تکامل موشک های اسپیس ایکس در گذر زمان

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد  به نقل از اسپیس به بررسی موشک های اسپیس ایکس در گذز زمان خواهیم پرداخت.

اسپیس ایکس در سال ۲۰۰۲ متولد شد، زمانی که بنیانگذار آن، میلیاردر ایلان ماسک، اولین گام ها را در بلندپروازی بزرگ خود برای فرستادن یک ماموریت به مریخ برداشت. امروزه، این شرکت بسیار فراتر از مرحله راه اندازی فضایی است.

این شرکت مستقر در هاثورن در کالیفرنیا مرتباً از موشک‌ها استفاده مجدد می‌کند، مأموریت‌های محموله‌ای را با فضاپیمای دراگون خود به ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌فرستد. اسپیس ایکس همچنین موشک عظیم فالکون هوی را به فضا پرتاب کرده است و برنامه‌هایی برای موشک بزرگ‌تر مثل کشتی ستاره‌ای و تقویت‌کننده سوپر سنگین آن برای رسیدن به ماه، مریخ و فراتر از آن دارد.

فالکون ۱

فالکون ۱ اولین موشکی بود که توسط اسپیس ایکس ساخته شد. ظرفیت پیشنهادی برای حمل ۶۷۰ کیلوگرم (۱۴۸۰ پوند) به مدار پایین زمین داشت و بین سال‌های ۲۰۰۶ و ۲۰۰۹ پرواز کرد.
پس از سه شکست پرتاب، فالکون ۱ محموله ساختگی را در ۲۹ سپتامبر ۲۰۰۸ به فضا فرستاد. پنجمین و آخرین پرتاب آن در ۱۴ جولای ۲۰۰۹، RazakSAT، یک ماهواره رصد زمین مالزیایی را به مدار فرستاد.
موشک فالکون ۱ از جزیره املک، بخشی از جزیره مرجانی کواجالین در اقیانوس آرام پرتاب شد. این موشک با ارتفاع ۶۸ فوت (۲۱ متر) از یک موتور (از این رو “۱” در نام آن استفاده می شد) و با اکسیژن مایع و نفت سفید درجه موشک کار می کرد.

و جالب اینکه، ماسک نام موشک‌های فالکون را برگرفته از کشتی هزاره فالکون از «جنگ ستارگان» گذاشته است.

در حال توسعه فالکون ۹

اسپیس ایکس به زودی از سوی چندین شرکت که به دنبال موشکی با قابلیت بالابر سنگین تر بودند، علاقه مند شد. این شرکت توسعه یک موشک واسطه به نام فالکون ۵ را در نظر گرفته بود، اما در عوض از ادامه کار صرف نظر کرد و کار بر روی فالکون ۹ را آغاز کرد (زیرا مرحله اول آن از خوشه ای متشکل از ۹ موتور استفاده می کرد.

این موشک می تواند محموله ای را به مدار پایین زمین با وزن ۲۸۹۹۱ پوند بفرستد. (۱۳۱۵۰ کیلوگرم). این موشک دو مرحله ای است که ارتفاع آن ۲۳۰ فوت (۷۰ متر) و عرض آن ۱۲ فوت (۳.۷ متر) است. اسپیس ایکس برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ برنامه های فالکون ۹ را تبلیغ کرد و اولین فالکون ۹ را در ۷ ژوئن ۲۰۱۰ از ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال در فلوریدا فرستاد.

مشتریان اولیه این موشک عبارتند از Bigelow Aerospace. آوانتی ارتباطات; و مک دونالد، دتویلر و همکاران.

استفاده مجدد از موشک

درست از ابتدای تاریخ فالکون ۹، اسپیس ایکس علاقه مند به استفاده مجدد از مرحله اول موشک برای صرفه جویی در هزینه های پرتاب بود.

