کنیم. این ایده توسط ایلان ماسک در سپتامبر ۲۰۱۹ با اتصال دم دو فضاپیما به یکدیگر ارائه شد. سپس، هر دو فضاپیما با موتورهای کمکی کمی به سمت تانکر سوخت شتاب می‌گیرند و سوخت را به یکدیگر فشار می‌دهند. در اکتبر ۲۰۲۰، ناسا ۵۳.۲ میلیون دلار به اسپیس ایکس اعطا کرد تا انتقال ۱۰ تن سوخت بین دو استارشیپ در فضا را آزمایش کند.

استارشیپ HLS گونه‌ای از فضاپیمای استارشیپ است که قرار است در برنامه آرتمیس، جانشین برنامه آپولو، روی ماه فرود بیاید. در بالای استارشیپ HLS پنجره‌ها و دریچه‌های هوا، همراه با آسانسورها و یک سیستم موتور فرمان برای فرود روی ماه قرار دارد. مهم‌ترین ویژگی این فضاپیما، بار بسیار زیاد آن هنگام پرواز رفت و برگشت بین زمین و ماه است. در طول پرواز برنامه آرتمیس، فضاپیمای استارشیپ HLS تا صد روز جلوتر از خدمه پرواز خواهد کرد و سپس فضاپیما سوخت را به استارشیپ HLS منتقل خواهد کرد.

اسپیس ایکس در ۱۳ اکتبر (حدود ساعت ۸:۲۵ شب به وقت هانوی ) موشک ۱۲۲ متری استارشیپ را در پنجمین آزمایش خود از استاربیس، تگزاس با موفقیت پرتاب کرد. در طول این پرواز آزمایشی، سیستم ترکیبی استارشیپ/موشک سوپر هوی با انجام موفقیت‌آمیز مکانیسم "گرفتن" در اولین تلاش خود، معجزه‌ای را رقم زد. پس از برخاستن موفقیت‌آمیز از برج پرتاب مکازیلا، استارشیپ در اقیانوس هند فرود آمد، در حالی که موشک سوپر هوی در بازگشت، دقیقاً در نزدیکی برج پرتاب فرود آمد و توسط بازوی رباتیک "چوپ‌استیک" برج محکم نگه داشته شد.

ها تو

به نقل از بی‌بی‌سی، Space.com