حقایق شگفت‌انگیز درباره اسپیس‌ایکس: از اولین پرواز تا برنامه‌های سفر به مریخ

حقایقی درباره اسپیس ایکس، شرکت خصوصی پرواز فضایی ایلان ماسک

اسپیس‌ایکس شرکت خصوصی پروازهای فضایی است که ماهواره‌ها و انسان‌ها را به فضا می‌برد، از جمله خدمه ناسا به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS). ایلان ماسک، بنیان‌گذار این شرکت، همچنین در تلاش است سیستم استارشیپ را برای فرود روی ماه توسعه دهد و امیدوار است ماموریت‌های خدمه‌دار مریخ نیز انجام شود.

این شرکت دو فضانورد اول خود را در ۳۰ می ۲۰۲۰ با فضاپیمای کرو دراگون به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاد و چند خدمه دیگر را از طرف ناسا و سایر نهادها به مقصد رسانده است. از اواسط سال ۲۰۲۲، اسپیس‌ایکس تنها شرکت تجاری فضایی است که می‌تواند فضانوردان را به فضا اعزام کند، اگرچه ممکن است به‌زودی با استارلاینر CST-100 بوئینگ سرشاخ شود.

ایلان ماسک، بنیان‌گذار اسپیس‌ ایکس

اسپیس‌ایکس توسط ایلان ماسک، تاجر و کارآفرین متولد آفریقای جنوبی تاسیس شد. طبق گزارش نیویورک تایمز، ماسک در ۳۰ سالگی ثروت اولیه خود را با فروش دو شرکت موفق خود به‌دست آورد. یعنی شرکت Zip2 که آن را در سال ۱۹۹۹ به قیمت ۳۰۷ میلیون دلار فروخت و PayPal که eBay آن را به قیمت ۱.۵میلیارد دلار در سال ۲۰۰۲ خریداری کرد.

ماسک تصمیم گرفت سرمایه‌گذاری بزرگ بعدی‌اش یک شرکت فضایی با بودجه خصوصی باشد. او در ابتدا، ایده ارسال گلخانه‌ای به نام واحه مریخ را به سیاره سرخ داشت. هدف او جلب علاقه عمومی به اکتشاف و همچنین ایجاد یک پایگاه علمی در مریخ بود. ولی هزینه این کار خیلی زیاد بود.

ماسک در عوض یک شرکت پرواز فضایی به نام Space Exploration Technologies Corp یا SpaceX را راه‌اندازی کرد که در حال حاضر در شهر هاوتورن ایالت کالیفرنیا مستقر است.

او یک سوم از ثروت گزارش‌شده خود یعنی ۱۰۰ میلیون دلار را برای راه‌اندازی اسپیس‌ایکس هزینه کرد. شک و تردیدها درباره موفقیت ماسک زیاد بود و تا چند سال اول تاسیس اسپیس‌ایکس ادامه داشت.

پس از ۱۸ ماه تلاش پشت درهای بسته، فضاپیمای دراگون در سال ۲۰۰۶ رونمایی شد. طبق گزارش‌ها، ماسک فضاپیما را از روی «پاف، اژدهای جادویی»، آهنگی در دهه ۱۹۶۰ از گروه فولکلور پیتر، پل و مری، نام‌گذاری کرده است. ماسک گفت این نام را به این دلیل انتخاب کرده است که منتقدان اعتقاد دارند اهداف او در پرواز فضایی غیرممکن هستند.

اولین موشک اسپیس‌اکیس: فالکون ۱

ایلان ماسک زمانی که اسپیس‌ایکس را راه‌اندازی کرد، تاجری باتجربه بود و عمیقا اعتقاد داشت که پرتاب‌های مکرر و مطمئن‌تر هزینه اکتشاف را کاهش می‌دهد. بنابراین دنبال مشتری ثابتی بود که بودجه توسعه اولیه موشک را تامین کند. قرعه به نام ناسا افتاد و بعدها مشتریان دیگری از بخش‌های مختلف جذب شدند و پایگاه مشتریان شرکت متنوع‌تر شد.

