استارشیپ
اسپیس‌اکس استارشیپ یک پرتابگر فوق سنگین دومرحله‌ای با قابلیت استفاده مجدد است که به وسیلهٔ شرکت اسپیس‌اکس از سال ۲۰۱۲ در حال ساخت است. استارشیپ با ارتفاع ۱۲۱ متر (۳۹۷ پا) و با جرم پرتاب ۵٬۰۰۰ تن (۱۱٬۰۰۰٬۰۰۰ پوند) بزرگ‌ترین و قدرتمندترین فضاپیمایی است که تاکنون پرواز کرده‌است.
در ماه مارس ۲۰۱۹ آزمایش‌های یکپارچهٔ اولیه استارشیپ با آزمایش یک نمونهٔ اولیه کوچک‌شده، به نام استارهاپر (مشابه نمونهٔ اولیه ساخته‌شده برای فالکون ۹ به نام گراس‌هاپر) آغاز گردید.
در ژوئن ۲۰۲۰ ایلان ماسک، یک هفته بعد از ارسال کرو دراگون در ایمیلی به کارکنان اسپیس‌اکس اعلام کرد که از این پس اولین اولویت شرکت، استارشیپ است.
فضاپیمای اسپیس‌اکس استارشیپ و پرتابگر فوق سنگین (سوپر هوی Super heavy) (که در مجموع استارشیپ نامیده می‌شود) یک سامانه حمل انسان و محموله به مدار زمین، ماه، مریخ و حتی فراتر از آن است که قابلیت استفاده کاملاً مجدد و حمل بیش از ۱۰۰ تن را دارد. همچنین قرار است از استارشیپ در برنامهٔ استارلینک نیز استفاده شود، در حالی که در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ پرتابگر فالکون ۹ حداکثر ۶۰ عدد ماهوارهٔ استارلینک را به‌طور همزمان به مدار زمین می‌فرستاد، برنامه‌ریزی شرکت اسپیس‌اکس برای ارسال حدود ۴۰۰ ماهواره با هر یک پرتاب است.
تاریخچه
در سال ۲۰۰۷، ایلان ماسک یک هدف برای فعال کردن اکتشاف و استقرار انسان در مریخ تعیین کرد. اسپیس‌اکس توسعه موتور موشک رپتور (موتور مورد استفاده در استارشیپ) را قبل از سال ۲۰۱۴ آغاز کرد. از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۴، ماسک اظهارات مختلفی را بیان کرد و ابراز امیدواری کرد که اسپیس‌اکس انسان‌ها را در سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۳۰ به مریخ بفرستد.
اولین پرواز آزمایش مداری
پس از یک تلاش لغو شده برای پرتاب در ۱۷ آوریل ۲۰۲۳، بوستر ۷ و شیپ ۲۴ در ۲۰ آوریل در ساعت ۱۳:۳۳ جهانی برای اولین آزمایش پرواز مداری از زمین بلند شدند.سه موتور در طول پرتاب از کار افتادند و چندین موتور دیگر در طول پرواز از کار افتادند. فضاپیما همچنین کنترل جهت‌دهی رانش موتورهای رپتور را بعداً در پرواز از دست داد، که منجر به شروع حرکت غلتشی خارج از کنترل راکت شد. این فضاپیما به حداکثر ارتفاع ۲۴ مایل (۳۹ کیلومتر) رسید.
حدود ۳ دقیقه پس از بلند شدن، راکت فرمانی برای فعال کردن سیستم خودکار خاتمه پرواز دریافت کرد. با این حال، سیستم خاتمه پرواز نتوانست راکت را منفجر کند و برای ۴۰ ثانیه دیگر سقوط کرد و در نهایت منفجر شد. اگر پرتاب طبق برنامه پیش می‌رفت، فضاپیما با عبور از مسیر زمینی خود از تنگه فلوریدا به سمت شرق در سراسر جهان به پرواز ادامه می‌داد، و در نهایت با آب‌فرود سخت در اقیانوس آرام در حدود ۱۰۰ کیلومتر (۶۰ مایل) شمال غربی کائوآی در جزایر هاوایی، که تقریباً یک چرخش کامل به دور زمین انجام داده‌است؛ به پرواز خود خاتمه می‌داد.
