يريد إيلون موسك أن يُحدث صاروخه الجديد ثورة في رحلات الفضاء. وهذا الصاروخ، ستارشيب، هو الآن أكبر وأقوى مركبة فضائية تم بناؤها على الإطلاق.
كما أنها مصممة لتكون قابلة لإعادة الاستخدام بشكل كامل وسريع. وتأمل شركته الخاصة SpaceX، التي تقف وراء هذا الابتكار، في تطوير مركبة فضائية يمكن استخدامها كطائرة أكثر من نظام صاروخي تقليدي، لتكون قادرة على الهبوط والتزود بالوقود والإقلاع مرة أخرى بعد ساعات قليلة من الهبوط.
متى سيتم إطلاق Starship التالي؟
على الرغم من أنه لا يوجد تاريخ محدد حتى الآن لرحلة الصاروخ التالية، فقد يكون ذلك في نهاية هذا الأسبوع – وتتوقع SpaceX أشياء كبيرة.
ستكون هذه هي الرحلة الخامسة لمركبة Starship، وستكون كل الأنظار متجهة إلى مراحل الهبوط – وتحديدًا عودة الجزء السفلي من المركبة، وهو معزز Super Heavy.
حتى الآن لم نر سوى ما يمكن أن نطلق عليه محاكاة الهبوط في البحر، أو “السقوط”. ستكون هذه هي المرة الأولى التي نأمل فيها عودة المعزز إلى منصة الإطلاق.
لكي تكون المركبة الفضائية قابلة لإعادة الاستخدام، يجب أن تكون قادرة على الهبوط بأمان.
قال مؤسس SpaceX إنهم سيحاولون التقاط المعزز في الهواء عند عودته إلى الأرض باستخدام الأذرع الميكانيكية العملاقة، أو “عيدان تناول الطعام”، لبرج الإطلاق – أو كما يسميه ماسك “Mechazilla”.
وهذا شيء لم يحدث من قبل، وفي النهاية تريد شركة SpaceX الإمساك بالسفينة – الجزء العلوي من المركبة – بنفس الطريقة. لكن هذا لن يحدث في الرحلة التجريبية القادمة.
هل ستذهب المركبة الفضائية إلى المريخ؟
لم يتم تجهيز أي من مهمات Starship حتى الآن بطاقم، ولا توجد خطط لوضع أشخاص على متن الرحلة التالية أيضًا.
لكن لدى ” ماسك ” وشركته تصميمات كبيرة مفادها أن نظام الصواريخ سيأخذ البشرية يومًا ما إلى المريخ.
رحلة المريخ ليست في الأفق بعد. لكن الصاروخ العملاق يتمتع بالفعل ببعض المواصفات المثيرة للإعجاب، ويتفوق على جميع سابقاته.
ما مدى حجم وقوة المركبة الفضائية؟
المركبة الفضائية هي مركبة ذات مرحلتين. “السفينة” هي الجزء العلوي، وتقع فوق معزز يسمى Super Heavy.
ثلاثة وثلاثون محركًا في قاعدة هذا المعزز تنتج حوالي 74 ميغانيوتن من الدفع. ولوضع ذلك في الاعتبار، فهو أقوى بحوالي 700 مرة من قوة الدفع التي تولدها طائرة الركاب العادية، إيرباص A320neo.
إذا كنت قد سافرت مع طيران إير لينجوس أو الخطوط الجوية البريطانية أو لوفتهانزا، فتخيل متعة الإقلاع في إحدى تلك الطائرات. ثم اضرب ذلك في 700.
وقد زاد حجم المركبة حوالي متر منذ رحلتها التجريبية الثانية في يونيو من هذا العام، ويبلغ طول مركبة ستارشيب الآن ما يزيد قليلاً عن 120 مترًا في المجموع.
يأتي هذا الارتفاع الإضافي من معزز Super Heavy نفسه الذي تم تصنيعه بطول متر واحد.
كما أنه أقوى بمرتين تقريبًا من صاروخ Saturn V الذي أخذ البشرية لأول مرة إلى سطح القمر.
تقول SpaceX إن الطاقة يجب أن تكون قادرة على نقل حمولة تزن 150 طنًا على الأقل من منصة الإطلاق إلى مدار أرضي منخفض.
يتم تزويد كل من السفينة والمركبة الثقيلة للغاية بمزيج من الميثان السائل البارد ووقود الأكسجين السائل، المعروف باسم الميثالوكس.
ماذا فعلت ستارشيب حتى الآن؟
قامت المركبة الفضائية بأربع رحلات تجريبية حتى الآن. خلال الرحلة الأولى، انفجر النظام الصاروخي مبكرًا، قبل أن يتمكن الداعم من الانفصال.
ومن الجدير بالذكر أن مثل هذه العوائق هي جزء من خطة SpaceX لتسريع التطوير من خلال إطلاق أنظمة يعرفون أنها ليست مثالية والتعلم من الأخطاء.
وقد شهد كل اختبار تقدمًا حقيقيًا – أولاً مع فصل خالٍ من العوائق، وفي النهاية عودة ناجحة، حيث قامت كل من السفينة والداعم بهبوط متحكم به وحلقت فوق المحيط الهندي وخليج المكسيك على التوالي حتى سقطتا.
كيف تهبط المركبة الفضائية؟
يمكن لأي شخص يراقب بالقرب من عودة المعزز إلى الأرض أن يتوقع دويًا مدويًا حيث يتباطأ بسبب السرعات الأسرع من الصوت.
