استارشیپ و تلاش ایلان ماسک برای سفر به فضا

برترین‌ها: رویداد اسپیس‌ایکس که به‌تازگی برگزار شد به معرفی نسل جدید موشک‌های این شرکت با نام استارشیپ اختصاص داشت. استارشیپ که جایگزین سری موشک‌های فالکون ۹ خواهد شد، با هدف و انگیزه سفر به مریخ تولید شده است و با توجه به اطلاعات ارائه‌شده توسط این شرکت، قوی‌ترین موشک فضاپیمای تاریخ خواهد بود.

استارشیپ از یک بخش فوقانی و یک بوستر تشکیل‌شده که با نام بوستر سنگین (Super Heavy) شناخته می‌شود. هر دو قسمت این فضاپیما به‌صورتی طراحی شدند که بتوان در چندین پروژه رفت و برگشت، مورداستفاده قرار بگیرند.

یک فناوری خاص و منحصر به فرد که پیش از این به یک رویا شبیه بود، با تلاش‌های کارشناسان این شرکت به واقعیت تبدیل شده است. درواقع در صورت موفقیت در ساخت استارشیپ، این موشک یا فضاپیما را می‌توان اولین فضاپیمای تاریخ دانست که توانایی سفر رفت و برگشت به چندین قمر و سیاره را دارا خواهد بود.

طراحی متفاوت استارشیپ

از موضوع استفاده چندین‌باره از استارشیپ که بگذریم به مسئله جابجایی حجم بسیار زیادی از وسایل و انسان‌ها می‌رسیم که نشان‌دهنده طراحی متفاوت این موشک با دیگر محصولات شرکت‌های آمریکایی و روسی است.

سیستم هدایتی متفاوت استارشیپ با باله‌هایی اختصاصی به این فضاپیما اجازه فرود امن و بدون مشکل را در جو زمین، ماه و مریخ خواهد داد. در واقع با این طراحی خاص می‌توان انتظار داشت که در هنگام فرود، شاهد بروز مشکلات و خسارات به این فضاپیما نباشیم.

البته برخلاف طراحی‌های گذشته، دو باله متحرک پایینی موجود در این فضاپیما، نقش پایه‌های فرود را ایفا نخواهند کرد و پایه‌هایی اختصاصی در استارشیپ، وظیفه کنترل فرود را به عهده خواهند داشت.

با اعلام ایلان ماسک و تأیید شرکت تسلا به نظر می‌رسد سیستم برق‌رسانی باله‌های استارشیپ توسط این شرکت و با استفاده از باتری‌های طراحی‌شده در تسلا، انجام شده باشد. این باله‌ها در هنگام فرود، به‌سرعت حرکت و تغییر مسیر خواهند داد تا فرود فضاپیما با کمترین میزان برخورد با زمین یا دیگر سیارات صورت بگیرد. هرچند هنوز از نظر نرم‌افزاری باله‌ها تنها برای فرود در زمین، ماه و مریخ آماده شده‌اند.

پرواز‌های آزمایشی استارشیپ

پرواز‌های آزمایشی این فضاپیمای مدرن قرار است در چند ماه آینده آغاز شود. البته آزمایش‌های اولیه در یک نمونه کوچک‌تر این فضاپیما با نام استارهارپر، چندین ماه است که آغاز شده و تا حدود زیادی نیز موفقیت‌آمیز بوده است.

این پرواز‌ها با استفاده از یک سیستم تک موتوره و در ارتفاع ۱۵۰ متری از سطح زمین انجام شده است. در آزمایش‌های بعدی قرار است نمونه‌های سه موتوره این فضاپیما با کد‌های Mk۱ و Mk۲، تا ارتفاع ۲۰ کیلومتری مورد آزمایش قرار بگیرند.

نسخه چهارم که با نام Mk۳ شناخته خواهد شد نیز قرار است در شش ماه آینده مورد آزمایش قرار بگیرد و بتواند تا سطح مدار نیز پیش برود. آزمایشی که پایه‌گذار بررسی نهایی فضاپیمای استارشیپ خواهد بود.

سوخت‌گیری در مدار

یکی از نکات بسیار مهم در زمینه نسخه نهایی آزمایشی استارشیپ، پروسه سوخت‌گیری این فضاپیما در مدار است. موضوعی که تاکنون در تولید تمامی فضاپیماها، بی‌سابقه بوده است.

در این سیستم اختصاصی که توسط شرکت اسپیس‌ایکس طراحی‌شده، سوخت‌گیری این فضاپیما در فضا‌های غیر ایستا و در حالت‌های مختلف جاذبه‌ای امکان‌پذیر شده است. موضوعی که البته هنوز اطلاعات تخصصی آن چندان در دسترس نیست و باید برای کسب اطلاعات بیشتر تا زمان بررسی نسخه چهارم آزمایشی صبر کرد.

اولین موتور موشک با سوخت متان

موتور رپتور که در هر دو بخش فضاپیمای استارشیپ مورد استفاده قرار خواهد گرفت، یک موتور بسیار مدرن با سخت متان است که تاکنون در صنعت فضایی جهان مورد استفاده قرار نگرفته است.

به نظر می‌رسد استفاده از این سوخت، ارتباطی مستقیم با نحوه سوخت‌گیری استارشیپ در فضا‌های غیر ایستا داشته باشد. علاوه بر این رپتور اولین موتور با سیکل پرفشار است (Full-flow Staged Combustion) که تاکنون مورد آزمایش قرار گرفته. فشار محفظه‌ای موجود در رپتور، فشار بی‌نظیر ۲۵۰ اتمسفری است که بیشترین فشار ممکن در محفظه احتراق موتور موشک محسوب می‌شود.

