👨🏻 👩🏿‍🎤 🚞 SpaceX في عام 2017: خطط ضخمة 🧑🏼‍🤝‍🧑🏻 ♈️ 🙆🏼

كان العام الماضي صعبًا بالنسبة لـ SpaceX. بشكل عام ، لدى الشركة نقاط جيدة أكثر ، لكن انفجار صاروخ عند الإطلاق في سبتمبر ، بالطبع ، مشكلة كبيرة. لكل من سمعة SpaceX ، وصناعة الصواريخ والفضاء بأكملها. ومع ذلك ، فإن الشركة لا تخاف من الصعوبات وتتقدم ببطء (أو ليس ببطء) إلى الأمام.

لحسن الحظ ، تمكنت الشركة من تحقيق العديد من أهدافها ، بما في ذلك عودة المرحلة الأولى من مركبة الإطلاق. تمت إدارة الخطوات بشكل متكرر ليتم زراعتها على منصة على أرض صلبة وعلى منصة عائمة. تحتاج SpaceX إلى كل هذا لجعل عمليات الإطلاق أرخص - وفقًا لـ Elon Mask ، في حالة إعادة استخدام عناصر الصواريخ ، يمكن تقليل تكلفة إزالة الحمولات بنسبة 30٪ أو أكثر. يخطط المسك لعمل المزيد هذا العام عن العام الماضي. ما هي خططك للشركة؟ دعنا نرى.

عمليات الإطلاق الجديدة لـ Falcon 9

بالطبع ، بدون إطلاق الصواريخ إلى الفضاء ، يفقد عمل SpaceX كل المعنى. لذلك ، فإن المهمة الرئيسية التي تحتاج إلى حل في المستقبل القريب هي استئناف إطلاق Falcon 9. لا يتم استخدام المسك على الرفوف ، ومن المقرر بدء آخر لهذا الشهر. يهدف صاروخ الشركة إلى إيصال الأقمار الصناعية التجارية Iridium-1 إلى مدار الأرض. تخطط Iridium لإرسال عشر مركبات فضائية في وقت واحد ، مما سيحسن بشكل كبير شبكة أحد أشهر مشغلي الاتصالات.

بموجب العقد ، يجب أن تتلقى SpaceX ، التي تخضع للإطلاق الناجح لجميع الأقمار الصناعية في المدار ، ما يقرب من نصف مليار دولار أمريكي. بتعبير أدق ، عندها 492 مليون دولار. أولاً ، سيتم إطلاق الأقمار الصناعية كل ثلاثة أشهر ، ثم ، إذا سار كل شيء وفقًا للخطة ، ثم كل شهرين. على الرغم من انفجار Falcon 9 ، الذي دمر البضائع التجارية ، لا تواجه SpaceX أي مشاكل في الطلبات.

بالمناسبة ، تمكنت الشركة من تحديد المشكلة التي أدت إلى الانفجار. اتضح أن السبب هو وجود صدع في نظام تغذية الهيليوم في خزان الأكسجين السائل. ونتيجة لذلك ، انتقل الأكسجين السائل إلى المرحلة الصلبة. ونتيجة لذلك ، أدى كل هذا إلى تأثير الدومينو ، وفشل عدد من الأنظمة التي تسببت في الانفجار. في شهر نوفمبر ، صرح ماسك بما يلي: "أعتقد أننا اكتشفنا سبب ما حدث. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه لم يحدث شيء من هذا القبيل في علم الصواريخ حتى الآن ". "إن المشكلة معقدة ، وتشمل الهيليوم السائل ، ومركبات الكربون والأكسجين الصلب. قال المسك "لقد تبريد الأكسجين كثيرًا لدرجة أنه دخل المرحلة الصلبة" .

بسبب الحادث ، كان لا بد من تأجيل نشر كوكبة إيريديوم إلى 2018. ولكن ، بشكل عام ، حتى الآن جيد جدا. بالطبع ، كانت هناك بعض المشاكل. لذا ، قررت إنمارسات عدم إطلاق قمرها الصناعي مع فالكون 9 ، ولكن استخدام صاروخ Ariane 5. إذا استمرت عمليات الإطلاق الفاشلة ، فقد تكلف SpaceX ملايين الدولارات.

إعادة إرسال المرحلة المرتجعة إلى الفضاء

تحتوي حظيرة SpaceX على العديد من خطوات Falcon-9 التي عادت من الفضاء الخارجي. بعضها ، وفقًا لـ Mask ، مناسب لإعادة التشغيل ، والبعض الآخر غير مناسب ، فهو مناسب للدراسة فقط من أجل تحسين تصميم النظام. ومع ذلك ، في بداية هذا العام ، تخطط الشركة لإعادة إطلاق المرحلة الأولى من الصاروخ المستخدمة سابقًا. ولن تكون تجربة تجريبية. باستخدام المرحلة المستعادة ، سترسل SpaceX القمر الصناعي إلى مشغل اتصالات آخر - SES. مع هذه الشركة ، بدأت SpaceX العمل في عام 2013 ، والآن تدعم SES شريكًا في الانتقال إلى المرحلة التالية من العمل.

