رحلة سبيس إكس وإيلون ماسك لغزو الفضاء

SpaceX 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.

ولادة سبيس إكس

تأسست شركة سبيس إكس على يد إيلون 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. قرر ماسك أن صفقته الكبيرة التالية ستكون شركة فضاء خاصة.

كان ماسك أول من طرح فكرة إنشاء بيت زجاجي يسمى "واحة المريخ" على الكوكب الأحمر. ويهدف المشروع إلى زيادة الاهتمام العام باستكشاف الفضاء، بالإضافة إلى توفير محطة أبحاث علمية على المريخ. لكن التكلفة كانت مرتفعة للغاية، لذا أسس ماسك بدلاً من ذلك 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 كانت 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. الهدف الذي يسعى إليه ماسك في شركة سبيس إكس هو تطوير أول صاروخ خاص يعمل بالوقود السائل وقادر على الإطلاق إلى المدار، ويسمى فالكون 1.

لقد مرت الشركة بمنحنى تعليمي صعب للوصول إلى المدار. استغرقت شركة سبيس إكس أربع محاولات لإطلاق صاروخ فالكون 1 بنجاح. 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. كما نجحت رحلة عام 2009 في وضع القمر الصناعي الماليزي رازاك سات في المدار.

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 استكمال العديد من المعالم الإضافية إلى رفع القيمة الإجمالية للعقد إلى 396 مليون دولار. تم اختيار SpaceX للبرنامج مع 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 ناسا عقدين إضافيين للخدمات التجارية لإعادة توريد الإمدادات. حصلت شركة SpaceX على عقد لـ 12 رحلة (بقيمة 1.6 مليار دولار) بينما حصلت شركة Orbital Sciences Corp (التي أصبحت الآن Orbital ATK) على عقد لثماني رحلات (بقيمة 1.9 مليار دولار).

فالكون 9 وفالكون هيفي

الاسم الرئيسي في أسطول صواريخ سبيس إكس هو فالكون 9، وإحدى ميزاته البارزة العديدة هي إمكانية إعادة استخدامه. تحمل المركبة فالكون 9 حمولة أكبر إلى مدار الأرض المنخفض (13150 كجم) مقارنة بالمركبة فالكون 1 (670 كجم).

هبطت أول مركبة إطلاق صاروخية من طراز فالكون 9 في 21 ديسمبر 2015. وتسعى شركة سبيس إكس إلى استعادة مراحل المركبة المعززة كعملية روتينية. وعادة ما يهبطون على السفن الروبوتية بالقرب 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 كل المعالم تقريبا. نجح صاروخ فالكون هيفي في الوصول إلى المدار، حاملاً سيارة تيسلا رودستر (سيارة كهربائية من إنتاج تيسلا، وهي شركة أخرى تابعة لإيلون ماسك) ودمية ترتدي بدلة فضاء أطلق عليها اسم ستارمان.

هبطت المرحلتان المعززتان للصاروخ بنجاح بالقرب من مركز كينيدي للفضاء كما كان مخططا له، لكن المرحلة الأساسية اصطدمت بالمحيط بسرعة كبيرة بلغت 300 ميل في الساعة ولم تتمكن من النجاة من الاصطدام. بعد ذلك، يقوم Falcon Heavy بحرق المحرك في الفضاء، مما يؤدي إلى إرسال Roadster إلى مدار المريخ.

مركبات دراغون الفضائية ومهمات الشحن إلى محطة الفضاء الدولية

المحطة الرئيسية 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، لكن الصاروخ عانى من عطل جزئي أثناء الإطلاق. وانتهت الحادثة بتوقف القمر الصناعي Orbcomm-OG2 في مدار منخفض بشكل غير عادي، مما أدى إلى فشل المهمة.

