المثابرة والتغيرات في خطط SpaceX

في الأسبوع الماضي ، تحدث إيلون ماسك في مؤتمر ISS R&D (البحث والتطوير في محطة الفضاء الدولية). في محادثة لأكثر من ساعة ، أجاب على الأسئلة وتحدث عن المجالات المختلفة للأنشطة الفضائية لـ SpaceX. ظلت بعض الخطط دون تغيير ، ولكن كانت هناك أخبار مثيرة للاهتمام في الخطاب.


المصدر: الجمهور "زحل هدم"

عدد مرات البدء
تطرح خطط عام 2017 إطلاقًا آخر "حوالي اثني عشر". منذ اضطرت SpaceX إلى أخذ استراحات على مدار العامين الماضيين ، لا يزال من المثير للاهتمام مدى نجاحها في توسيع قدرات إنتاجها ، وعدد عمليات الإطلاق التي سيكونون قادرين على تنفيذها في عام 2017. في قائمة الخطط لعام 2017 على مدار الأسبوعين الماضيين ، انخفض العدد بالفعل من 25 إلى 24 ، ولكن في يناير من هذا العام تم التخطيط لها في منطقة 30 عملية إطلاق. رقم آخر "حوالي اثني عشر" يبدو قابلاً للتطبيق ، لأنه على مدار الأشهر الستة الماضية ، قامت الشركة بإطلاق 10 عمليات ، بينما في يناير وفبراير ، كان نشاط الإطلاق منخفضًا جدًا.

خدمة إنترفلايت
وأكد مسك خططه لجعل الجدول الزمني للخدمة بين الرحلات في المرحلة الأولى إلى 24 ساعة بحلول أوائل 2018. هذه ليست أخبارًا وقد تم التعبير عنها مرارًا وتكرارًا ، ولكن من الصعب الاستهانة بالأهمية هنا - إنها التكلفة والتعقيد والوقت المستغرق في الصيانة بين الرحلات التي تحدد القدرة التنافسية لنظام قابل لإعادة الاستخدام. في نهاية العام ، يجب أن تظهر نسخة من Falcon 9 Block 5 ، وستهدف التغييرات ، بالإضافة إلى الزيادة الصغيرة في دفع المحرك ، على وجه التحديد إلى صيانة أرخص وأسهل بين الرحلات. حتى إذا ، نتيجة لذلك ، لم يستغرق التحضير للرحلة يومًا ، ولكن أسبوعًا (يُعرف المسك على نطاق واسع بتفاؤله المفرط بشأن قدرات شركاته) ، فسيظل إنجازًا كبيرًا.

هدية الإنقاذ
وفقًا لـ Mask ، تكلف هدية الرأس 5-6 مليون دولار. هذا أمر غير معتاد إلى حد ما ، نظرًا لأن تكلفة إطلاق Falcon 9 تقدر بـ 62 مليون دولار ، وتكلف المرحلة الثانية "حوالي 20 ٪ من المهمة" ، أي 12.4 مليون ، وهدية الرأس جزء بسيط نسبيًا. في ربيع هذا العام ، كان من الممكن بالفعل زرع نصف هدية على المياه ، والتي ، مع ذلك ، من غير المحتمل أن يعاد استخدامها بسبب تأثيرها على الماء. ذكرت مصادر أخرى التصميم ، الذي كان يطلق عليه مازحا "القلعة - الترامبولين القابل للنفخ" من أجل الهبوط الناعم ، وسيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف سيبدو في النهاية. التواريخ المعلنة لحفظ هدية في نهاية العام ، وإعادة استخدامها ، وربما في العام المقبل.

إعادة استخدام المرحلة الثانية
بالنسبة لبعض المهام على الأقل ، سيكون من الممكن حفظ وإعادة استخدام المرحلة الثانية ، ولكن هذا ليس مستقبلاً قصيرًا ، لأن العمل الرئيسي في SpaceX قيد التنفيذ حاليًا على Dragon 2. المأهول نظرًا لأن المرحلة الثانية في وقت الانفصال عن الحمولة في نفس المدار ، المهمة ككل صعبة. من السهل نسبيًا عزل الوقود المتبقي للفرملة عند 100 متر / ثانية عند النزول من المدار ، ولكن ستحتاج الخطوات إلى حماية حرارية للبقاء على قيد الحياة في الهبوط في الغلاف الجوي. للإبطاء بمقدار 4-6 كم / ثانية تقريبًا ، حتى لا تكون هناك حاجة للحماية من الحرارة ، سيتطلب الأمر كمية كبيرة من الوقود.