من الواضح أن الشركة لا تفعل ذلك بدافع الإيثار الخالص. والحقيقة هي أن إطلاق Falcon 9 مع المرحلة التي عادت إلى الأرض سيكلف 40 مليون دولار بدلاً من 60 مليون دولار. إن توفير 20 مليون دولار أمر خطير. صحيح ، هذا تقييم أولي أجراه متخصصون من جهات خارجية. لم تصدر SpaceX بعد بيانًا رسميًا حول هذا الموضوع.

أكد Elon Musk منذ بداية عمله على تخفيضات عمليات الإطلاق بفضل إعادة استخدام الخطوات التي تم إرجاعها إلى الأرض. علاوة على ذلك ، يدعي أنه يمكن استخدام الخطوات المستعادة عشرات ، أو حتى مئات المرات. صحيح ، سيكون الخيار الثاني متاحًا بعد الانتهاء من العنصر الذي تم إرجاعه. ومع ذلك ، إذا تمكنت الشركة من استخدام مستواها مرتين متتاليتين على الأقل - فسيكون هذا إنجازًا بالفعل ومهمًا للغاية.

وبالإضافة إلى ذلك، خطط لتطوير المريخ تخفي تماما تعتمد على نجاح خطة التنفيذ للمراحل إعادة استخدام مركبات الاطلاق. خلاف ذلك ، فإن تكلفة مشروع الاستعمار (ومكلفة للغاية) ستزداد في بعض الأحيان.

صاروخ سوبر فالكون ثقيل

نعم ، من المقرر إطلاقه أيضًا لهذا العام. تبلغ القدرة الاستيعابية لمركبة الإطلاق الجديدة حوالي 54.4 طنًا. ويمثل هذا ضعف سعة تحميل Delta IV Heavy. من المخطط أن تكون شركة فالكون للصناعات الثقيلة قادرة على تسليم حوالي 54 طنًا إلى مدار مرجعي منخفض ، يصل إلى 21.2 طنًا إلى مدار انتقال جغرافي وما يصل إلى 13.2 طنًا إلى المريخ. الآن انتهى تجميع وسائل الإعلام بالفعل.

وقد تم بالفعل عرض إطلاق هذا الصاروخ على الفيديو.

من الواضح أن هذا مجرد نموذج ، ولكنه يسمح لك بالحصول على فكرة عن العملية. من أجل الإطلاق ، يجب على الشركة إعداد النظام الكامل لمجمع LC-39 بعناية. كما أطلقت صاروخ ساتورن الخامس ، الذي أرسل أبولو 11 إلى القمر.

يقدر المتخصصون تكلفة إطلاق مركبة الإطلاق هذه بحوالي 90 مليون دولار. يمكن للدفع SLS ، الذي يتم تطويره حاليًا بواسطة Boeing ، أن يرتفع إلى المدار حوالي 70 طنًا ، ولكن إطلاقه أكثر تكلفة. يمكن أن تكون التكاليف التشغيلية لإطلاق مركبة الإطلاق هذه حوالي 2 مليار دولار. من المنطقي أنه إذا نجحت SpaceX ، فقد تكون لجنة تتبع التكاليف التابعة لوكالة ناسا مهتمة بمواصلة تطوير SLS بتكلفة عالية لإطلاق صاروخ. سيتم إطلاق اختبار SLS في موعد لا يتجاوز نهاية عام 2018.

تسليم رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية

تأمل وكالة ناسا أن ترسل هذا العام أشخاصًا على متن المحطة الفضائية الدولية دون مساعدة من روسيا. لهذا ، تم التخطيط لاستخدام المركبة الفضائية Dragon V2 و CST-100 (Starliner) التي يتم تطويرها بواسطة SpaceX و Boeing. والعقود كبيرة للغاية - إذ تبلغ قيمتها 4.2 مليار دولار لشركة بوينج و 2.6 مليار دولار لشركة سبيس إكس.

للأسف ، لم يكن كل شيء يسير كما هو متوقع في وكالة ناسا. أظهر كل من بوينج وسبيس إكس صعوبات فنية. يتم التغلب على المشاكل شيئًا فشيئًا ، لكن هذا الأمر برمته مستمر منذ أكثر من شهر.

الآن ، تم تأجيل إطلاق السفن مع فرق رواد الفضاء إلى مايو وأغسطس 2018 (لـ Dragon V2 و Starliner ، على التوالي). ولكن هذه "رحلات" منتظمة. لكن يجب إجراء التجارب التجريبية هذا العام بالفعل ، وإلا سيتم تعطيل جميع المواعيد النهائية تقريبًا. بالنسبة لـ SpaceX ، يعني العقد مع وكالة ناسا الحصول على المال للعمل والوجود نفسه ، بحيث يحاول Elon Musk القيام بكل شيء ، إذا سار كل شيء وفقًا للخطة.