قسمت پایینی که با نام سوپر سنگین شناخته می‌شود قرار است به ۳۷ موتور رپتور مجهز شود و قسمت بالایی که استارشیپ نام دارد نیز از ۶ موتور اختصاصی رپتور بهره خواهد برد. موتور‌های به‌کاربرده شده در استارشیپ به‌صورتی تقسیم شده‌اند که امکان استفاده از آن در جو و خارج از جو وجود داشته باشد.

سه موتور سطح دریا و سه موتور خلأ به‌کاربرده شده در استارشیپ به کنترل بسیار دقیق این فضاپیما کمک می‌کنند. علاوه بر این کاهش فضای اشغالی نیز در انتخاب این شکل چینش خاص، تأثیرگذار بوده است.

نکته جالب در طراحی این موتور خاص، استفاده از چاپگر‌های سه‌بعدی در تولید رپتور است که تاکنون در صنعت‌های تأثیرگذاری مانند تولید موشک، بی‌سابقه بوده است.

پرسش‌های مطرح‌شده

پرسش‌های زیادی در زمینه موفقیت فضاپیمای استارشیپ در بین علاقه‌مندان به علم نجوم، پزشکی و فناوری پدید آمده است. برای مثال هیچ‌گونه اطلاعات مشخصی از نحوه ورود، اسکان و محل قرارگیری فضانوردان در این فضاپیما ارائه نشده است.

میزان امنیت جانی فضانوردان در هنگام فرود و یا سوخت‌گیری، موضوعی است که ذهن بسیاری از کارشناسان را به خود مشغول کرده. عدم پیگیری موضوع از سوی اسپیس‌ایکس و شخص ماسک نیز نشان‌دهنده این است که حتی این شرکت نیز پاسخی مناسب برای پرسش‌های مطرح‌شده را در اختیار ندارد.

از سوی دیگر در صورت اقامت طولانی‌مدت استارشیپ در سطح ماه، میزان برخورد اشعه‌ها و تشعشعات با فضانوردان نیز افزایش خواهد یافت. جو زمین حجم زیادی از این تشعشعات آسیب‌رسان را در خود حل می‌کند. موضوعی که در سطح ماه نیاز به بررسی بیشتری دارد.

از سوی دیگر جاذبه ماه از زمین کمتر است و همین موضوع نیز یکی از مشکلاتی است که در سفر‌های طولانی‌مدت به این قمر برای فضانوردان پدید خواهد آمد. هرچند هنوز به‌صورت علمی اثبات نشده، اما به نظر می‌رسد در بلندمدت بدن انسان با جاذبه‌ای کمتر از جاذبه زمین هماهنگ نباشد.

این موضوعات البته تنها چند پرسش ساده در پروژه استارشیپ اسپیس‌ایکس هستند. موضوعاتی که باید با تولید نهایی استارشیپ، مورد بررسی قرار بگیرند. ازاین‌رو انتظار می‌رود که زمان واقعی تولید نهایی این فضاپیما، بسیار طولانی‌تر از زمان اعلامی توسط اسپیس‌ایکس باشد.

ناامیدی ناسا از پروژه استارشیپ

برخلاف بسیاری از علاقه‌مندان به نجوم و فناوری، بسیاری از کارشناسان ناسا، آینده پروژه استارشیپ را روشن نمی‌دانند. در واقع ناسا بر این باور است که اعلام زودهنگام این پروژه توسط ماسک تنها یک روش بازاریابی برای این شرکت ناموفق در زمینه تولیدات فضایی است تا بتواند زمان بیشتری را برای نجات سهام شرکت در اختیار داشته باشد.

برای مثال ناسا در مورد ارسال انسان‌ها به فضا توسط این شرکت دچار شک و شبهه است. اسپیس‌ایکس تاکنون نتوانسته در هیچ‌کدام از پروژه‌های فضایی خود، انسانی را به فضای خارج از زمین منتقل کند.

اسپیس‌ایکس در یک قرارداد مشخص با ناسا قرار بود در سال ۲۰۱۷، فضاپیمای فالکون ۹ را برای سفر به فضا در اختیار ناسا قرار دهد. با گذشت دو سال از زمان اعلامی ناسا تنها با یک آزمایش اولیه شکست خورده توسط این شرکت روبرو شده است.

پرسش مهم مطرح شده توسط ناسا این است که چرا پیش از پایان و آزمایش موفقیت آمیز فالکون ۹، نسل جدیدی از فضاپیمای اسپیس ایکس با این حجم از سر و صدای ژورنالیستی معرفی شده است.

از سوی دیگر اسپیس‌ایکس نیز با انتقاد از حذف پروژه فضایی ناسا، این مجموعه را به کمکاری و سنگ‌اندازی در موفقیت استارشیپ متهم می‌کند. موضوعی که می‌توان با در اختیار نگذاشتن اطلاعات محرمانه ناسا با اسپیس‌ایکس، تا حدودی وارد و مورد قبول دانست.

به‌هرحال به توجه به روابط نه چندان دوستانه اسپیس‌ایکس و ناسا و البته سابقه بسیار بد ایلان ماسک در مورد زمان‌های اعلامی برای پایان پروژه، می‌توان انتظار داشت که استارشیپ چندین سال بعد از زمان پیش‌بینی‌شده برای سفر به فضا آماده شود و یا حتی در میانه راه با یک پروژه جدیدتر و مدرن‌تر جایگزین شود. اتفاقی که دقیقاً برای پروژه فالکون ۹ رخ داده است.

منابع: nasaspaceflight، theverge، livescience