مركبة ستارشيب: رحلة تجريبية ناجحة

اختبار رحلة الصاروخ الأقوى على الإطلاق من سبيس إكس

انطلقت مركبة سبيس إكس الفضائية، وهي أقوى مركبة إطلاق تم بناؤها على الإطلاق، يوم الخميس وحققت الأهداف الرئيسية التي وضعت لرحلتها التجريبية الرابعة التي أظهرت إمكانية إعادة استخدام المركبة. كان هذا الحدث المرتقب هو ثاني اختبار غير مأهول للشركة في عام 2024.

تفاصيل الإطلاق والتغطية المباشرة

تم الإطلاق من منشأة Starbase الخاصة في بوكا تشيكا، تكساس، في الساعة 7:50 صباحاً بالتوقيت المحوري (8:50 صباحاً بالتوقيت الشرقي)، وبثت الشركة تغطية حية على موقع X، المعروف سابقاً باسم تويتر، مما جذب ملايين المشاهدين.

مكونات نظام الإطلاق

يشتمل نظام إطلاق المركبة الفضائية على المركبة الفضائية العلوية للمركبة الفضائية ومُعزِّز صاروخي يُعرف باسم Super Heavy. ومن بين محركات الصاروخ الـ 33، اشتعل 32 محركاً أثناء الإطلاق، وفقاً للبث الذي بثته سبيس إكس.

نجاح الهبوط والتحديات

وحلقت المركبة خلال الرحلة التجريبية يوم الخميس، بما في ذلك نجاة كبسولة المركبة الفضائية عند العودة إلى الغلاف الجوي للأرض أثناء ذروة ارتفاع درجة الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، وتناثر كل من الكبسولة والمعزز.

وبعد انفصال المركبة الفضائية عن المركبة الفضائية، نجح المعزز "سوبر هيفي" لأول مرة في تنفيذ عملية هبوط ناجح وتناثر ناعم في خليج المكسيك بعد حوالي ثماني دقائق من الإطلاق.

في هذه الأثناء، نجحت كبسولة المركبة الفضائية في الإدخال المداري. وبعد حوالي 50 دقيقة من الإطلاق، بدأت المركبة الفضائية رحلة العودة المتحكم بها إلى الغلاف الجوي للأرض، وأمكن رؤية تراكم البلازما الملونة حول المركبة مع مواجهة درعها الحراري لدرجات الحرارة القصوى للغلاف الجوي للأرض.

وقد ساعدت أقمار Starlink الصناعية التابعة للشركة في تسهيل البث المباشر الذي كان متاحاً باستمرار أثناء إعادة الدخول. وبدا أن رفرفاً بالقرب من مكان عرض الكاميرا على المركبة الفضائية قد احترق أثناء إعادة الدخول وحجبت بعض الجسيمات بعضاً من رؤية الكاميرا.

ولكن في النهاية، كان هناك ما يكفي من الرؤية لرؤية المركبة الفضائية وهي تحقق الهبوط المتوقع في المحيط الهندي.

"على الرغم من فقدان العديد من البلاط والرفرف التالف، نجحت المركبة الفضائية في الهبوط الناعم في المحيط! تهانينا لفريق @SpaceX على هذا الإنجاز الملحمي!" نشر مؤسس SpaceX ورئيسها التنفيذي إيلون ماسك على X.

تصميم المركبة الفضائية "ستارشيب"

المركبة الفضائية "ستارشيب" مغطاة بحوالي 18000 بلاطة سيراميك سداسية الشكل وخفيفة الوزن، وهي مصممة لحماية المركبة أثناء العودة.

كما نشر مدير وكالة ناسا بيل نيلسون منشوراً على موقع X احتفالاً بالرحلة.

أهداف الرحلة الجديدة والتحديات

"تهانينا @SpaceX على الرحلة التجريبية الناجحة للمركبة الفضائية هذا الصباح! لقد اقتربنا خطوة أخرى من إعادة البشرية إلى القمر من خلال #أرتيميس - ثم نتطلع إلى المريخ."