إعادة استخدام التنين البضائع
وفقًا لتقديرات SpaceX ، تكلف إعادة رحلة سفينة شحن Dragon تقريبًا تكلفة إطلاق سفينة جديدة. يعتقد Musk أنه يمكن أن يكون أكثر تكلفة ، لأنه لا يمكن أخذ بعض النفقات في الاعتبار. ولكن بالنسبة للمستقبل ، تظل إيلون متفائلة وواثقة من أن تكلفة إعادة الرحلات اللاحقة أقل بكثير ، حتى 50٪ من الرحلات الجديدة. وفقًا لمصادر أخرى ، ستحلق سفينة جديدة في مهمة CRS-12 التالية ، ولكن قيل أيضًا أنه تم إيقاف إنتاج "التنينات" الجديدة من الإصدار الأول ، وسيتم إطلاق السفن الطائرة بالفعل بدءًا من CRS-13.

الإطلاق الأول لـ Falcon Heavy
حاول مسك قصارى جهده للتأكيد على تعقيد أول رحلة جوية من طراز Falcon Heavy. وذكر حتى أنه سيعتبر المهمة ناجحة إذا سقط الصاروخ بعيدًا بما يكفي حتى لا يضر بمركب الإطلاق. للأسف ، على الرغم من الصورة التي تم إنشاؤها على مدار كل هذه السنوات ، يقولون ، ليس هناك أسهل من اتخاذ ثلاث خطوات متطابقة ، وجمعها وبدءها ، تحول الواقع إلى عكس ذلك تمامًا. يعمل 27 محركًا على حمل اهتزاز ثلاثي ، وتعمل قوى مختلفة تمامًا على الوحدة المركزية ، ويتغير الحمل الأيروديناميكي. وبعيدًا عن كل شيء في مثل هذه الظروف يمكن اختباره مسبقًا على الأرض. وأشار موسك إلى أن الوحدة المركزية يجب إعادة بنائها حتى يمكنها تحمل الأحمال المتغيرة والمتزايدة. تم تركيب نظام فصل على الكتل الجانبية ، وقبل رحلة حقيقية ، من المستحيل حساب كيفية سير الفصل بشكل كامل. ستكون منطقة رأس الضغط الأقصى (Max-Q) أيضًا تحديًا كبيرًا للتصميم الجديد. قال إيلون إن الإطلاق الأول سيكون مشهدًا رائعًا ، وهو هنا محق تمامًا ، بغض النظر عن نجاح الرحلة.

نظام النقل بين الكواكب
سيقل حجم نظام النقل بين الكواكب القابل لإعادة الاستخدام ، والذي كانت غرائبه واضحة في اللحظات الأولى بعد العرض التقديمي في خريف عام 2016 ، لكسب المال على الطلبات القريبة من الأرض. لا يمكن الترحيب بهذا القرار فقط ، لأن النسخة الأصلية بدت ضخمة إلى حد غير معقول. سيكون الأمر مضحكًا ، ولكن ليس مفاجئًا على الإطلاق إذا انخفض ، في النهاية ، ITS عشر مرات من القدرة الاستيعابية التي تم الإعلان عنها مبدئيًا والتي تبلغ 500 طن إلى مدار منخفض ، وستحمل الأقمار الصناعية التي توزع الإنترنت حزمًا. حتى لو تم تخفيض عددهم في الواقع إلى ألف ، بدلاً من اثني عشر ألفًا وفقًا لخطط اليوم ، فسيكون هناك عمل لمثل هذا الصاروخ.