به ‌این ترتیب، هدف ماسک از تاسیس اسپیس ایکس توسعه و تولید خصوصی اولین تقویت‌کننده با سوخت مایع بود که آن را فالکون ۱ نامید. این شرکت تا رسیدن به مدار مسیر سختی را طی کرد. بعد از چهار بار تلاش و رفع مشکلاتی مانند نشت سوخت و روشن نشدن موتورهای مرحله اول، فالکون ۱ با موفقیت پرواز کرد.

در نهایت، فالکون ۱ دو پرواز موفقیت‌آمیز انجام داد: در ۲۸ سپتامبر ۲۰۰۸ و ۱۴ جولای ۲۰۰۹. پرتاب سال ۲۰۰۹ ماهواره RazakSat مالزی را در مدار قرار داد.

در سال ۲۰۰۶، اسپیس‌ایکس ۲۷۸ میلیون دلار از ناسا تحت برنامه سامانه تجاری ترابری مداری (COTS) دریافت کرد که برای تشویق به توسعه سیستم‌هایی ایجاد شده بود که می‌توانند محموله‌ها را به‌صورت تجاری به ایستگاه فضایی بین‌المللی انتقال دهند.

اضافه شدن چند نقطه عطف دیگر در نهایت ارزش کل قرارداد را به ۳۹۶ میلیون دلار افزایش داد. اسپیس‌ایکس برای این برنامه همراه با شرکت کیستلر (RpK) انتخاب شد، ولی قرارداد کیستلر به‌دلیل اهمال‌کاری فسخ شد.

چند شرکت در مراحل اولیه برنامه COTS در قراردادهای دارای بودجه یا بدون‌بودجه شرکت کردند. در سال ۲۰۰۸، ناسا دو قرارداد برای خدمات تامین تجاری منعقد کرد. اسپیس‌ایکس برای ۱۲ پرواز (به ارزش ۱.۶ میلیارد دلار) و Orbital Sciences Corp (در حال حاضر Orbital ATK) برای ۸ پرواز (به ارزش ۱.۹ میلیارد دلار) با ناسا قرارداد بست.

موشک‌های بهتر: فالکون ۹، فالکون هو

موشک بارکش ناوگان اسپیس‌ایکس فالکون ۹ با قابلیت استفاده مجدد است. فالکون ۹ در مقایسه با فالکون ۱ توانایی بسیار بیشتری در حمل بار به مدار پایین زمین دارد (۱۳۱۵۰ کیلوگرم در مقایسه با ۶۷۰ کیلوگرم).

اولین فرود بالابرنده فالکون ۹ در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵ انجام شد. این بالابرنده‌ها مرحله اول پرتاب موشک هستند که پس دادن شتاب کافی، از آن جدا می‌شوند. اسپیس‌ایکس اکنون در تلاش است تا بالابرنده‌های خود را قابل‌بازیابی کند. آن‌ها معمولا روی یک کشتی بدون سرنشین رباتیک در نزدیکی سکوی پرتاب فرود می‌آیند. بسیاری از بالابرنده‌های فالکون ۹ چند بار استفاده شده‌اند تا هزینه‌های پرتاب کمتر شوند.

موشک قوی‌تر معروف به فالکون هوی، اولین بار در ۶ فوریه ۲۰۱۸ به نمایش درآمد و تقریبا تمام نقاط عطف اصلی خود را برآورده کرد. فالکون هوی با موفقیت به مدار پرواز کرد و یک تسلا رودستر (خودروی الکتریکی ساخت تسلا، شرکت دیگری متعلق به ماسک) و مانکنی با لباس فضایی به نام استارمن را حمل کرد.

اسپیس‌ایکس پرتاب و اولین ساعات حضور رودستر را در فضا به‌طور زنده پخش کرد که توجه سراسر جهان را جلب کرد.

همان‌طور که انتظار می‌رفت، دو بالابرنده موشک با موفقیت در نزدیکی مرکز فضایی کندی فرود آمدند. ولی بخش مرکزی با سرعت ۴۸۰ کیلومتر در ساعت به اقیانوس برخورد کرد که بیش از حد سریع بود و جان سالم به در نبرد.