استارشیپ در اولین پرواز خود
بودجه
به عنوان بخشی از توسعه سیستم فرود انسانی برای برنامه فضایی آرتمیس، اسپیس‌اکس در آوریل ۲۰۲۱ قراردادی به ارزش ۲٫۸۹ میلیارد دلار از ناسا برای توسعه فرودگر استارشیپ برای آرتمیس ۳ دریافت کرد.بلو ارجین، رقیب اسپیس‌اکس، با این تصمیم مخالفت کرد و یک پرونده حقوقی علیه ناسا و اسپیس‌اکس در اوت ۲۰۲۱ باز کرد و کار اسپیس‌اکس و ناسا در برنامه مدنظر اسپیس‌اکس را برای مدتی این اختلافات حقوقی متوقف کرد. این شکایت پس از سه ماه توسط دادگاه دعاوی فدرال رد شد، و بلو ارجین دو سال بعد ۳٫۴ میلیارد دلار برای فرودگر ماه خود دریافت کرد.
در سال ۲۰۲۲، ناسا ۱٫۱۵ میلیارد دلار به اسپیس‌اکس برای دومین فرودگر ماه برای آرتمیس ۴ اهدا کرد. در همان سال، اسپیس‌اکس یک قرارداد پنج ساله ۱۰۲ میلیون دلاری برای توسعه برنامه Rocket Cargo برای نیروی فضایی ایالات متحده آمریکا دریافت کرد.
به گفته اریک برگر از ارز تکنیکا، اسپیس‌اکس در حال توسعه استارشیپ با سرمایه خصوصی است.برت جانسن، مدیر مالی اسپیس‌اکس در دادگاه فاش کرد که اسپیس‌اکس بیش از ۳ میلیارد دلار در تأسیسات استاربیس و سیستم‌های استارشیپ از ژوئیه ۲۰۱۴ تا می ۲۰۲۳ سرمایه‌گذاری کرده‌است.[۲۹] ایلان ماسک در آوریل ۲۰۲۳ اظهار داشت که اسپیس‌اکس انتظار دارد در سال ۲۰۲۳ حدود ۲ میلیارد دلار برای توسعه استارشیپ هزینه کند.[۳۰][۳۱]
استارهاپر
استارهاپر یا استارشیپ هاپر (به انگلیسی Hopper به معنای جهنده) نمونهٔ اولیه آزمایشی راکت‌های استارشیپ است که ساخت آن‌ها در دسامبر ۲۰۱۸ آغاز شده‌است. اولین جهش آزمایشی موفقیت‌آمیز استارهاپر در ۲۵ ژوئیه ۲۰۱۹ به انجام رسید.
پرتاب‌ها
آزمایش‌های اولیه در مارس ۲۰۱۹ آغاز شد. تمامی آزمایش‌های فعلی در ارتفاع پایین انجام شده‌اند. در ۳ آوریل ۲۰۱۹ اولین تست آتش استاتیک استارهاپر با یک موتور رپتور و در طول چند ثانیه انجام گردید. تنها ۲ روز بعد اولین آزمایش متصل‌شده به زمین در ۵ آوریل با موفقیت به انجام رسید.
