لم يقم أحد بزيارة القمر منذ عام 1972. ولكن مع ظهور رحلات الفضاء التجارية ، تتجدد رغبة الإنسان في العودة ويطلق سباقًا فضائيًا جديدًا. وكالة ناسا اختار شركة خاصة (سبيس اكس) للمشاركة في رحلات فضائية تجارية ، ولكن هذه الشركة لديها أيضًا برنامج استكشاف الفضاء الخاص بها.
لضمان الرحلات إلى القمر وما بعده ، تعمل ناسا وسبيس إكس على تطوير صواريخ جديدة عالية السعة: Starship من SpaceX و نظام إطلاق الفضاء من وكالة ناسا.
لكن كيف يختلفون وأيهم أقوى؟
(سبيس اكس) Starship
تمر الصواريخ بعدة مراحل للوصول إلى المدار. من خلال التخلص من خزانات الوقود المستهلك أثناء الطيران ، يصبح الصاروخ أخف وزنًا وبالتالي يسهل تسريعه. بمجرد إطلاقه ، سيتألف نظام الإطلاق الخاص بـ SpaceX من مرحلتين: مركبة الإطلاق المعروفة باسم BFR (Big Falcon Rocket) والمركبة الفضائية نفسها.
يتم تشغيل BFR بواسطة محرك صاروخي Raptor ، حيث يحرق مزيجًا من الميثان السائل والأكسجين السائل. المبدأ الأساسي لمحرك الصاروخ السائل هو أن اثنين من الوقود الدافع - دافع مثل الكيروسين ومؤكسد مثل الأكسجين السائل - يتم دمجهما في غرفة الاحتراق وإشعالهما. ينتج اللهب غازًا ساخنًا تحت ضغط عالٍ ، والذي يقذف بسرعة عالية عبر فوهة المحرك لتكوين قوة دفع.
سيوفر الصاروخ قوة دفع تبلغ 6,6 مليون كيلوجرام عند الإطلاق ، وهو ما يعادل ضعف قوة دفع صواريخ عصر أبولو. على قمة BFR ، توجد المركبة الفضائية ، والتي تم تجهيزها بستة محركات أخرى من Raptor وخليج عمليات كبير لإيواء الأقمار الصناعية ، ومقصورات الطاقم لما يصل إلى 100 شخص ، وحتى خزانات الوقود الإضافية للتزود بالوقود في الفضاء ، وهو أمر بالغ الأهمية لفترة طويلة - رحلة بشرية بين الكواكب.
تم تصميم Zorelite للعمل في فراغ الفضاء وفي أجواء الأرض والمريخ ، باستخدام أجنحة صغيرة متحركة للانزلاق إلى منطقة الهبوط المطلوبة.
مرة واحدة فوق منطقة الهبوط ، Starship تنقلب إلى الوضع الرأسي وتستخدم محركات Raptor الموجودة على متنها للهبوط والهبوط. سيكون لديها قوة دفع كافية للابتعاد عن سطح المريخ أو القمر ، والتغلب على الجاذبية الأضعف في تلك العوالم ، والعودة إلى الأرض - مرة أخرى ، مما يجعل الهبوط السهل بمحرك الأقراص. Starship ومثبطات اللهب البرومينية قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل ، والنظام بأكمله مصمم لرفع أكثر من 100 طن من الحمولة إلى سطح القمر أو المريخ.
حقائق أكثر إثارة للاهتمام حول هذه المركبة الفضائية:
- سوف يستخدم SpaceX Starship لتنظيف الفضاء من الحطام
- رحلة تجريبية سبيس إكس Starship يعتبر SN8 ناجحًا ، على الرغم من الانفجار
Starship يكتسب الزخم بسرعة. رحلة تجريبية حديثة للنموذج الأولي Starship، SN8 ، أظهر بنجاح عدد المناورات المطلوبة للقيام بهذه المهمة. لسوء الحظ ، فشل أحد محركات Raptor وتحطمت SN8 عند الهبوط. ومن المتوقع رحلة تجريبية أخرى في الأيام المقبلة.
نظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا
يعد نظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لناسا أقوى صاروخ استخدمته الوكالة على الإطلاق. يبلغ طول التجسد الحالي (وحدة SLS 1) حوالي 100 متر.
يتم تشغيل المرحلة الرئيسية من SLS ، التي تحتوي على أكثر من 3,3 مليون لتر من الهيدروجين السائل والأكسجين السائل (حوالي واحد ونصف من حمامات السباحة الأولمبية) ، بأربعة محركات RS-25 ، ثلاثة منها استخدمت في مكوكات الفضاء السابقة. الفرق الرئيسي بينهم وبين رابتورز هو أنهم يحرقون الهيدروجين السائل بدلاً من الميثان.