كان من المتوقع في البداية أن يتم الإطلاق في الساعة 7:20 صباحًا بالتوقيت المحوري (8:20 صباحًا بالتوقيت الشرقي)، ولكن تم إرسال فريق سبيس إكس الأحمر لإصلاح مشكلة أرضية تسببت في التأخير، وفقًا للبث المباشر للشركة.

ويأتي اختبار الطيران بعد يومين من موافقة إدارة الطيران الفيدرالية، التي ترخص إطلاق الصواريخ التجارية، على إطلاق سبيس إكس. ويجري الاختبار بعد يوم واحد من نجاح شركة بوينج، منافس سبيس إكس في إطار برنامج الطاقم التجاري التابع لناسا، في إطلاق أول مهمة مأهولة من ستارلاينر، التي تحمل اثنين من رواد الفضاء المخضرمين التابعين لناسا إلى محطة الفضاء الدولية.

لكل رحلة من رحلات ستارشيب التجريبية أهداف مختلفة تعتمد على الدروس المستفادة والإنجازات التي تحققت خلال الرحلة السابقة.

وقد أجرى فريق المركبة الفضائية ترقيات للبرمجيات والأجهزة على نظام الإطلاق لدمج الدروس المستفادة من الرحلة الثالثة.

تجارب الرحلات السابقة والتعلم منها

"تهدف الرحلة الرابعة لمركبة ستارشيب إلى تقريبنا من المستقبل السريع القابل لإعادة الاستخدام في الأفق"، وفقاً لسبيس إكس. "نحن مستمرون في تطوير ستارشيب بسرعة، ووضع أجهزة الطيران في بيئة الطيران للتعلم بأسرع ما يمكن بينما نبني نظام نقل قابل لإعادة الاستخدام بالكامل مصمم لنقل الطاقم والبضائع إلى مدار الأرض والقمر والمريخ وما وراءه."

انتهت أول محاولتين لإيصال ستارشيب إلى سرعات مدارية في عام 2023 بانفجارات، حيث اشتعلت النيران في المركبة الفضائية والمعزز قبل الوصول إلى مواقع الهبوط المقصودة.

ومن المعروف أن شركة سبيس إكس تتبنى الحوادث النارية في المراحل الأولى من تطوير المركبات الفضائية، قائلة إن هذه الإخفاقات تساعد الشركة على تنفيذ تغييرات سريعة في التصميم تؤدي إلى نتائج أفضل.

وقالت سبيس إكس إن نهجها في تطوير الصواريخ موجه نحو السرعة. وتستخدم الشركة طريقة هندسية تسمى "التطوير الحلزوني السريع". تتلخص هذه العملية بشكل أساسي في الرغبة في بناء نماذج أولية بسرعة وتفجيرها عن طيب خاطر لتعلم كيفية بناء نموذج أفضل - أسرع مما لو اعتمدت الشركة فقط على الاختبارات الأرضية والمحاكاة.

بعد الرحلات التجريبية الأولى والثانية المتفجرة للمركبة الفضائية "ستارشيب"، سعت الشركة على الفور إلى تأطير هذه الحوادث على أنها نجاحات.

وقد حققت الرحلة التجريبية الثالثة التي استغرقت قرابة الساعة، والتي أجريت في مارس/آذار، العديد من الإنجازات قبل أن تنفصل بعد إعادة الدخول، بدلاً من أن تتناثر في المحيط الهندي.

أولاً، وصلت المركبة الفضائية إلى سرعة قريبة من السرعة المطلوبة لوضع المركبة في المدار. وعادةً ما يتطلب مثل هذا الإنجاز سرعات تتجاوز 17,500 ميل في الساعة (28,000 كيلومتر في الساعة). وصلت المركبة ستارشيب إلى هدفها الخاص بالسرعة المدارية ولم تهدف إلى دخول المدار في الرحلة الثالثة.