قامت النسخة الأولى من مركبة الفضاء دراغون بـ 20 رحلة إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2020، ووصلت جميعها بنجاح باستثناء CRS-7 (التي حلقت في يونيو 2015). انحرفت مركبة CRS-7 عن مسارها بسبب عطل في الصاروخ، وأعادت شركة SpaceX تصميم الصاروخ قبل إطلاقه الناجح التالي في 8 أبريل 2016. وبدأت نسخة جديدة من سفينة الشحن Dragon في الطيران في ديسمبر 2020.

مركبة الفضاء كرو دراغون والرحلة البشرية إلى محطة الفضاء الدولية

قامت شركة SpaceX بتطوير العديد من النماذج الأولية قبل إطلاق مركبة Crew Dragon إلى الفضاء. وأجرت الشركة اختبارات إجهاض الإطلاق 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. أتمت أول مركبة فضائية من طراز Crew Dragon إطلاق 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 رائدا الفضاء إلى الأرض في 2 أغسطس 2020. وفي 15 نوفمبر 2020، كانت أول رحلة استغلال ناجحة هي Crew-2، باستخدام صاروخ Falcon 9 لإطلاق أربعة رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية على متن مركبة Crew Dragon الملقبة بـ "Resilience".

سفينة فضاء

تشكل مركبة ستارشيب محور خطط ماسك للسفر إلى المريخ. بدأ برنامج الاختبار بمركبة صغيرة تُدعى 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 طيران قصير للنموذج الأولي SN5 في أغسطس 2020. كان أحد أكبر تحديات 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 متن 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 تساعد في التحكم في هبوط الصاروخ. يشكل الثنائي Starship وSuper Heavy نظام إطلاق يبلغ ارتفاعه 120 مترًا وقابل لإعادة الاستخدام بالكامل عند تكديسهما معًا لأول مرة في أغسطس 2021.

تم إطلاق المركبة الفضائية ستارشيب لأول مرة في أبريل 2023. ووفقًا للخطة، في حوالي 3 دقائق، ستنفصل المركبة الفضائية وستواصل الطيران بمحركها الخاص، ثم تهبط قبالة سواحل هاواي بعد 1.5 ساعة. لكن بعد فترة وجيزة من انفصالها عن الصاروخ، وقع انفجار. منذ هذه المهمة، قامت شركة سبيس إكس بإجراء أكثر من 1000 تغيير على تصميم الصاروخ، بما في ذلك التغييرات في نظام فصل المراحل.

ومن المقرر أن يتم الإطلاق الثاني في نوفمبر/تشرين الثاني 2023. وهذه المرة، سارت عملية الانفصال على ما يرام، وحلقت المركبة الفضائية إلى ارتفاع 150 كيلومترًا. أثناء إطلاق محرك المرحلة الثانية، أطلق ستارشيب كمية كبيرة جدًا من الأكسجين السائل، مما أدى إلى حدوث انفجار. في رحلتها الثالثة في 14 مارس، 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 والمعززات بأمان.

خلال الرحلة التجريبية الخامسة في صباح يوم 13 أكتوبر، أطلق الصاروخ سوبر هيفي مركبة ستارشيب في طريقه إلى الفضاء، ثم سقط مرة أخرى على الأرض. ولأول مرة، تمكن زوج من العصى الميكانيكية العملاقة في منصة الإطلاق التابعة لشركة سبيس إكس في تكساس من التقاط معزز صاروخي ساقط، 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، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة السفر إلى الفضاء ويجعل البشرية في نهاية المطاف نوعًا متعدد الكواكب. وبعد إثبات أن صاروخ ستارشيب وسوبرهيفي قادران على الانطلاق إلى الفضاء والعودة إلى الأرض سليمين، تسير الشركة على الطريق الصحيح لجعل 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 الراغبة في الدفع لاستئجار الشركة لنقل البضائع إلى المدار. وفي حين أنها تجني الأموال من خدمات الإطلاق، فإن الشركة تركز أيضًا 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 السنوات الخمسين إلى المائة المقبلة. 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