ستطلق سبيس إكس العديد من الترقيات في الإطلاق الثاني لصاروخها الضخم ستارشيب واسع النطاق. تتضمن هذه التحسينات تغييرًا كبيرًا في كيفية فصل مرحلتي الصاروخ ، وتحسينات نظام الدفع ، ومنصة إطلاق معززة في جنوب تكساس والتي من المفترض أن تصمد أمام الانفجار من 33 محركًا رئيسيًا.
قال إيلون ماسك ، مؤسس شركة سبيس إكس ومديرها التنفيذي: “هناك عدد هائل من التغييرات بين رحلة المركبة الفضائية الأخيرة وهذه الرحلة ، أكثر من ألف”. “لذا أعتقد أن احتمال نجاح هذه الرحلة التالية ، والوصول إلى المدار ، أعلى بكثير من الرحلة السابقة. ربما تصل إلى 60 بالمائة. يعتمد ذلك على مدى جودة أدائنا في مرحلة الانفصال “.
أوجز ماسك بعض التعديلات على صاروخ Starship في مناقشة على Twitter Spaces يوم السبت مع الصحفي آشلي فانس. وقال إن صاروخ Starship التالي والترقيات لمنصة الإطلاق في منشأة Starbase في جنوب تكساس يجب أن تكون جاهزة للرحلة التجريبية التالية في غضون ستة أسابيع تقريبًا. قال ماسك: “هذا أفضل ما لدينا من معرفة الآن”.
تم تصميم مركبة Starship لتكون قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل ، وتخطط SpaceX لاستخدامها في نقل الأقمار الصناعية إلى المدار ، وبناء ناقلات التزود بالوقود ومستودعات الوقود ، وفي النهاية نقل البضائع والطاقم إلى القمر والمريخ. يتمثل هدف سبيس إكس طويل المدى في استبدال صاروخ فالكون 9 وكبسولة طاقم دراجون بمركبة ستارشيب الممولة من القطاع الخاص.
كان مسؤولو سبيس إكس سعداء بنتيجة أول رحلة تجريبية كاملة لمركبة ستارشيب في 20 أبريل ، والتي وصلت إلى ارتفاع حوالي 24 ميلاً (38 كيلومترًا) قبل أن تخرج عن نطاق السيطرة بعد أعطال متعددة في المحرك وفقدان نظام توجيه الصاروخ. حطمت الرحلة التجريبية الرقم القياسي لأكبر وأقوى صاروخ تم إطلاقه على الإطلاق – بارتفاع 394 قدمًا (120 مترًا) مع دفع حوالي 15 مليون رطل من محركات رابتور التي تعمل بالوقود الميثان.
الصاروخ مقسم إلى جزأين. تم تصميم مرحلة معززة تسمى Super Heavy مع 33 محركًا رابتور لتشغيل المركبة عبر الغلاف الجوي للأرض ، ثم تتولى مرحلة عليا بها ستة محركات – تُعرف ببساطة باسم Starship – لتسريع السرعة المدارية. في المهام التشغيلية ، يمكن أن تكون المرحلة العليا من Starship بمثابة ناقلة دافعة أو ناقلة حمولة أو مقصورة طاقم.
أحد أهم التغييرات التي أجراها SpaceX على تصميم Starship هو فصل المعزز عن المرحلة العليا ، وهو حدث يحدث بعد حوالي ثلاث دقائق من الإقلاع. لم تصل رحلة ستارشيب الاختبارية في أبريل إلى مرحلة الفصل.
“لقد أجرينا نوعًا من التغيير المتأخر الذي يمثل حقًا أهمية كبيرة للطريقة التي يعمل بها فصل المرحلة ، وهو استخدام ما يسمى” التدريج الساخن “، حيث نضيء محركات المرحلة العليا ، أو السفينة ، في حين أن الأول قال ماسك: “المرحلة ، أو مرحلة التعزيز ، لا تزال المحركات تعمل”.
