טיל העל של המיליארדר האמריקאי יכול לשנות את כל תעשיית החלל

TPO - המיליארדר האמריקאי אילון מאסק רוצה שהטיל שלו יחולל מהפכה בנסיעות בחלל. טיל החלל Starship של חברת SpaceX של המיליארדר אילון מאסק הוא כיום הגדול והחזק ביותר שנבנה אי פעם.

טיל חלל

סטארשיפ הוא טיל כבד במיוחד המיוצר על ידי חברת SpaceX. הטיל מורכב משלב רקטי כבד במיוחד ומחללית סטארשיפ, שמטרתו להשיג מטען גבוה ועלויות תפעול נמוכות. שני שלבי הטיל מסוגלים לנחות ולשלוח 100 טון למסלול נמוך סביב כדור הארץ. לאחר תדלוק בחמצן נוזלי ומתאן נוזלי במסלול, החללית תוכל לטוס לירח או למאדים, כמו גם למקומות אחרים במערכת השמש.

כמה גדולה וחזקה סטארשיפ?

חללית סטארשיפ היא חללית בגובה 50 מטרים עם מסה יבשה של פחות מ-100 טון, החלק העליון של טיל סטארשיפ בעל אותו שם. חללית סטארשיפ יכולה להכיל כ-1,200 טון של חמצן נוזלי או דלק מתאן נוזלי, כאשר כל סוג דלק ממוקם במיכל ראשי ומיכל משני בהתאמה.

בנוסף למיכלי הדלק העיקריים, מיכלי הדלק המשניים משמשים לתדלוק כנף הנחיתה של החללית. לאחר תדלוקן על ידי חללית Starship, טווח החללית מורחב לירח, מאדים ומקומות רבים אחרים במערכת השמש. בחלק האחורי של החללית נמצאים שישה מנועי ראפטור, כולל שלושה מנועי ראפטור המיועדים לפעולה באטמוספירה ושלושה מנועי ראפטור ואקום המיועדים לפעולה בחלל.

לחללית Starship יש אריחים משושים המונעים מפלזמה הנוצרת בעת כניסתה לאטמוספירה לפגוע בחללית, ומאפשרים לה לעמוד בטמפרטורות של עד 1400 מעלות צלזיוס. נפח המטען של Starship הוא כ-1000 מ"ק, גדול בהרבה מכל חללית אחרת.

33 המנועים בתחתית המטוס הסופר כבד מסוגלים לייצר דחף של כ-74 מגה-ניוטון, כמעט פי 700 יותר חזק מהדחף שיכול לייצר מטוס נוסעים מדגם איירבוס A320neo.

טיל סטארשיפ ארוך כעת ב-120 מטרים, עלייה של מטר אחד בהשוואה לאורך בשיגור הניסוי השני ביוני 2023. האורך הנוסף נובע מהטיל הסופר כבד הארוך יותר במטר אחד.

לטיל Starship יש גם דחף כפול מזה של טיל סאטורן 5 - הטיל הראשון שלקח בני אדם לירח. על פי SpaceX, דחף זה יכול להרים מטען של לפחות 150 טון משטח השיגור למסלול נמוך סביב כדור הארץ.

גם טילי החלל Starship וגם טילי הסופר כבדים מונעים על ידי דלק העשוי מתערובת של מתאן נוזלי קר במיוחד וחמצן נוזלי הנקרא מתלוקס.

נכון לעכשיו, טיל Starship מתוכנן לשוגר מבסיס החלל SpaceX, ממרכז החלל קנדי ​​ומשני משטחי השיגור של החברה בחופי הים. לאחר הפעלת 33 מנועי הראפטור שלו, שלב הסופר-כבד נפרד מה-Starship באוויר. לאחר מכן הטיל עף דרך האטמוספירה ונוחת על זוג קורות פלדה במגדל השיגור. בינתיים, ה-Starship מפעיל את שלושת מנועי הוואקום של הראפטור ומגיע למסלול. בסוף המשימה, החללית נכנסת לאטמוספירה ומוגנת על ידי מגן חום. לאחר מכן החללית גולשת חזרה לאתר הנחיתה באמצעות שני המדפים שלה ומפעילה את שלושת מנועי הראפטור שלה לנחיתה אנכית.

טיל לאחר שדרוגים והתאמות רבות.