در آوریل ۲۰۱۹، فضاپیمای سرنشین‌دار دراگون که قرار بود فضانوردان ناسا را ​​به فضا ببرد، روی زمین دچار نقص فنی شد. ستون دود ایجادشده از چند کیلومتری کیپ کاناورال فلوریدا قابل‌مشاهده بود. این حادثه جدول زمانی اسپیس‌ایکس را به هم ریخت. بااین‌حال این شرکت مشکلات خود را حل کرد و از زمان اولین ماموریت خدمه‌دار در سال ۲۰۲۰، مسافران را به‌راحتی به مدار می‌برد.

اسپیس اکیس دراگون: ماموریت‌های حمل محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی

نقطه عطف بعدی و حیاتی برای SpaceX تحویل بار به ایستگاه فضایی بود. دراگون، سوار بر موشک فالکون ۹، اولین محموله خود را در می ۲۰۱۲ در یک پرواز آزمایشی برای برنامه COTS به ایستگاه فضایی تحویل داد. پرتاب چند روز به‌دلیل مشکل موتور به تعویق افتاد، ولی موشک در تلاش بعدی با موفقیت از زمین بلند شد.

ناظران پروازهای فضایی توانایی اسپیس‌ایکس را در ارسال فضاپیمای باربری به ایستگاه فضایی ستودند. وقتی ایستگاه فضایی در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ توسعه یافت، پرواز فضایی خصوصی به ذهن هیچ کس خطور نمی‌کرد.

اسپیس‌ایکس اولین پرواز تجاری منظم خود را به ایستگاه فضایی در اکتبر ۲۰۱۲ شروع کرد. این پرواز به بیشتر اهداف خود دست یافت، ولی هنگام پرتاب بخشی از موشک آن از کار افتاد. این باعث شد ماهواره‌ای به نام Orbcomm-OG2 در مدار پایین گیر بیفتد و ماموریت شکست بخورد.

بااین‌حال اولین نسخه از فضاپیمای دراگون، ۲۰ پرواز به ایستگاه فضایی تا سال ۲۰۲۰ انجام داد که همه آ‌ن‌ها به‌جز یکی (CRS-7، در ژوئیه ۲۰۱۵) با موفقیت به ایستگاه فضایی رسیدند.

ماموریت CRS-7 به‌دلیل ناهنجاری موشک از دست رفت و SpaceX قبل از پرتاب موفقیت‌آمیز بعدی در ۸ آوریل ۲۰۱۶، طراحی مجددی انجام داد که اتاقک فعال قابل انبساط بایگلو (BEAM) را به فضا برد.

در دسامبر ۲۰۲۰ نسخه جدیدی از دراگون حمل بار، پرواز خود را آغاز کرد و تا به امروز، از اواسط سال ۲۰۲۲، هر پنج ماموریت برنامه‌ریزی‌شده خود را با موفقیت انجام داده است.

پرواز خدمه دار به ایستگاه فضایی بین‌المللی

اسپیس‌ایکس چند نمونه آزمایشی را قبل از پرواز کرو دراگون به فضا توسعه داد. یکی از آن‌ها به نام DragonFly برای آزمایش فرود روی صفحه مخصوص در تاسیسات نیروی هوایی کیپ کاناورال فلوریدا (تاسیسات نیروی فضایی کیپ کاناورال کنونی) و همچنین آزمایش‌های تعلیق متصل در مرکز توسعه و آزمایش موشک SpaceX در مک‌گرگور، تگزاس به‌کار رفت.

این شرکت همچنین از یک ماژول احراز کیفیت مخزن تحت فشار و ماژول سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی حیات برای آزمایش سیستم‌های کلیدی قبل از پرواز فضایی استفاده کرد.

اولین پرواز دراگون به فضا ماموریت Crew Demo-1 بود که در ۲ مارس ۲۰۱۹ بدون خدمه به ایستگاه فضایی بین‌المللی رفت و پس از هشت روز در فضا با موفقیت به زمین برگشت. این فضاپیما در کمال تعجب پس از این ماموریت در مجموعه‌ای از آزمایش‌های جداگانه برای ارزیابی سامانه لغو عملیات، نابود شد.

اسپیس‌ایکس اولین پرواز آزمایشی خدمه‌دار خود را با نام Demo-2 در ۳۰ مه ۲۰۲۰ انجام داد و «باب بنکن» و «داگ هرلی» را به ایستگاه فضایی بین‌المللی رساند. این دو فضانورد با فضاپیمای جدید کرو دراگون به نام اندور در ۲ اوت ۲۰۲۰ به سلامت به زمین برگشتند.

در ۱۵ نوامبر ۲۰۲۰، اولین پرواز عملیاتی موفقیت‌آمیز با نام Crew-2 انجام شد. در این ماموریت، از یک موشک فالکون ۹ برای فرستادن چهار فضانورد به ایستگاه فضایی‌بین‌المللی با فضاپیمای دراگون کرو استفاده شد که فضانوردان آن را به افتخار تلاش‌های مداوم علیه همه‌گیری کووید 19، رزیلینس (Resilience) نامیدند.

اسپیس‌ایکس چهار خدمه فضانورد (ناسا و فضانوردان بین‌المللی) را با Demo-2، Crew-1، Crew-2،‌ Crew-3، Crew-4 و Crew-5 به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده است.

استارشیپ

استارشیپ گل سرسبد برنامه‌ سفر به مریخ ماسک است. این فضاپیما در مرحله آزمایش اولیه قرار دارد و فرودگر انتخابی ناسا برای فرستادن فضانوردان آرتمیس به ماه است.

برنامه آزمایشی با یک وسیله نقلیه کوچک‌تر به نام Starhopper آغاز شد که چند پرواز‌ آزمایشی متصل و بدون اتصال در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ انجام داد. سپس، SpaceX آزمایش مجموعه‌ای از وسایل نقلیه استارشیپ را در پروازهای ارتفاع بالا آغاز کرد که با آزمایش پرش محتاطانه SN5 در اوت ۲۰۲۰ شروع شد.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های این برنامه اجرای مانورهای چرخش در هوا بود که منجر به از بین رفتن چند استارشیپ شد. در نهایت، در ۵ می ۲۰۲۱، SN15 موفق به فرود نرم شد.

استارشیپ برای پرتاب به مدار و اعماق فضا روی Super Heavy طراحی شده است، بالابرنده ۷۰ متری که تقریبا ۳.۶ تن اکسیژن مایع و متان را در مخازن سوخت خود نگه می‌دارد. مانند همه تقویت‌کننده‌های اسپیس‌ایکس، Super Heavy نیز طوری طراحی شده است که قابل استفاده مجدد باشد.

استارشیپ و Super Heavy برای اولین بار در اوت ۲۰۲۱ با ارتفاع ۱۲۰ متر روی سکوی پرتاب قرار گرفتند. ارتفاع آن‌ها بیش از ۹ متر بلندتر از موشک عظیم ساترن ۵ ناسا بود که آپولوها را به ماه برد.

تجاری: Axiom Space، Inspiration4، برنامه پولاریس و dearMoon

موفقیت SpaceX در اجرای ماموریت‌های کرو دراگون توجه شرکت‌های دیگر را جذب کرد تا از فضاپیماهای مشابه برای اجرای ماموریت‌های مدار بالای زمین، ماموریت‌های ISS و در یک مورد، ماموریت خدمه‌دار ماه استفاده کنند.

اولین فضاپیمای Crew Dragon که توسط افراد غیرحرفه‌ای استفاده شد، فضاپیمایی بود که Inspiration4 را به فضا برد. چهار نفر برای جمع کردن کمک‌های خیریه برای بیمارستان تحقیقاتی کودکان سنت جود در ممفیس به مدار زمین سفر کردند.

این مدل کرو دراگون یک پنجره گنبدی بزرگ به‌جای مکانیزم اتصال داشت، زیرا لازم نبود به ایستگاه فضایی وصل شود. موفقیت Inspiration4 برای «جرد آیزاک‌من»، میلیاردری که هزینه پرواز این چهار نفر را پرداخت کرد، الهام‌بخش بود و تصمیم گرفت برنامه فضایی خصوصی خود را آغاز کند.

این برنامه که پولاریس نام دارد، مجموعه‌ای از ماموریت‌ها را برای اهداف خیریه و تحقیقاتی در فضا انجام خواهد داد. انتظار می‌رود که آیزاک‌من در هر سه ماموریت شرکت کند.

شرکت دیگری به نام Axiom Space قصد دارد با استفاده از کرو دراگون SpaceX تعداد زیادی ماموریت‌ تحقیقاتی را به ایستگاه فضایی بین‌المللی بفرستد. این ماموریت‌ها با Ax-1، یک ماموریت ۱۰ روزه، در آوریل ۲۰۲۲ شروع شد.

به‌نظر می‌رسد ماموریت‌های ماه در آینده تکرار خواهند شد. در سال ۲۰۱۸، ماسک اعلام کرد که «یوساکو مائزاوا»، هنرمند و موسس میلیاردر برند Zozo و شماری از هنرمندان در دهه ۲۰۲۰ به سفر دور ماه خواهند رفت.

اسپیس‌ایکس مبلغی را که مائزاوا برای این سفر پرداخت کرده، فاش نکرده است. این ماموریت DearMoon نام دارد و مائزاوا دنبال همسفرهایی است که استعداد هنری داشته باشند.

گسترش استارلینک و جنجال

در سال ۲۰۱۹، برنامه ماسک برای قرار دادن ۱۲۰۰۰ ماهواره کوچک در مدار زمین به‌منظور فراهم کردن دسترسی به اینترنت در مکان‌های دوردست، بحث‌های زیادی را در حوزه نجوم برانگیخت.

در حال حاضر، حدود ۶ هزار ماهواره‌ استارلینک پرتاب شده‌اند و ردپای ناخوشایند آن‌ها در تلسکوپ هنگام رصد آسمان شب دیده می‌شود. بسیاری از محققان نگران هستند که افزایش تعداد این ماهواره‌ها مشکلاتی را برای شرکت‌های جمع‌آوری داده‌های حیاتی ایجاد کند.

اسپیس‌ایکس در حال آزمایش پوشش ویژه‌ای روی مجموعه بعدی ماهواره‌های استارلینک است که به کاهش انعکاس آن‌ها و در نتیجه ایجاد مزاحمت کمتر در آسمان شب کمک می‌کند. بااین‌حال، ستاره‌شناسان همچنان درباره احتمال تاثیر آن‌ها روی تصاویر تلسکوپی هشدار می‌دهند.

تصویربرداری میدان وسیع و تصویربرداری در سپیده‌دم و غروب به‌طور خاص تحت‌تاثیر رگه‌های ماهواره‌های استارلینک قرار می‌گیرند.

در حالیکه SpaceX در حال مذاکره با جامعه نجومی است، مطالعات همچنان اثر استارلینک را روی رصدها نشان می‌دهند. مثلا یک مقاله تحقیقاتی در سال ۲۰۲۲ نشان داد که تصاویر میدان وسیع تسهیلات بررسی اجرام گذرای زویکی (ZTF) با افزایش تعداد ماهواره‌ها بیشتر تحت‌تاثیر قرار می‌گیرند.

در سال ۲۰۲۲، ناسا نیز نگرانی‌هایی را درباره استارلینک مطرح و اشاره کرد که قرار دادن ۳۰ هزار ماهواره اینترنتی دیگر استارلینک در مدار نه‌تنها بر رصدهای زمینی اثر می‌گذارد، بلکه ممکن است در پنجره‌های پرتاب نیز تداخل ایجاد کند.

ناسا به افزایش خطر برخورد زباله‌های فضایی نیز اشاره کرد، اگرچه اسپیس‌ایکس می‌گوید که سیستم خودکار ناوبری خطر را تا جای ممکن کاهش می‌دهد.

برنامه‌های SpaceX برای آینده، مریخ و موارد دیگر

اسپیس‌ایکس مشتریانی از بخش خصوصی، نظامی و نهادهای غیردولتی دارد که برای ارسال محموله به فضا به این شرکت پول می‌دهند. اگرچه اسپیس‌ایکس درآمد خود را از خدمات پرتاب به دست می‌آورد، روی توسعه فناوری برای اکتشافات فضایی آینده نیز متمرکز است.

ماسک همچنان رویای رفتن به مریخ را در سر دارد. در سال ۲۰۱۱، به نمایندگان موسسه هوانوردی و فضانوردی آمریکا (AIAA) در سن دیگو گفت که قصد دارد طی ۱۰ تا ۱۵ سال انسان‌ها را به مریخ ببرد. سه سال بعد، در کنفرانس بین‌المللی توسعه فضایی، موشک قابل‌استفاده مجدد را گامی برای رسیدن به سیاره سرخ معرفی کرد.

ماسک گفت: «دلیل ایجاد اسپیس‌ایکس تسریع توسعه فناوری موشکی با هدف ایجاد یک پایگاه خودکفا و دائمی در مریخ بود. من اعتقاد دارم که در این مسیر در حال پیشرفت هستیم، اگرچه نه به آن سرعتی که من می‌خواهم.»

در سال ۲۰۱۶، ماسک از فناوری خود برای رفتن به مریخ رونمایی کرد که بخشی از برنامه او برای ایجاد یک پایگاه خودپایدار در ۵۰ تا ۱۰۰ سال آینده است.

این موشک که با نام سیستم حمل‌و‌نقل بین سیاره‌ای (ITS) شناخته می‌شود، اساسا نسخه بزرگ‌تر فالکون ۹ است. بااین‌حال فضاپیما کمی بزرگ‌تر از دراگون خواهد بود، زیرا قرار است حداقل ۱۰۰ نفر را در هر پرواز حمل کند. نسخه سرنشین‌دار دراگون به مقصد ایستگاه فضایی بین‌المللی به‌طور متوسط ​​چهار نفر را حمل می‌کند.

ماسک در سال ۲۰۱۷ در مقاله‌ای شهر مریخی آینده را با جمعیت یک میلیون نفر توصیف کرد و جزئیات بیشتری درباره نحوه حمل‌و‌نقل محموله و انسان‌ها توسط ITS ارائه داد.

در سپتامبر ۲۰۱۷، ماسک به‌جای ITS درباره سیستمی به نام موشک فالکون بزرگ (BFR) صحبت کرد. سفینه‌ای که BFR حمل خواهد کرد ۴۸ متر ارتفاع و ۴۰ کابین برای مسافران خواهد داشت که احتمالا ظرفیت ۱۰۰ نفر را دارد.

او بار دیگر در سپتامبر ۲۰۱۹ از به‌روزرسانی برنامه‌های مریخ رونمایی کرد و نام اولین BFR را به استارشیپ MK1 تغییر داد. عکس‌هایی از این سفینه براق در حال مونتاژ در تاسیسات تگزاس جنوبی اسپیس‌ایکس در اینترنت دست به دست می‌شود.

استارشیپ همچنان در برنامه‌های مریخ حضور دارد. ماسک در فوریه ۲۰۲۲ اعلام کرد ممکن است در ماموریت‌هایی که حداکثر ۱۵۰ تن محموله را به مدار می‌فرستند، بتوان یک وسیله نقلیه استارشیپ را هر ۶ تا ۸ ساعت و یک موشک Super Heavy را در هر ساعت پرتاب کرد. ماسک معتقد است که این نرخ پرتاب بالا هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و اسکان مریخ را از نظر مالی امکان‌پذیرتر می‌کند.

همچنین میتوانید مقاله فوق را از منبع اصلی مطالعه فرمائید: منبع