استخدمت الصواريخ الروسية ، مثل صاروخ سويوز الموقر ، تقنية التدريج الساخن لعقود من الزمن ، لكنها لم تُستخدم في أي مركبة إطلاق أمريكية حديثة. عادةً ما تغلق الصواريخ محركاتها الداعمة لبضع ثوانٍ قبل التخلص من المرحلة الأولى وإضاءة محرك المرحلة العليا.
قال Musk إن SpaceX ستغلق معظم محركات التعزيز Super Heavy ، ثم تطلق المحركات في المرحلة العليا من Starship في وقت واحد. نتيجة التغيير هو أنه يزيد من قدرة رفع الحمولة الصافية لـ Starship ، والتي بلغت بالفعل أكثر من 100 طن متري في مدار أرضي منخفض. ولكن هذا يعني أن المهندسين يجب أن يضيفوا درعًا إلى الجزء العلوي من معزز الفولاذ المقاوم للصدأ ، والذي تريد SpaceX استعادته وإعادة استخدامه عدة مرات.
قال ماسك: “من الواضح أن هذا يؤدي إلى نوع من تفجير المعزز ، لذلك عليك حماية الجزء العلوي من مرحلة التعزيز من الاحتراق بواسطة محركات المرحلة العليا” ، مضيفًا أن تغيير التصميم سيضيف تحسنًا بنسبة 10 بالمائة تقريبًا إلى سعة الحمولة الصافية لصاروخ Starship.
يؤدي فصل مراحل الصاروخ عن المحركات المعززة التي تم إغلاقها بالفعل إلى خسارة في الدفع. بينما يستمر الصاروخ في التسلق مؤقتًا ، تبدأ قوة جاذبية الأرض في تقليل سرعته.
قال ماسك: “لذلك تريد أن تبدأ محركات السفينة قبل أن تغلق محركات التعزيز تمامًا”.
قال ماسك إن سبيس إكس تضيف امتدادًا إلى الجزء العلوي من الداعم سوبر هيفي مع فتحات للسماح للغاز فائق السخونة من محركات المرحلة العليا بالتدفق بأمان من هيكل الصاروخ “وليس فقط تفجير نفسه”. “هذا هو الشيء الأكثر خطورة ، على ما أعتقد ، للرحلة القادمة.”
العديد من 33 محركًا من محركات Raptor الموجودة على معزز Super Heavy إما فشلت في الاشتعال أو فقدت الطاقة أثناء الإطلاق التجريبي في 20 أبريل. قال ماسك إن أول رحلة تجريبية لـ Starship استخدمت “خليطًا” من المحركات التي تم تصنيعها واختبارها على مدار عام.
بالنسبة للرحلة التجريبية الثانية لـ Starship ، تقوم فرق SpaceX بتعديل المشعبات على محركات Raptor التي توجه الغاز الساخن الغني بالميثان نحو غرفة احتراق كل محرك للاختلاط بالغاز الغني بالأكسجين. كان التصميم السابق عرضة للتسريبات ، حيث يمكن أن يتسرب الغاز الساخن من خلال فتحات المسامير المستخدمة لربط المشعب بالمحرك. سيقدم المهندسون تصميمًا متشعبًا محسّنًا ويضيفون المزيد من عزم الدوران إلى البراغي لمعالجة القلق بشأن تسرب الغاز عالي التسخين.
في التعليقات السابقة ، حدد ماسك عدة ترقيات أخرى لاول مرة في رحلة اختبار المركبة الفضائية التالية. يتضمن ذلك أدوات التحكم في ناقلات الدفع الكهربائية لتحل محل نظام التوجيه الهيدروليكي المستخدم في إطلاق 20 أبريل ، إلى جانب درع أقوى حول كل من محركات Raptor 33 المعزز لحمايتها من انفجارات المحركات القريبة ، وهو إجراء يهدف إلى تقليل فرصة الفشل المتتالي .