חברת SpaceX הציעה לראשונה תוכניות לטיל כבד בשנת 2005. עיצובו ושמה של הטיל השתנו לעתים קרובות בין אז ל-2019. ביולי 2019, Starhopper המריאה ונחתה בגובה של 150 מטרים, והפכה לטיל הראשון שהשתמש במנועי Raptor. במאי 2021, Starship, ששמה הקוד SN15, טסה לגובה של 10 קילומטרים, נכנסה לנפילה חופשית ונחתה בהצלחה לאחר ארבעה ניסיונות כושלים.

איך חללית נוחתת?

אלו הצופים בקרבת מקום ישמעו בום רועם כאשר סופר כבד מאט ממהירות על-קולית.

בשיגור הניסוי האחרון, SpaceX תפסה את טיל הסופר כבד על הצריח שלו. מכיוון שאין צריחים על מאדים או על הירח כדי לעשות זאת, טיל Starship חייב להיות מסוגל לנחות על רגליו. לשם כך, Starship יסתובב בהדרגה למצב אופקי כשהוא יורד, במה שמאסק מכנה "היפוך בטן".

זה מגדיל את משטח הגרר של סטארשיפ ועוזר לה להאט. ברגע שתגיע קרוב מספיק לפני השטח, סטארשיפ תאט מספיק כדי להפעיל את מנועיה, ולהחזיר אותה לזקפה. לאחר מכן, סטארשיפ תשתמש ברקטות שלה כדי ליישר את עצמה ולנחות על משטח קשה באמצעות מכשיר הנחיתה שלה.

סטארשיפ עשתה את כל האמור לעיל בניסויי שיגור קודמים - מלבד נחיתה על משטח קשה. עד כה, היא נחתה רק באוקיינוס.

SpaceX ניסתה משהו שמעולם לא עשתה קודם לכן. לאחר ההפרדה, החלק התחתון של המאיץ האט וירד באיטיות לעבר משטח השיגור בעוד שתי זרועות מכניות ענקיות אוחזות בו - תנועה המכונה "תפיסה".

לאחר מספר נחיתות מדומות בים, בשיגור הניסוי החמישי, נחיתת החלק התחתון של סטארשיפ, המאיץ הסופר כבד, הייתה מוצלחת.

אחת המטרות של שיגור ניסוי היא להבהיר כל בעיה קיימת. אפילו טעות אחת עלולה לגרום להתכה של כל המבנה הפנימי של הרקטה עקב גזי הפליטה הנפלטים מהמנוע.

לסטארשיפ יש שאיפות לטוס לירח ולמאדים

לסטארשיפ מעולם לא היה צוות, אבל למיליארדר אילון מאסק ולחברתו יש תכניות שאפתניות, במטרה לשלוח בני אדם למאדים יום אחד.

בטווח הקצר, טיל Starship ישגר לוויינים, ישמש לאחר מכן תיירי חלל וינחית אסטרונאוטים על הירח כחלק מתוכנית ארטמיס. בעתיד הרחוק יותר, צפויה הטיל להפוך את שאיפות החברה להתיישב במאדים למציאות ולבצע טיסות ברחבי יבשות כדור הארץ.

היו ארבעה שיגורים קודמים של Starship. בפעם הראשונה מערכת הרקטות התפוצצה בטרם עת, לפני שהמאיצים הספיקו להיפרד. SpaceX האיצה את תהליך הפיתוח על ידי בדיקת הרקטות תוך ידיעה שהמערכת אינה מושלמת, כדי ללמוד מהטעויות.

ואכן, SpaceX התקדמה בכל שיגור ניסוי - תחילה עם שיגור ללא כשלונות, לאחר מכן עם כניסה חוזרת מוצלחת, שבה גם טילי Starship וגם טילי Super Heavy נחתו בצורה מבוקרת וריחפו, בהתאמה, באוקיינוס ​​ההודי ובמפרץ מקסיקו, לפני שהתנפצו לים.

למה עוד משמשת סטארשיפ?

בעתיד הקרוב, ניתן יהיה להשתמש בטיל Starship למספר מטרות שונות.

עד כה, המיליארדר אילון מאסק השתמש ברקטות שלו, כמו סדרת הפלקון 9, כדי לשגר לווייני סטארלינק מסחריים.