| شماره پرتاب | تاریخ | وسیله مورد آزمایش | محل پرتاب | حداکثر ارتفاع | نتیجه پرتاب | نتیجه فرود | مدت زمان |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۵ ژوئیه ۲۰۱۹ | استارهاپر | بوکا چیکا ویلیج، تگزاس | ~ ۱ امتر | موفق | موفق | ~ ۳ ثانیه |
| پرتاب آزمایشی با محدودیت بسته شدن به زمین، با یک موتور رپتور SN2[ | |||||||
| ۲ | ۲۵ ژوئیه ۲۰۱۹ | استارهاپر | بوکا چیکا، تگزاس | ۲۰ متر | موفق | موفق | ~ ۲۲ ثانیه |
| اولین پرواز آزمایشی بدون محدودیت استارهاپر | |||||||
| ۳ | ۲۷ اوت ۲۰۱۹ | استارهاپر | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۵۰ متر | موفق | موفق | ~ ۵۷ ثانیه |
| ۴ | ۴ اوت ۲۰۲۰ | استارشیپ SN5 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۵۰ متر | موفق | موفق | ~ ۴۵ ثانیه |
| ۵ | ۳ سپتامبر ۲۰۲۰ | استارشیپ SN6 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۵۰ متر | موفق | موفق | ~ ۴۵ ثانیه |
| ۶ | ۹ دسامبر ۲۰۲۰ | استارشیپ SN8 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۲٫۵ کیلومتر | موفق | ناموفق | ۶ دقیقه و ۴۲ ثانیه |
| پرتاب آزمایشی ابتدا در تاریخ ۸ دسامبر برنامه‌ریزی شده بود اما درست در لحظات پایانی به دلیل مشکلات فنی لغو شد، پرتاب آزمایشی SN8 در تاریخ ۹ دسامبر ۲۰۲۰ به انجام رسید که درست بعد از فرود روی سکوی فرود، پرتابگر منفجر شد.عملیات صعود و تاب خوردن موفقیت‌آمیز بود. به گفته ایلان ماسک بنیان‌گذار شرکت اسپیس‌اکس این آزمایش موفقیت‌آمیز بود و اطلاعات لازم جمع‌آوری شد. علت انفجار پرتابگر فشار کم مخزن سوخت بالایی بود. | |||||||
| ۷ | ۲ فوریه ۲۰۲۱ | استارشیپ SN9 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۰ کیلومتر | موفق | ناموفق | ۶ دقیقه و ۲۶ ثانیه |
| تلاش اسپیس‌اکس برای اجرای این آزمایش در تاریخ‌های ۲۸ و ۲۹ ژانویه ۲۰۲۱ به دلیل عدم دریافت مجوز از اداره هوانوردی فدرال بی‌نتیجه ماند.سرانجام در تاریخ ۲ فوریه ۲۰۲۱ پرتاب SN9 انجام شد که با موفقیت به ارتفاع ۱۰ کیلومتری صعود کرد. استارشیپ در هنگام فرود به دلیل روشن نشدن یکی از موتورها نتوانست به حالت عمودی دربیاید و با برخورد به سکوی فرود منفجر شد.
البته تیم اسپیس‌اکس صعود موشک را موفق خواند و یکی از مهندسان نیز در هنگام پخش زنده پس از انفجار استارشیپ SN9 گفت: خب حالا باید روی فرود مترکز شویم. |
|||||||
| ۸ | ۳ مارس ۲۰۲۱ | استارشیپ SN10 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۰ کیلومتر | موفق | ناموفق | ۶ دقیقه و ۲۴ ثانیه |
| این فضاپیما پس از فرود ناموفق ۲ نمونهٔ قبلی با موفقیت فرود آمد اما حدود ۸ دقیقه بعد از پرتاب به دلیل بار اضافی پایه‌های فرود و نشت گاز متان منفجر شد | |||||||
| ۹ | ۳۰ مارس ۲۰۲۱ | استارشیپ SN11 | بوکاچیکا، تگزاس | ۱۰ کیلومتر | موفق | ناموفق | ۵ دقیقه و ۴۹ ثانیه |
| SN11 در مه غلیظ پرتاب شد و بعد از دقایقی در آسمان به دلیل وجود مشکل در یکی از موتورها و نشت متان منفجر شد. | |||||||
| ۱۰ | ۵ می ۲۰۲۱ | استارشیپ SN15 | بوکاچیکا، تگزاس | ۱۰ کیلومتر | موفق | موفق | ۵ دقیقه و ۵۹ ثانیه |
| SN15 همراه با ارتقاهای زیادی نسبت به نسخه‌های قبلی آماده‌سازی و در مه سبک پرتاب شد. به آرامی فرود آمد و توانست اولین فرود موفق از نمونه‌های آزمایشی استارشیپ را رقم بزند، البته این فرود همراه با آتش‌سوزی مختصری بود که با تخلیه سوخت و سیستم‌های مهار آتش سکوی فرود مهار شد. | |||||||