ماذا عن المريخ؟

نعم ، كل ما يفعله Mask من أجل تطوير SpaceX مصمم "لتمهيد الطريق" إلى المريخ. يجب أن تتلقى SpaceX أموالًا لتنفيذ خططها المريخية ، وبدون نموذج عمل متماسك ، يكون هذا مستحيلاً. من المستحيل تنفيذ برنامج المريخ بشكل مستقل ، دون ضخ من الخارج.

ومع ذلك ، بالتزامن مع عمليات الإطلاق التجارية والعمل مع وكالة ناسا ، تقوم الشركة بتطوير نوع جديد من المحركات لصاروخها. نحن نتحدث عن رابتور - محركات قوية للجيل القادم من الصواريخ. لا تتوفر الكثير من المعلومات حول Raptor في الوقت الحالي. صحيح ، من المعروف أن هذه المحركات أقوى ثلاث مرات من Merlin ، التي تعمل في Falcon 9 و Falcon Heavy. في وقت سابق ، أفاد إيلون ماسك أن هذا المحرك سيطور قوة دفع تصل إلى 230 طنًا.

يتكون تشغيل هذا المحرك من مرحلتين. الأول هو احتراق خليط الوقود (الوقود والمؤكسد) في غرف الاحتراق الأولية. والثاني هو حقن الوقود في غرفة الاحتراق الرئيسية للمحرك بسبب تكوين الغازات الساخنة عالية الضغط خلال المرحلة الأولى. من المخطط استخدام الأكسجين السائل والميثان كوقود.

محرك RS-25 مع غرفة اختبار ما قبل الاحتراق. تم تثبيت هذا المحرك في المكوكات. رابتور ستعمل على نفس المبدأ.

في العام المقبل ، تخطط SpaceX لإرسال نظام غير مأهول إلى المريخ باستخدام صاروخ تقوية من طراز Falcon Heavy. هذا ضروري حتى يتمكن المتخصصون في الشركة من استخلاص استنتاجات حول إمكانية تسليم البضائع إلى المريخ. إذا نجحت SpaceX في تحقيق خطتها ، فستكون أول شركة خاصة تقع مركبة فضائية على سطح كوكب آخر.

ربما سيتم أيضًا استخدام Red Dragon من قبل وكالة ناسا كأحد الأدوات لتنفيذ مهمة إرجاع عينة المريخ مع تسليم عينات التربة المريخية إلى الأرض. وفقًا للتقديرات الأولية ، سيكون بإمكان Red Dragon القيام بهبوط سلس على سطح المريخ بحوالي 2 طن من الحمولة. هذا هو أكثر من ضعفي الرقم القياسي الحالي الذي سجلته ناسا سكاي كرين ، والذي خفض مركب كيريوسيتي البالغ وزنه 899 كجم إلى سطح الكوكب الأحمر في أغسطس 2012. سيسمح الحجم الأكبر وكتلة الحمولة بنقل العينات التي تم جمعها في مدار الأرض (كان سيناريو عودة عينة المريخ الأصلي ينطوي على نقل العينات في مدار المريخ) ، مما سيقلل من المخاطر المحتملة وتكلفة المهمة.

ما الخطأ الذي قد يحدث؟

التهديد الرئيسي لخطط SpaceX هو مشاكل مع إطلاق Falcon 9 ، الأمر الذي سيترتب عليه إلغاء عدد من العقود والموقف الحذر من الشركاء في المستقبل. لذلك ، سيؤدي ذلك إلى انخفاض مستوى الإيرادات المالية. وبدون ذلك ، لن تكون SpaceX قادرة على تنفيذ خطتها لاستكشاف المريخ - لأن هذا ، كما ذكر أعلاه ، يتطلب أموالًا كبيرة.

إحدى المهام الرئيسية للقناع هي إنشاء ما يسمى بنظام النقل بين الكواكب (ITS). المكونات الرئيسية لهذا النظام هي كما يلي: مركبة إطلاق عائدة للانطلاق من الأرض ، مركبة فضائية بين الكواكب لتوصيل البضائع والأشخاص إلى المريخ وإعادتهم إلى الأرض ، بالإضافة إلى سفينة للتزود بالوقود للتزود بالوقود في مركبة فضائية في مدار الأرض .

	مسرع	ناقلة	السفينة
تكلفة الإنتاج (بملايين الدولارات)	230	130	200
إعادة (مرات)	1000	100	12
تنطلق في مهمة واحدة	6	5	1
متوسط تكلفة الصيانة لإطلاق واحد (بملايين الدولارات)	0.2	0.5	10
التكلفة الإجمالية لمهمة واحدة (بملايين الدولارات)	11	8	43

سيوفر هذا النظام القدرة على توصيل البضائع إلى كوكب المريخ بمعدل 140.000 دولار لكل طن من الحمولة. هذه مجرد نتيجة رائعة. ولكن لا يمكن تحقيق ذلك إلا إذا كان لدى SpaceX كل شيء يسير وفقًا للخطة.