وقد تأرجح باب الحمولة في المركبة الفضائية - وهي فتحة يجب أن تُفتح لكي تتمكن المركبة الفضائية من نشر الأقمار الصناعية في الفضاء بعد الوصول إلى المدار - قبل أن تُفتح قبل إعادة إغلاقها في اختبار حاسم لتلك الآلية.

كما أجرت سبيس إكس أيضاً "عرضاً تجريبياً لنقل الوقود الدافع"، أو نقل بعض الوقود الدافع على متن المركبة الفضائية من خزان إلى آخر. وقد صمم مهندسو سبيس إكس هذا العرض التجريبي لاختبار كيفية إعادة تزويد المركبة الفضائية بالوقود في مهمات مستقبلية أثناء وجودها في المدار.

ولكن بعد أن توهجت هالة ساطعة من البلازما الحمراء، الناتجة عن الحرارة والضغط الشديدين أثناء دخول المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي للأرض، حول المركبة، فقد الفريق الاتصال بالمركبة الفضائية.

ومع ذلك، لم تكن سبيس إكس تنوي استعادة المركبة الفضائية بعد اختبار الطيران هذا.

كان من المتوقع أيضاً أن يقوم المعزز "سوبر هيفي" بهبوط ذاتي متحكم به في المحيط، ولكن فقد المعزز بعد أن فشلت جميع محركاته في الإضاءة.

لكن كلاً من المركبة الفضائية والمُعزِّز الفضائي Starship نجحا في التحليق أبعد من الاختبارين السابقين في عام 2023.

بالنسبة لرحلة يوم الخميس، قامت سبيس إكس بإجراء ترقيات وتغييرات في الأجهزة والبرمجيات لمساعدة محركات المعزز على الإضاءة، كما تمت إضافة أجهزة دفع إضافية إلى المركبة الفضائية لمنعها من التعرض لأي تدحرج غير مخطط له، وهو ما حدث أيضاً خلال الرحلة الثالثة.

أهمية المركبة الفضائية في المستقبل

يعتمد الكثير على نجاح المركبة الفضائية في نهاية المطاف. فقد وصف الرئيس التنفيذي لشركة سبيس إكس إيلون ماسك الصاروخ مراراً وتكراراً بأنه محوري للمهمة التأسيسية للشركة: وضع البشر على سطح المريخ لأول مرة.

وقد اختارت وكالة ناسا المركبة الفضائية "ستارشيب" للقيام بدور رئيسي في برنامجها "أرتميس" لإعادة البشر إلى القمر لأول مرة منذ أكثر من خمسة عقود. وبموجب خارطة الطريق الحالية لوكالة الفضاء الفيدرالية، ستكمل المركبة الفضائية "ستارشيب" المرحلة الأخيرة من مهمة مأهولة إلى القمر، حيث ستأخذ رواد الفضاء من مركبة فضائية في مدار القمر وتنقلهم إلى سطح القمر. وتخوض الولايات المتحدة سباقاً مع الصين، حيث تتنافس على أن تصبح أول من يطور موقعاً قمرياً دائماً على سطح القمر وتضع سابقة لمستوطنات الفضاء السحيق.

معالم بارزة مثل نقل الوقود الدفعي من أهداف اختبار الرحلة الثالثة للمستقبل. سيكون تعبئة وقود المركبة الفضائية بالوقود أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة للبعثات رفيعة المستوى في المستقبل.

عندما تقوم المركبة الفضائية Starship برحلة إلى القمر تحت اسم Artemis - سيتعين عليها أن تجلس في مدار قريب من الأرض حيث تطلق SpaceX مركبات دعم منفصلة ستنقل الوقود إلى المركبة الفضائية. وللوصول إلى القمر، قد تضطر سبيس إكس إلى القيام بأكثر من اثنتي عشرة رحلة للتزود بالوقود.

ومن المقرر أن يحدث أول هبوط لرواد الفضاء في إطار برنامج Artemis في سبتمبر 2026.