| شماره پرتاب | تاریخ | وسیله مورد آزمایش | محل پرتاب | حداکثر ارتفاع | نتیجه پرتاب | نتیجه فرود | مدت زمان |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۲۰ آوریل ۲۰۲۳ | استارشیپ S24/B7 | بوکا چیکا، تگزاس | ۳۹ کیلومتر | ناموفق | ناموفق | ~ ۴ دقیقه |
| استارشیپ برای نخستین بار پرواز آزمایش مداری‌را انجام داد. این عملیات به دلیل مشکل در جدا شدن سوپرهوی از استارشیپ و انفجار عمدی آن به وسیله سیستم خاتمه پرواز ناموفق ماند؛ اما ایلان ماسک و تیم اسپیس‌اکس اعلام کردند که این پرواز با موفقیت به پایان رسیده‌است. | |||||||
| ۲ | ۱۸ نوامبر ۲۰۲۳ | استارشیپ S25/B9 | بوکا چیکا، تگزاس | ۱۵۰ کیلومتر | موفقیت جزئی | ناموفق | ۸ دقیقه و ۴۰ ثانیه |
| موشک استارشیپ دومین پرواز آزمایشی خود را انجام داد. استارشیپ و بوستر سوپر هوی بر فراز اقیانوس منفجر شدند و نتوانستند مأموریت خود را به پایان برسانند، اسپیس‌اکس گفت: «استارشیپ با موفقیت تحت قدرت تمام ۳۳ موتور رپتور در بوستر سوپر هوی بلند شده و از مرحله جداسازی (هات استیجینگ) عبور کرده‌است». | |||||||
بیشتر بخوانید
🎥 ویدئو/ موشک استار شیپ ایلان ماسک در آسمان منفجر شد
آزمایش پرواز یکپارچه استارشیپ
در ۲۰ آوریل ۲۰۲۳، اسپیس‌اکس اولین آزمایش پرواز یکپارچه راکت استارشیپ خود را انجام داد. نمونه اولیه فضاپیما کمتر از چهار دقیقه پس از بلند شدن از پایگاه اسپیس‌اکس استاربیس در بوکا چیکا، تگزاس منفجر شد. استارشیپ با شکستن رکورد نیم قرن قدمت موشک N1 اتحاد جماهیر شوروی، تبدیل به قدرتمندترین موشکی شد که تاکنون پرواز کرده‌است.
این پرتاب بخشی از برنامه توسعه استارشیپ اسپیس ایکس بود که از یک رویکرد تکراری و تدریجی شامل پروازهای آزمایشی مکرر و اغلب مخرب وسیله‌های نمونه اولیه پیروی می‌کند. قبل از پرتاب، مقامات اسپیس ایکس گفتند که موفقیت مأموریت را «با میزانی که می‌توانیم یاد بگیریم» اندازه‌گیری می‌کنند و رویدادهای مختلف مأموریت برنامه‌ریزی‌شده «برای آزمایش موفقیت‌آمیز مورد نیاز نیستند».این پرواز به‌طور کلی به توسعه استارشیپ کمک کرد و بسیاری از مقامات دولتی از جمله بیل نلسون، مدیر ناسا و جوزف اشباخر، مدیر کل آژانس فضایی اروپا، به اسپیس‌اکس تبریک گفتند.
برای فضاپیمای استارشیپ برنامه‌ریزی شده بود که قبل از ورود مجدد به جو تقریباً یک دور به دور زمین بچرخد و یک آب‌فرود کنترل شده در اقیانوس آرام در نزدیکی هاوایی انجام دهد. سوپرهوی قرار بود فرود مشابهی را در خلیج مکزیک، در ۲۰ مایلی (۳۰ کیلومتر) از سواحل تگزاس حدود ۸ دقیقه پس از بلند شدن انجام دهد.
این موشک در ساعت ۱۳:۳۳ جهانی از سایت پرتاب خصوصی اسپیس‌اکس، بوکا چیکا، تگزاس بلند شد. این پرتاب به سکوی پرتاب و زیرساخت‌های اطراف آن آسیب رساند، که اسپیس‌اکس اعلام کرد این اتفاق غیرمنتظره بود. مقداری از قطعات استارشیپ در پارک ایالتی بوکا چیکا پخش شد. سه موتور قبل از بلند شدن روشن نشدند یا از کار افتادند و چندین موتور دیگر در طول پرواز از کار افتادند. این موشک فشار دینامیکی بیشینه را پشت سر گذاشت و وارد پرواز مافوق صوت شد، اما به دلیل عدم کنترل رانش یا بردار رانش، هیچ تلاشی برای جداسازی مرحله انجام نشد. در آخر استارشیپ سقوط کرد و سیستم خودکار خاتمه پرواز (AFTS) فعال شد، اما همان‌طور که در نظر گرفته شده بود بلافاصله فضاپیما را نابود نکرد. استارشیپ ۴۰ ثانیه بعد، نزدیک به ۴ دقیقه پس از پرواز، متلاشی شد.