با این حال، آزمایشات اولیه فرود ناموفق بود. اسپیس ایکس در اولین، دومین و ششمین پرتاب فالکون ۹ تلاش کرد تا فرود تقویت کننده را کنترل کند، اما هربار موشک مدنظر به اقیانوس سقوط کرد.
SpaceX سرانجام در نهمین پرتاب فالکون ۹ (چهارمین تلاش برای فرود کنترل شده)، در ۱۸ آوریل ۲۰۱۴ به فرود کنترل شده اقیانوس دست یافت. این یک پله مهم در مسیر استفاده مجدد بود.

اولین فرود موفقیت آمیز موشک فالکون ۹ در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵ در منطقه فرود ۱، یک سکوی اسپیس ایکس در ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال در فلوریدا رخ داد.

رویاهای اژدها

اسپیس ایکس ۱۸ ماه اول توسعه کشتی باری دراگون را مخفی نگه داشت. سپس، در مارس ۲۰۰۶، زمانی که شرکت پیشنهادی برای برنامه نمایش خدمات حمل و نقل مداری تجاری ناسا (COTS) ارائه کرد، شرکت رسما Dragon را عمومی کرد. هدف نهایی توسعه یک فضاپیمای خصوصی برای حمل محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی بود.

پس از اینکه اسپیسکس به چندین نقطه عطف رسید، ناسا در دسامبر ۲۰۰۸ اسپیس ایکس دراگون را به عنوان یکی از شرکت هایی انتخاب کرد که خدمات تامین تجاری ایستگاه فضایی را ارائه می کند. (شرکت دیگر Orbital Sciences بود که بعداً Orbital ATK و اکنون Northrop Grumman شد.)

ارزش قرارداد SpaceX در آن زمان حداقل ۱.۶ میلیارد دلار بود، با گزینه هایی برای تمدید به ۳.۱ میلیارد دلار. این شرکت از آن زمان یک قرارداد جدید برای خدمات راه اندازی محموله دریافت کرد.

ماسک تایید کرده است که نام اژدها را بر اساس “Puff the Magic Dragon” گذاشته است.

پروازهای اولیه دراگون

دراگون اولین پرواز موفقیت آمیز خود را در ۸ دسامبر ۲۰۱۰ از ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال انجام داد. سپس، در ۲۲ می ۲۰۱۲، دراگون برای یک آزمایش مهم پرتاب شد: تلاش برای پهلو گرفتن فضاپیما با ایستگاه فضایی بین المللی.

دراگون در ۲۵ مه همان سال با وجود مشکلاتی در سیستم لیزری که قرار بود فاصله سفینه تا مجموعه مدار را طی کند، به سلامت به ایستگاه رسید. این نقطه عطف باعث تحسین جهانی شد. این اولین باری بود که یک فضاپیمای خصوصی به ایستگاه فضایی لنگر انداخت.

اسپیس ایکس از آن زمان کشتی‌های باری بدون سرنشین خود دراگون را ارتقا داده است تا حداقل برای دو پرواز قابل استفاده مجدد باشند.

ملخ(Grasshopper)

Grasshopper یک نمونه اولیه موشک با ارتفاع ۱۰۰ فوت بود که در مک گرگور تگزاس متعلق به SpaceX به پرواز در آمد و زمینه‌های اثبات شده برای این شرکت را در زمینه فرود تقویت‌کننده‌ها به صورت عمودی فراهم کرد.

در حالی که Grasshopper به اندازه سایر برنامه های SpaceX مورد توجه رسانه ها قرار نگرفت، اما برای توسعه مرحله اول قابل استفاده مجدد فالکون ۹ حائز اهمیت بود.

موشک Grasshopper بین سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۳ هشت پرواز آزمایشی انجام داد که در آخرین پرواز Grasshopper تا ارتفاع ۲۴۴۰ فوت (۷۴۴ متر) اوج گرفت.

سپس برنامه Grasshopper بازنشسته شد تا SpaceX بتواند منابع بیشتری را روی توسعه Falcon 9 متمرکز کند.