وبينما تخطط شركة SpaceX للقبض على المعزز مع برج الإطلاق، إلا أننا لن نحصل على عودة مماثلة للجزء العلوي – السفينة – هذه المرة. عندما نفعل ذلك، لا ينبغي أن يبدو الأمر مختلفًا تمامًا عن نزول Super Heavy.
ولكن نظرًا لعدم وجود برج إطلاق على المريخ، أو على القمر، يجب أن تكون السفينة أيضًا قادرة على الهبوط على ساقيها.
وللقيام بذلك، يقوم بمناورة نفسه أفقيًا عندما يبدأ في الهبوط، فيما أطلق عليه ” ماسك ” مناورة “التخبط في البطن”. يؤدي ذلك إلى زيادة السحب على السيارة، مما يؤدي إلى إبطائها.
بمجرد أن تقترب السفينة بدرجة كافية من السطح، تصبح بطيئة بما يكفي لتشغيل محركاتها بطريقة تقلب السيارة في وضع عمودي.
تستخدم السفينة بعد ذلك صواريخها لتوجيه نفسها إلى الأسفل بأمان والهبوط على وسادة صلبة على أرجل الهبوط.
كل هذا قامت به السفينة في رحلتها السابقة، باستثناء الهبوط على المنصة. وحتى الآن هبطت في البحر فقط.
ما هي التحديات؟
أحد أغراض اختبار الطيران هو تسليط الضوء على المناطق التي بها مشاكل، والتحول السريع بين كل رحلة اختبارية يعني أنه يجب إعادة تصميم الروابط الضعيفة بسرعة البرق.
إذا أخطأت في شيء واحد، فمن الممكن أن يذوب الهيكل الداخلي للصاروخ بالكامل بواسطة الغازات الساخنة.
في ماذا سيتم استخدام المركبة الفضائية؟
هناك بعض الأشياء التي يمكن استخدام Starship فيها قريبًا.
وحتى الآن، استخدم ماسك صواريخه الخاصة، مثل سلسلة Falcon 9، لإطلاق أقماره الصناعية التجارية الخاصة، المعروفة باسم Starlink.
تتمتع هذه الأقمار الصناعية بعمر قصير يبلغ حوالي خمس سنوات، ويحتاج السرب الموجود في المدار إلى تجديد مستمر فقط للحفاظ على نفس العدد من الأقمار الصناعية في الفضاء.
تريد ناسا أيضًا استخدام Starship كجزء من برنامج Artemis الخاص بها، والذي يهدف إلى إقامة وجود بشري طويل الأمد على القمر.
في المستقبل البعيد، يريد ماسك أن تقوم المركبة الفضائية برحلات طويلة إلى المريخ والعودة – رحلة تستغرق تسعة أشهر تقريبًا في كل اتجاه.
“من الممكن أن يكون لديك خمسة أو ستة أشخاص في كل مقصورة، إذا كنت تريد حقًا ازدحام الناس. لكنني أعتقد في الغالب أننا نتوقع رؤية شخصين أو ثلاثة أشخاص في كل مقصورة، وبالتالي حوالي 100 شخص اسميًا في كل رحلة إلى المريخ،” ماسك قال.
وتتمثل الفكرة في إرسال جزء السفينة من المركبة إلى مدار أرضي منخفض و”وضعها” هناك. ويمكن بعد ذلك إعادة تزويدها بالوقود في المدار بواسطة “ناقلة” SpaceX – وهي في الأساس سفينة أخرى بدون نوافذ – لرحلتها إلى المريخ.
ومن الممكن أيضًا أن يتم استخدام المركبة الفضائية لإطلاق التلسكوبات الفضائية.
يبلغ حجم تلسكوب هابل حجم الحافلة تقريبًا، بينما يبلغ حجم تلسكوب جيمس ويب ثلاثة أضعاف ذلك تقريبًا.
ولوضع آلاف الأقمار الصناعية بسرعة، أو تلسكوب أكبر، تحتاج إلى صاروخ كبير.
وأخيرًا، تم تصميم المركبة الفضائية أيضًا لتحمل الأحمال الثقيلة اللازمة لبناء المحطات الفضائية، وفي النهاية البنية التحتية للوجود البشري على القمر.
ما هي كمية الغازات الدفيئة التي تنبعث منها المركبة الفضائية؟
لا بد أن يكون للصاروخ الذي ينطلق بقوة أكبر بـ 700 مرة من طائرة الركاب بعض التأثير على البيئة.
تُظهر مسودة تقرير بيئي صادر عن إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) في يوليو أن الترخيص الجديد الذي تتقدم به SpaceX للحصول عليه سيسمح لها بإجراء 25 عملية إطلاق لمركبة Starship سنويًا.
وتقول إدارة الطيران الفيدرالية إن هذا سينتج عنه إجمالي 97342 طنًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون – أو 3894 طنًا لكل عملية إطلاق.
وبالمقارنة، فإن السيارة النموذجية في الولايات المتحدة تنبعث منها حوالي 4.6 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية.
إذا قمنا بتحليل الأرقام، فهذا يعني أن إطلاق المركبة الفضائية مرة واحدة ينبعث منه قدر من الغازات الدفيئة تعادل ما ينبعث من 846 سيارة على مدار عام.
من وجهة نظر عددية محضة، هذا غير مهم إلى حد ما مقارنة بصناعة الطيران التجاري على سبيل المثال.
ولكن مع أمل ماسك في زيادة عدد عمليات الإطلاق إلى المئات سنويًا في المستقبل، فقد تبدأ هذه الأرقام في التزايد.