واحدة من أكثر مجالات العمل وضوحًا في موقع الإطلاق Starbase هي صب ما يقرب من 1000 متر مكعب من الخرسانة المسلحة بالفولاذ أسفل قاعدة منصة الإطلاق ، حيث تقف Starship وحاملها الداعم Super Heavy قبل الإقلاع. أثناء الإطلاق في أبريل ، أحدث الانفجار القوي من محركات Raptor للصاروخ ثقبًا في اللوح الخرساني أسفل منصة الإطلاق ، مما أدى إلى إلقاء قطع من المواد على بعد آلاف الأقدام من المنصة.
ستقوم سبيس إكس بتركيب لوحين من الصلب السميكين فوق الطبقة الجديدة من الخرسانة المسلحة ، مع قنوات يتم توجيهها من خلالهما للسماح بتدفق المياه من خلالها وإطلاق الجزء العلوي.
قال ماسك: “فكر في الأمر وكأنه رأس دش عملاق مقلوب”. “ستقوم بشكل أساسي بدفع الماء إلى أعلى بينما يكون الصاروخ فوق المنصة لمواجهة كمية الحرارة الهائلة من المعزز.”
ستعمل خطة الرحلة التجريبية القادمة لـ Starship أيضًا على بقاء الصاروخ على المنصة لفترة زمنية أقصر ، مما يقلل من فرصة حدوث ضرر. قال ماسك: “نحن في الواقع نتجه نحو المبالغة في استخدام الساندويتش الفولاذي والخرسانة”. “يجب أن يترك ذلك قاعدة الوسادة في شكل أفضل بكثير من المرة السابقة.”
إن إلقاء الماء على منصة الإطلاق ليس مفهومًا جديدًا. تستخدم شركة SpaceX المياه لتخميد الطاقة الصوتية على منصات إطلاق Falcon 9 في فلوريدا وكاليفورنيا ، لكن المديرين قرروا عدم استخدام إعداد مماثل في منصة إطلاق Starship في تكساس.
قال ماسك: “الإدراك المتأخر هو 20/20”. “نعم ، بالطبع ، نحن نأسف.”
عندما سئل ماسك عن التحدي التقني الأكثر صعوبة المتبقية لبرنامج Starship ، اعترض. وقال إن الغرض من الرحلات التجريبية لـ Starship هو “حل المجهول” حول الصاروخ ، والتي لا يمكن إصلاح الكثير منها حتى يقوم المهندسون بجمع البيانات من الإطلاق الفعلي.
كان أحد الموضوعات التي لم يناقشها ماسك خلال محادثته على Twitter Spaces هو مراجعة نظام إنهاء رحلة صاروخ Starship ، والذي استغرق وقتًا أطول من المتوقع لتدمير المركبة بعد انحرافها عن ممر الرحلة المخطط مسبقًا في أبريل. يعمل نظام التدمير عن طريق تفجير عبوات نارية لتفتيت خزانات وقود الصاروخ ويفترض أن يتسبب في تفكك السيارة بسرعة قبل أن يهدد المناطق المأهولة بالسكان.
ستحتاج إدارة الطيران الفيدرالية ، وهي الوكالة التنظيمية المكلفة بضمان ألا تعرض عمليات إطلاق الصواريخ للخطر الجمهور ، إلى مراجعة أي تغييرات في نظام التدمير.
لم تهدد رحلة Starship التجريبية في أبريل أي مناطق عامة ، لكن ماسك قال في تصريحات بعد فترة وجيزة من الرحلة التجريبية في 20 أبريل إن الأمر قد يستغرق وقتًا أطول “لإعادة تأهيل” نظام إنهاء الرحلة بدلاً من حل المشكلات الأخرى في جدول SpaceX من قبل. إطلاق المركبة الفضائية القادم.
أقر ماسك يوم السبت أنه قد لا يكون الأمر متروكًا لـ SpaceX عندما يحدث إطلاق اختبار Starship التالي. “هناك الكثير من المتغيرات هنا خارج سيطرتنا.”
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”