 

خودروی توسعه قابل استفاده مجدد فالکون ۹

اسپیس ایکس در سال ۲۰۱۲ خودروی توسعه قابل استفاده مجدد فالکون ۹ را معرفی کرد که بر اساس مرحله اول فالکون ۹ ساخته شده بود.

این شرکت پنج پرواز از این سیستم را در سایت SpaceX McGregor بین آوریل تا اوت ۲۰۱۴ انجام داد که حداکثر ارتفاع در برخی از پروازها بیش از ۳۲۸۰ فوت (۱۰۰۰ متر) بود.

آخرین تقویت کننده که در ۲۲ اوت ۲۰۱۴ راه اندازی شد، به دلیل مسدود شدن سنسور منفجر شد.

این تصویر منطقه فرود ۱ را نشان می دهد، منطقه فرود زمینی برای اولین مرحله فالکون ۹ در ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال. این جایی است که SpaceX اولین فرود زمینی کنترل شده خود را در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵ انجام داد.

این شرکت این پد را در زمین اجاره ای از نیروی هوایی ایالات متحده در ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال ساخت. (منطقه فرود ۱ در زمینی است که قبلاً میزبان مجتمع پرتاب ۱۳ بود.) این فرود بسیار شیرین بود زیرا پرواز قبلی فالکون ۹ در ژوئن ۲۰۱۵ به طرز فاجعه باری با یک انفجار به پایان رسید.

فرودهای زمینی

اولین فرود موفقیت آمیز فالکون ۹ اسپیس ایکس در منطقه فرود ۱، در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵، به عنوان نقطه عطفی برای قابلیت استفاده مجدد موشک مورد استقبال قرار گرفت. با این حال، این شرکت همچنان تلاش کرد تا این دستاورد را بهبود بخشد.

اسپیس ایکس ترکیبی از فرود موفقیت آمیز و ناموفق در اقیانوس را در سال های ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ تجربه کرد.

در سال ۲۰۱۵، اسپیس ایکس همچنین در تلاش برای فرود بر روی کشتی های پهپاد در اقیانوس بود. در حالی که این فرودها با شکست به پایان می رسید، ماسک ویدئوها و تصاویر را در فید توییتر خود منتشر می کرد و اشتباهات انجام شده را تصدیق می کرد و شرکت برای بهبود پرواز بعدی تلاش می کرد.

فرود اولین کشتی پهپاد

استقامتی که ماسک و کارمندانش نشان دادند سرانجام در ۸ آوریل ۲۰۱۶، زمانی که یک فالکون ۹ مرحله اول به آرامی بر روی یک کشتی بدون سرنشین به نام “البته من هنوز هم تو را دوست دارم” در اقیانوس اطلس فرود آمد نتیجه داد. فضاپیمای دراگون که این فالکون ۹ با خود به پرواز درآورده بود نیز یک پرواز نقطه عطف داشت و یک ماژول بادی – ماژول فعالیت قابل گسترش Bigelow – را به ایستگاه فضایی بین‌المللی تحویل داد.

میزان موفقیت SpaceX با فرود هواپیماهای بدون سرنشین پس از پرواز آوریل ۲۰۱۶ به شدت بهبود یافت، اگرچه برخی از تقویت‌کننده‌ها هنوز هم گهگاه از این هدف خارج می‌شوند. نرخ موفقیت پرواز Falcon 9 این شرکت نیز قوی است. آخرین شکست آن در سپتامبر ۲۰۱۶، شاهد انفجار یک موشک در سکوی پرتاب قبل از بلند شدن بود.

اسپیس ایکس یک کشتی بدون سرنشین دوم به نام “فقط دستورالعمل ها را بخوانید” دارد که برای فرود در اقیانوس آرام پس از پرتاب از ایستگاه نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا استفاده می شود. هر دو کشتی در کتاب های علمی تخیلی Iain M. Banks به خاطر کشتی های ستاره ای تخیلی نام گذاری شده اند.

ناسا ماموریت‌های اسپیس ایکس را افزایش می‌دهد