يُستكمل الهيكل الرئيسي للصاروخ بمعززين صلبين للصاروخ مثبتين على جوانبه ، مما يوفر قوة دفع إجمالية قدرها 3.7 مليون كيلوغرام عند الإطلاق - أي حوالي 5٪ أكثر من صاروخ ساتورن 10 عند الإطلاق. سيضع هذا النظام المركبة الفضائية في مدار أرضي منخفض. تم تصميم وحدة التعزيز لإزالة الحمولة الملحقة بها - كبسولة رائد الفضاء - من مدار الأرض وهي مرحلة أصغر على الوقود السائل ، مدعومة بمحرك RL-25 واحد (مثل هذه المستخدمة بالفعل في صواريخ أطلس ودلتا) ، وهو أصغر وأخف من RS-XNUMX.
سيرسل نظام الإطلاق الفضائي كبسولة Orion ، التي يمكنها دعم ما يصل إلى ستة من أفراد الطاقم لمدة 21 يومًا ، إلى القمر كجزء من مهمة Artemis-1 ، وهي مهمة لا تستطيع صواريخ ناسا الحالية إنجازها حاليًا.
يجب أن تحتوي على نوافذ كبيرة من الأكريليك حتى يتمكن رواد الفضاء من مراقبة الرحلة. سيكون لها أيضًا محركها الخاص ونظام إمداد الوقود ، بالإضافة إلى وحدات الدفع الإضافية للعودة إلى الأرض. ستعمل المحطات الفضائية المستقبلية مثل Lunar Gateway كمحور لوجستي قد يشمل التزود بالوقود.
مثير للاهتمام أيضًا بشأن خطط ناسا:
- اقترحت ناسا خطة بقيمة 28 مليار دولار لإعادة البشر إلى القمر بحلول عام 2024
- ستقوم ناسا واليابان بشكل مشترك ببناء موقع مداري لبرنامج أرتميس
من غير المحتمل أن تكون المرحلة الرئيسية ومركبة الإطلاق قابلة لإعادة الاستخدام (سوف تسقط في المحيط بدلاً من الهبوط) ، وبالتالي فإن نظام SLS أغلى من حيث المواد والبيئة. تم تصميمه ليتم تطويره لمراحل أكبر قادرة على حمل طاقم أو حمولة يصل وزنها إلى 120 طنًا ، وربما أكثر من Starship.
يُطلق على العديد من التقنيات المستخدمة في SLS اسم "الأجهزة القديمة" لأنها مقتبسة من المهام السابقة ، مما يقلل من وقت البحث والتطوير. في وقت سابق من هذا الشهر ، توقف إطلاق تجريبي للمرحلة الرئيسية لنظام SLS بعد دقيقة واحدة من الاختبار الذي استمر ثماني دقائق بسبب اشتباه في وجود عطل في أحد المكونات. لم يكن هناك ضرر كبير ، وصرح جون هانيكوت ، مدير برنامج SLS ، "لا أعتقد أنه سيكون لدينا أي تغييرات كبيرة في التصميم."
والفائز يصبح ...
إذن ، ما هي المركبة الفضائية التي من المرجح أن تهبط على القمر أولاً؟ من المقرر أن تكون Artemis 2 أول مهمة مأهولة تستخدم SLS للطيران بالقرب من القمر ومن المتوقع إطلاقها في أغسطس 2023. على الرغم من أن SpaceX ليس لديها تاريخ محدد لإطلاق طاقم ، إلا أنها تدير #dearmoon ، وهو مشروع السياحة الفضائية القمرية المقرر عقده في عام 2023. قال ماسك أيضًا إن مهمة مأهولة إلى المريخ يمكن أن تتم في وقت مبكر من عام 2024 ، باستخدام أيضًا Starship.
في النهاية ، إنه سباق بين وكالة لديها سنوات من الاختبار والخبرة ولكنها مقيدة بتقلب ميزانيات دافعي الضرائب والتغييرات في السياسات الإدارية ، وشركة جديدة نسبيًا في اللعبة ولكنها أطلقت بالفعل 109 صواريخ فالكون 9 بنسبة 98 بالمائة. معدل النجاح وله تدفق نقدي خاص طويل الأجل.
أول من يصل إلى القمر سيفتح حقبة جديدة من استكشاف العالم ، والتي لا تزال تتمتع بقيمة علمية كبيرة.
اقرأ أيضا: