رحلة سبيس إكس وإيلون ماسك لغزو الفضاء

سبيس إكس هي شركة فضاء خاصة تقوم بنقل الأشخاص والبضائع إلى الفضاء، بما في ذلك أطقم وكالة ناسا إلى محطة الفضاء الدولية (ISS). كما قام مؤسس الشركة إيلون ماسك بإنشاء واختبار نظام Starship للهبوط على القمر ونقل الأشخاص إلى المريخ في المستقبل.

ميلاد سبيس اكس

تأسست شركة سبيس إكس على يد ماسك، وهو رجل أعمال من جنوب أفريقيا. في سن الثلاثين، حقق ماسك أول ثروة كبيرة من بيع اثنتين من شركاته الناجحة، بما في ذلك Zip2 مقابل 307 مليون دولار في عام 1999 وPayPal، التي استحوذت عليها eBay مقابل 1.5 مليار دولار في عام 2002. وقرر ماسك أن صفقته الكبيرة التالية ستكون شركة فضاء خاصة.

كان ماسك قد طرح في بادئ الأمر فكرة إنشاء بيت زجاجي يسمى "واحة المريخ" على الكوكب الأحمر. ويهدف المشروع إلى زيادة الاهتمام العام باستكشاف الفضاء، مع توفير محطة أبحاث علمية على سطح المريخ. لكن التكلفة كانت مرتفعة للغاية، لذا قام ماسك بدلاً من ذلك بتأسيس شركة تدعى Space Exploration Technologies Corp، أو SpaceX، في ضاحية هوثورن في لوس أنجلوس بولاية كاليفورنيا في 14 مارس/آذار 2002.

أنفق ماسك ثلث الأرباح من الصفقة السابقة، أي 100 مليون دولار، لبدء تشغيل سبيس إكس. بعد 18 شهرًا من التطوير، قدمت سبيس إكس النموذج الأولي الأول في عام 2006 تحت اسم دراغون. اختار ماسك الاسم من أغنية تعود إلى ستينيات القرن العشرين لأن العديد من الناس اعتقدوا أن أهدافه الفضائية مستحيلة.

فالكون 1 - أول صاروخ لشركة سبيس إكس

وكان ماسك رجل أعمال متمرسًا بالفعل عندما أسس شركة سبيس إكس، وهو يعتقد أن عمليات الإطلاق الأكثر تكرارًا وموثوقية من شأنها أن تقلل من تكلفة استكشاف الفضاء. لذا، اتجه إلى عميل ثابت قادر على دفع تكاليف التطوير المبكر للصاروخ: وكالة ناسا. ويتمثل هدف ماسك في شركة سبيس إكس في تطوير أول صاروخ خاص يعمل بالوقود السائل وقادر على الإطلاق إلى المدار، ويُطلق عليه اسم فالكون 1.

لقد مرت الشركة بمنحنى تعليمي صعب للوصول إلى المدار. لقد استغرق الأمر من SpaceX أربع محاولات ناجحة لإطلاق Falcon 1. وكانت المحاولات السابقة تعاني من مشاكل مثل تسرب الوقود والاصطدامات بمرحلة الصاروخ. ولكن في النهاية، نجح صاروخ فالكون 1 في تنفيذ رحلتين ناجحتين في 28 سبتمبر/أيلول 2008 و14 يوليو/تموز 2009. وفي عام 2009، وضعت الرحلة القمر الصناعي الماليزي رازاك سات في مداره.

في عام 2006، حصلت شركة سبيس إكس على 278 مليون دولار من وكالة ناسا في إطار برنامج خدمات النقل المداري التجاري (COTS). يهدف برنامج COTS إلى تعزيز تطوير الأنظمة القادرة على نقل البضائع التجارية إلى محطة الفضاء الدولية. ويؤدي إكمال العديد من المعالم الإضافية إلى رفع القيمة الإجمالية للعقد إلى 396 مليون دولار. تم اختيار شركة SpaceX للبرنامج مع شركة Rocketplane Kistler (RpK)، ولكن تم إلغاء عقد RpK وتم دفع جزء منه فقط بعد فشل الشركة في تلبية المعالم المطلوبة.

تدخل العديد من الشركات برنامج COTS في مرحلة مبكرة بعقود ممولة أو غير ممولة. وفي عام 2008، وقعت وكالة ناسا عقدين إضافيين للخدمات التجارية لإعادة إمداد المحطة بالإمدادات. حصلت شركة سبيس إكس على عقد لـ 12 رحلة (بقيمة 1.6 مليار دولار)، بينما حصلت شركة أوربيتال ساينسز (التي أصبحت الآن أوربيتال ATK) على عقد لـ 8 رحلات (بقيمة 1.9 مليار دولار).

فالكون 9 وفالكون هيفي

الاسم الرئيسي في أسطول صواريخ سبيس إكس هو فالكون 9، وواحدة من ميزاته البارزة العديدة هي إمكانية إعادة استخدامه. تحمل المركبة فالكون 9 حمولة أكبر إلى مدار أرضي منخفض (13,150 كجم) مقارنة بالمركبة فالكون 1 (670 كجم).

هبطت أول دفعة من صاروخ فالكون 9 في 21 ديسمبر 2015. تسعى شركة "سبيس إكس" إلى استعادة مراحل التعزيز كعملية روتينية. وعادة ما تهبط هذه المركبات على السفن الروبوتية القريبة من موقع الإطلاق. يتم إعادة استخدام مراحل التعزيز المتعددة لصاروخ فالكون 9 مرات لا حصر لها لتقليل تكاليف الإطلاق.

وفي 6 فبراير/شباط 2018، تم إطلاق صاروخ أكثر قوة، وهو فالكون هيفي، ليكمل بذلك جميع المعالم تقريبا. انطلق صاروخ فالكون هيفي بنجاح إلى المدار، حاملاً سيارة تيسلا رودستر (سيارة كهربائية تصنعها شركة تيسلا، وهي شركة أخرى تابعة لإيلون ماسك) ودمية ترتدي بدلة فضاء تُدعى ستارمان.

هبطت المرحلتان المعززتان للصاروخ بنجاح بالقرب من مركز كينيدي للفضاء كما كان مخططا، لكن المرحلة الأساسية اصطدمت بالمحيط بسرعة كبيرة للغاية بلغت 480 كيلومترا في الساعة ولم تتمكن من النجاة من الاصطدام. بعد ذلك يقوم صاروخ فالكون هيفي بإشعال المحرك في الفضاء، مما يؤدي إلى إرسال السيارة رودستر إلى مدار المريخ.

مركبة دراغون الفضائية ومهمات الشحن إلى محطة الفضاء الدولية

المحطة الكبرى القادمة لشركة SpaceX هي توصيل البضائع إلى محطة الفضاء الدولية. تم إطلاق مركبة الفضاء دراغون على متن صاروخ فالكون 9، لتسليم حمولتها الأولى إلى محطة الفضاء الدولية في مايو 2012 خلال رحلة تجريبية لبرنامج COTS. تأخر الإطلاق لعدة أيام بسبب مشاكل في المحرك، لكن الصاروخ انطلق بأمان في المحاولة التالية.

أنجزت شركة سبيس إكس أول رحلة تجارية إلى محطة الفضاء الدولية في أكتوبر 2012. وقد حققت تلك الرحلة معظم أهدافها، إلا أن الصاروخ عانى من عطل جزئي أثناء الإطلاق. وانتهت الحادثة بقيام القمر الصناعي Orbcomm-OG2 بالبقاء في مدار منخفض بشكل غير عادي، مما أدى إلى فشل المهمة.

نفذت النسخة الأولى من مركبة الفضاء دراغون 20 رحلة إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2020، جميعها وصلت بنجاح باستثناء CRS-7 (التي حلقت في يونيو 2015). انحرفت مركبة الفضاء CRS-7 عن مسارها بسبب عطل في الصاروخ، وقامت شركة SpaceX بإعادة تصميم الصاروخ قبل إطلاقه الناجح التالي في 8 أبريل 2016. بدأت النسخة الجديدة من سفينة الشحن دراغون في الطيران في ديسمبر 2020.

مركبة الفضاء كرو دراغون والرحلات البشرية إلى محطة الفضاء الدولية

قامت شركة سبيس إكس بتطوير عدة نماذج أولية قبل إطلاق مركبة كرو دراغون إلى الفضاء. وأجرت الشركة اختبارات الإجهاض في الموقع واختبارات التحليق المربوط في منشأة تطوير واختبار الصواريخ SpaceX في ماكجريجور بولاية تكساس.

وتستخدم سبيس إكس أيضًا الوحدة المضغوطة ووحدة نظام دعم الحياة والتحكم البيئي لاختبار الأنظمة الرئيسية قبل الإطلاق إلى الفضاء. تمكنت أول مركبة فضائية من طراز Crew Dragon من إكمال مهمة Crew Demo-1، وهي مهمة غير مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية في 2 مارس 2019، وهبطت بنجاح بعد ثمانية أيام في الفضاء. تم تدمير المركبة الفضائية بشكل غير متوقع بعد رحلة خلال سلسلة من الاختبارات لتقييم نظام إجهاض الإطلاق.

أطلقت شركة سبيس إكس أول رحلة تجريبية بشرية لها، ديمو-2، في 30 مارس 2020، وعلى متنها رائدا الفضاء بوب بهنكن ودوج هيرلي إلى محطة الفضاء الدولية. على متن مركبة الفضاء Crew Dragon Endeavour التابعة لشركة SpaceX، عاد الثنائي الرائد إلى الأرض في 2 أغسطس 2020. في 15 نوفمبر 2020، كانت أول رحلة استغلال ناجحة هي رحلة Crew-2، باستخدام صاروخ Falcon 9 لإطلاق أربعة رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية على متن مركبة الفضاء Crew Dragon الملقبة بـ "Resilience".

سفينة فضاء

تشكل مركبة ستارشيب عنصرا أساسيا في خطط ماسك للسفر إلى المريخ. بدأ برنامج الاختبار بمركبة صغيرة تسمى Starhopper، والتي أجرت سلسلة من الرحلات التجريبية المقيدة وغير المقيدة في عامي 2019 و2020. ثم بدأت SpaceX في اختبار سلسلة من مركبات Starship في رحلات عالية الارتفاع، بدءًا باختبار رحلة قصيرة للنموذج الأولي SN5 في أغسطس 2020. كان أحد أكبر التحديات التي واجهها البرنامج هو التعامل مع الانقلاب في الهواء، مما أدى إلى تدمير العديد من نماذج Starship الأولية قبل هبوط SN15 بسلاسة في 5 مايو 2021.

تم تصميم المركبة الفضائية ليتم إطلاقها إلى المدار والفضاء العميق على صاروخ Super Heavy يبلغ ارتفاعه 70 مترًا ويحمل حوالي 3.6 طن من الأكسجين السائل والميثان في خزان الوقود الخاص به. يحتوي Super Heavy على أربعة زعانف تشبه الشبكة والتي تساعد في التحكم في هبوط الصاروخ. يشكل الثنائي Starship وSuper Heavy نظام إطلاق بارتفاع 120 مترًا وقابل لإعادة الاستخدام بالكامل عند تكديسهما معًا لأول مرة في أغسطس 2021.

تم إطلاق مركبة الفضاء ستارشيب لأول مرة في أبريل 2023. وبحسب الخطة، فإن المركبة الفضائية ستنفصل عن المركبة خلال حوالي 3 دقائق، وستواصل الطيران بمحركها الخاص، ثم تهبط قبالة سواحل هاواي بعد ساعة ونصف. لكن بعد وقت قصير من انفصالها عن الصاروخ، وقع انفجار. منذ هذه المهمة، قامت شركة سبيس إكس بإجراء أكثر من 1000 تغيير على تصميم الصاروخ، بما في ذلك تغييرات على نظام فصل المراحل.

ومن المقرر أن يتم الإطلاق الثاني في نوفمبر 2023. هذه المرة، سارت عملية الانفصال بشكل مثالي، وحلقت المركبة الفضائية إلى ارتفاع 150 كيلومترًا. أثناء إطلاق محرك المرحلة الثانية، أطلق ستارشيب الكثير من الأكسجين السائل، مما أدى إلى حدوث انفجار. في رحلتها الثالثة في 14 مارس/آذار، اختبرت مركبة الفضاء ستارشيب التابعة لشركة سبيس إكس عدة مناورات في المدار لمدة ساعة، لكنها دمرت أثناء إعادة الدخول. في رحلتها الرابعة في 6 يونيو، تجاوزت مركبة ستارشيب العديد من المعالم المهمة في رحلتها التجريبية، بما في ذلك بقاء كبسولة ستارشيب سليمة بعد تعرضها لدرجات حرارة شديدة في الغلاف الجوي للأرض، وهبوط الكبسولة والصواريخ المعززة بأمان.

خلال رحلة الاختبار الخامسة في صباح يوم 13 أكتوبر، أطلق الصاروخ سوبر هيفي مركبة ستارشيب في طريقه إلى الفضاء، ثم سقط مرة أخرى على الأرض. للمرة الأولى، تمكن زوج من العصى الميكانيكية العملاقة في منصة الإطلاق التابعة لشركة سبيس إكس في تكساس من التقاط صورة لسقوط صاروخ معزز، وهو إنجاز غير مسبوق في مجال تكنولوجيا الصواريخ. ونتيجة لذلك، قد تقترب سبيس إكس من هدفها المتمثل في بناء أول نظام صاروخي قابل لإعادة الاستخدام بالكامل في التاريخ، وهو ما يقلل بشكل كبير من تكلفة السفر إلى الفضاء ويجعل البشرية في نهاية المطاف نوعًا متعدد الكواكب. وبعد إثبات إمكانية إطلاق صاروخ ستارشيب وسوبرهيفي إلى الفضاء والعودة إلى الأرض سليمين، تسير الشركة على الطريق الصحيح لجعل عمليات إطلاق الصواريخ أرخص بنحو 10 مرات.

خطط سبيس إكس المستقبلية

تتمتع شركة سبيس إكس بقاعدة عملاء تتراوح من القطاع الخاص والجيش إلى المنظمات غير الحكومية التي ترغب في الدفع لاستئجار الشركة لنقل البضائع إلى المدار. وفي حين تجني الشركة الأموال من خدمات الإطلاق، فإنها تركز أيضاً على تطوير تكنولوجيا استكشاف الفضاء المستقبلية.

في عام 2016، أعلن ماسك عن خطة تقنية للسفر إلى المريخ، بهدف إنشاء مستعمرة مكتفية ذاتيا على الكوكب الأحمر في الخمسين إلى المائة عام القادمة. إن نظام النقل بين الكواكب هو في الأساس نسخة أكبر من صاروخ فالكون 9. ومع ذلك، فإن المركبة الفضائية أكبر من مركبة دراغون، ومن المتوقع أن تحمل ما لا يقل عن 100 راكب في كل رحلة.

وتستمر مركبة "ستارشيب" في الظهور ضمن خطط ماسك لغزو المريخ. في فبراير 2022، قال ماسك إن سبيس إكس يمكن أن تحقق معدل إطلاق لمركبة ستارشيب واحدة كل ست إلى ثماني ساعات وصاروخ سوبر هيفي واحد كل ساعة في مهام تحمل ما يصل إلى 150 طنًا من البضائع إلى المدار. إن معدلات الإطلاق المرتفعة هذه من شأنها أن تقلل التكاليف بشكل كبير، مما يجعل استيطان المريخ أكثر جدوى اقتصادية.

وفقًا للملكية الفكرية والابتكار

المصدر: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943