پس از آزمایش، اداره هوانوردی فدرال (FAA) برنامه پرتاب را در انتظار نتایج یک «تحقیقات ناگوار» استاندارد که توسط آژانس نظارت شده و توسط اسپیس‌اکس انجام شده‌است، متوقف کرد. FAA گفت که بازگشت به پرواز بستگی به تصمیم آژانس دارد که پرتاب‌های آینده بر امنیت عمومی تأثیری خواهد گذاشت یا خیر. FAA در سپتامبر ۲۰۲۳ اعلام کرد که ۶۳ «اقدام اصلاحی» را شناسایی کرده‌است که اسپیس‌اکس باید قبل از اجازه پرتاب آزمایشی دیگر انجام دهد. گرد و غبار پراکنده شده توسط پرتاب در ابتدا باعث نگرانی‌های بهداشتی شد، اما بعداً توسط یک آزمایشگاه مشخص شد که ماسه ساحلی معمولی است و خطری برای سلامتی ندارد.
اسپیس‌اکس از اداره هوانوردی فدرال برای پرتاب برنامه‌ریزی شده دومین پرواز آزمایشی استارشیپ در ۱۷ نوامبر ۲۰۲۳ مجوز خود را دریافت کرد.
پرتاب
یک پنجره پرتاب ۶۲ دقیقه‌ای در ساعت ۱۳:۲۸ UCT در ۲۰ آوریل ۲۰۲۳ باز شد. در ساعت ۱۳:۳۳ UCT، موشک با موفقیت بلند شد، هرچند که باعث آسیب به سکوی پرتاب شد. استارشیپ به صورت جانبی از سکوی پرتاب لیز خورد، زیرا سه موتور پس از بلند شدن آتش نگرفتند.
چندین موتور رپتور در طول پرواز از کار افتادند. در حدود ۲۷ ثانیه پس از پرواز، اسپیس‌اکس ارتباط خود را با موتور دیگری به دلیل «نوعی رویداد پر انرژی» از دست داد. اسپیس‌اکس در پخش اینترنتی خود نشان می‌دهد که تعدادی از موتورها به درستی کار نمی‌کنند یا خاموش هستند.
گفته شده‌است که انفجار کوچکی که در حوالی ۳۰ ثانیه پس از پرتاب قابل مشاهده است، از کار افتادن یک واحد برق هیدرولیک بوده‌است، اما این موضوع هنوز تأیید نشده‌است.
هشتاد و پنج ثانیه پس از پرتاب، اسپیس‌اکس کنترل بردار رانش ۱۳ موتور مرکزی و در نتیجه توانایی هدایت موشک را از دست داد. این موشک قبل از از دست دادن ارتفاع و وارد شدن به یک چرخش تا حدود ۳۹ کیلومتر (۲۴ مایل) افزایش یافت، پس از آن سیستم خاتمه پرواز خودکار (AFTS) آن فعال شد. AFTS قرار بود فوراً موشک را از بین ببرد، اما استارشیپ از هم پاشید. هیچ جراحت یا خسارت اموال عمومی توسط اداره هوانوردی فدرال گزارش نشده‌است.
پس از پرتاب
خدمات ماهی و حیات وحش ایالات متحده نیز باید پرتاب را تأیید کند. بازنگری رسمی زیست‌محیطی هنوز تا تاریخ ۱ اکتبر ۲۰۲۳ شروع نشده بود و می‌تواند بین ۳۰ تا ۱۳۵ روز طول بکشد. خدمات ماهی و حیات وحش ایالات متحده ارزیابی بیولوژیکی نهایی را از اداره هوانوردی فدرال دریافت کرد. ویلیام گرستن مایر، معاون ساخت و قابلیت اطمینان پرواز اسپیس‌اکس، از FAA خواست کارکنان صدور مجوز را افزایش دهد.
تا ۱۱ نوامبر ۲۰۲۳، اسپیس‌اکس اعلام کرده بود که ۱۷ نوامبر را برای تاریخ پرتاب خود هدف قرار داده‌است. در ۱۵ نوامبر ۲۰۲۳، اداره هوانوردی فدرال مجوز پرتاب را صادر کرد.