تغييرات نظام الهبوط Dragon 2
كان الخبر الأكبر التأكيد الرسمي على أنه في النسخة المأهولة من Dragon 2 لن يكون هناك هبوط طائرة. في البكرات الأولية ، قدمت السفينة دعامات الهبوط وتثبيتها على المحركات ، ولكن لفترة طويلة كانت هناك شائعات بأن مثل هذه الطريقة غير المعتادة للهبوط سيتم استبدالها بمظلات أكثر شيوعًا. تحدث ماسك بمعنى أن السفينة يمكن أن تهبط بهذه الطريقة ، لكنهم لم يرغبوا في إنفاق الموارد على إقناع وكالة ناسا بهذا ، علاوة على ذلك ، أعاد النظر في مفهوم مركبات الهبوط على المريخ. والحقيقة هي أن Dragon 2 المأهول كان مرتبطًا بالنسخة المريخية من Red Dragon ، وكان على كلتا السفينتين الهبوط على المحركات. بدت الفكرة الجميلة لاستخدام نفس المحركات كنظام إنقاذ ومحركات هبوط للأرض والمريخ خيالية في البداية بسبب الاختلاف في الظروف. على سبيل المثال ، سرعة التوازن التي يتم بها فرملة السفينة بواسطة الغلاف الجوي هي أعلى بثلاث مرات تقريبًا من الأرض ، وإذا كانت الأرض بحاجة إلى دفع حوالي 300 م / ث ، فإن هذه القيمة تبلغ حوالي كيلومتر واحد في الثانية للمريخ.

كل طريقة هبوط مركبة فضائية لها مزاياها وعيوبها. تسمح محركات الصواريخ بهبوط دقيق ، مما يسهل بشكل كبير مهمة البحث والإخلاء ، ولكن نظرًا لأن المحركات قيد التشغيل على عشرات الأمتار الأخيرة ، فلا يمكن تأمينها ، على سبيل المثال ، مع المظلات في حالة الفشل. وأنظمة المظلات ، مع جميع عيوب دقة الهبوط الضعيفة والحاجة إلى اصطياد سفينة من البحر أو النظر في السهول ، يتم إتقانها وموثوق بها للغاية ولديها أنظمة احتياطية في حالة وقوع حادث. لذلك ، على الرغم من أنه سيكون من المثير للاهتمام رؤية هبوط صاروخ Dragon 2 ، إلا أن هذه ليست أخبارًا سيئة كما قد تبدو.

أيضًا ، بما أن مسك قال إنه لم يعد يحب طريقة هبوط التنين الأحمر على كوكب المريخ (الدرع الحراري والمحركات على الجانبين) ، فمن الواضح أنه سيكون هناك جهاز آخر بدلاً من Red Dragon. بالنسبة للبعض ، قد تكون هذه أخبارًا غير سارة ، ولكن ، على سبيل المثال ، تجمع طريقة الهبوط المشتركة (المظلات والمحركات) بين مزايا التصميمات المختلفة ، وهي مألوفة ويسمح لها بنجاح بالهبوط على أجهزة كبيرة إلى حد ما على كوكب المريخ.

الاتجاه الجديد: القمر
والمثير للدهشة ، لأول مرة ، أن المسك قلل من شدة تطلع المريخ ، قائلاً إن القاعدة على القمر ستكون خطوة منطقية قبل هروب الناس إلى الكوكب الأحمر. من المعروف ، على سبيل المثال ، أن مدير وكالة الفضاء الأوروبية اليوم يعتبر القمر أكثر واعدة ، ومؤخرا قدمت وكالة ناسا فكرة بوابة الفضاء السحيق - وهي محطة تمت زيارتها في المدار القمري. ربما نشهد منعطفًا كبيرًا ردًا على الجدل الدائر لسنوات عديدة - سيكون القمر أو المريخ الهدف التالي للبشرية.

الخلاصة
أنا شخصياً أحببت إجابات الأسئلة الأخيرة ، حتى لو حطمت أحلام شخص ما. هناك شعور بأن مسك بدأ في التواصل بشكل أكبر مع المهندسين ، وأخيرًا ، أدرك تعقيد تكنولوجيا الفضاء. أود أن آمل أن نرى في المستقبل مواعيد نهائية أقل تفاؤلاً ورسومات كمبيوتر جميلة بشكل غير واقعي ، والتي سيتم تعويضها بأكثر من انخفاض في الأخبار حول النقل التالي للمهمة التي طال انتظارها.

Source: https://habr.com/ru/post/ar405507/


All Articles