ללוויינים אלה יש אורך חיים קצר של כ-5 שנים, ו-SpaceX צריכה לשגר לוויינים באופן רציף רק כדי לשמור על אותו מספר בחלל.

נאס"א רוצה להשתמש ב-Starship כחלק מתוכנית Artemis שלה, שמטרתה לקיים נוכחות אנושית על הירח בטווח הארוך. נאס"א מתכננת להשתמש ב-Starship למשימה ירחית בשנת 2026.

בעתיד הרחוק יותר, אילון מאסק רוצה שטיל הסטארשיפ יהיה מסוגל לבצע טיסות ארוכות למאדים וחזרה - לכל כיוון שייקח כתשעה חודשים.

הרעיון הוא לשגר את טיל הסטארשיפ למסלול נמוך סביב כדור הארץ ולהשאיר אותו שם. לאחר מכן הוא יודלק על ידי "ספינת תדלוק" של SpaceX וימשיך במסעו למאדים.

אפשר גם לדמיין שימוש בטיל "סטארשיפ" כדי לשגר טלסקופ חלל. כדי לשגר במהירות אלפי לוויינים לחלל, או טלסקופ חלל גדול יותר, ידרוש טיל גדול.

חללית החלל תוכננה גם לשאת את המטענים הכבדים הדרושים לבניית תחנות חלל, ובסופו של דבר, אולי, תשתית לתמיכה במגורים אנושיים על הירח.

חללית סטארשיפ תוכל לשאת נוסעים לירח, למאדים וליעדים אחרים במערכת השמש. לא רק זאת, ספינת הנוסעים תוכל לבצע טיסות בין-יבשתיות. ספינה תוכל לשאת עד 100 נוסעים, עם "מגורי שינה פרטיים, חדרים משותפים, אחסון, מקלטים מפני קרינה וחדרי זכוכית". מערכת תמיכת החיים על הסיפון "אטומה", כלומר החומר בתוך הספינה נמצא בשימוש חוזר וממוחזר כל הזמן.

חללית מיכל הדלק Starship תשמש להרחבת טווח של חלליות אחרות. לדברי אילון מאסק, כדי לשלוח חללית לירח, עלינו לשגר עד שבע מכליות דלק. רעיון זה הוצג על ידי אילון מאסק בספטמבר 2019 על ידי חיבור זנבות של שתי חלליות יחד. לאחר מכן, שתי החלליות מאיצות מעט לכיוון מיכל הדלק בעזרת מנועי עזר, ודוחפות דלק זו לזו. באוקטובר 2020, נאס"א העניקה לספייס אקס 53.2 מיליון דולר כדי לבדוק העברת 10 טון דלק בין שתי חלליות בחלל.

חללית Starship HLS היא גרסה של חללית Starship שנועדה לנחות על הירח במסגרת תוכנית ארטמיס, יורשתה של תוכנית אפולו. בחלקה העליון של חלונית Starship HLS נמצאים חלונות ומנעלי אוויר, יחד עם מעליות ומערכת מנוע היגוי לנחיתה על הירח. המאפיין החשוב ביותר של החללית הוא המטען הגדול מאוד שלה בעת טיסה הלוך ושוב בין כדור הארץ לירח. במהלך טיסה במסגרת תוכנית ארטמיס, חללית Starship HLS תטוס לפני הצוות עד מאה ימים, ולאחר מכן החללית תעביר דלק ל-Starship HLS.

חברת SpaceX שיגרה בהצלחה את טיל Starship בגובה 122 מטרים בניסוי החמישי שלה מסטארבייס, טקסס, ב-13 באוקטובר (בסביבות השעה 20:25 שעון האנוי ). במהלך טיסת ניסוי זו, מערכת השילוב של טיל Starship/Super Heavy יצרה נס כאשר ביצעה בהצלחה את מנגנון ה"תפיסה" בניסיון הראשון שלה. לאחר שהמריאה בהצלחה ממגדל השיגור Mechazilla, נחתה הטיל באוקיינוס ​​ההודי בעוד שהטיל Super Heavy חזר, נחת בדיוק ליד מגדל השיגור והוחזק בחוזקה על ידי הזרוע הרובוטית "צ'ופסטיק" של המגדל.

הא טו

לפי ה-BBC, Space.com