در 22 دسامبر ، رویدادی رخ داد که ممکن است در تاریخ فضانوردی جهان ثبت شود. شرکت آمریکایی SpaceX پرتاب موفقیت آمیز دیگری از پرتابگر فالکون 9 را با محموله در قالب چندین فضاپیما انجام داد ، پس از آن اولین مرحله آن به زمین بازگشت و فرود منظم انجام داد. بنابراین ، برای اولین بار در تاریخ برنامه Falcon ، نه تنها می توان یک محموله بار را در مدار قرار داد ، بلکه می توان اولین مرحله از یک وسیله پرتاب را با موفقیت فرود آورد. انتظار می رود که در آینده این امر هزینه پرتاب محموله به مدار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه انقلابی واقعی در زمینه فضایی ایجاد کند.
پرتاب موشک فالکون 9 ، اصلاح v1.2 ، در 22 دسامبر ساعت 01:29 به وقت گرینویچ از سکوی پرتاب SLC-40 کیهان شناسی کیپ کاناورال انجام شد. این موشک 11 ماهواره از سری Orbcomm-G2 را حمل می کرد. طبق گزارشات ، پرتاب در حالت عادی انجام شد. مرحله اول موشک را به ارتفاع از پیش تعیین شده رساند ، پس از آن جدا شد و به محل مربوطه کیهان گردان بازگشت. مرحله دوم سپس محموله را در مدار با ارتفاع 620x640 کیلومتر قرار داد. لازم به ذکر است که پرتاب های موفقیت آمیز موشک های فالکون 9 با محموله بار ، از جمله به صورت ماکت ، از سال 2010 انجام شده است ، اما این بار برای اولین بار امکان انجام پرواز طبق برنامه ای که به طور کامل الزامات اولیه پروژه را برآورده می کند. هدف اصلی پرتاب بازگشت مرحله اول به زمین بود ، پس از آن انتظار می رود برای ساخت یک وسیله پرتاب جدید استفاده شود.
140 ثانیه پس از پرتاب ، اولین مرحله موشک حامل را به ارتفاع حدود 72 کیلومتر برد ، در حالی که سرعت پرواز به 6000 کیلومتر در ساعت رسید. پس از آن ، موتورهای مرحله اول خاموش و از بقیه واحدهای موشک جدا شدند. در چهارمین دقیقه پرواز ، فرمان قبل از بازگشت به زمین به ابتدای مانور رسید. سه موتور یک مرحله را برای انتقال به مسیر مورد نظر فراهم کردند. در دقیقه نهم پرواز ، مرحله شروع به ورود به لایه های متراکم جو کرد و پس از آن ترمز با کمک موتورها شروع شد. بلافاصله قبل از فرود ، موتورها دوباره در حالت ترمز روشن می شوند ، در حالی که تکیه گاه های فرود آزاد می شوند. بعد از 9 دقیقه 44 ثانیه پس از پرتاب ، اولین مرحله از وسیله پرتاب با موفقیت بر روی صفحه فرود شماره 1 کاسمودروم در کیپ کاناورال فرود آمد.
آماده سازی پیش از پرتاب فالکون 9 v1.2 ، 21 دسامبر
به یاد بیاورید که پرتاب کننده Falcon 9 v1.2 جدیدترین اصلاحیه خانواده است که در تعدادی از نوآوری ها متفاوت از مدل های قبلی است. هدف اصلی پروژه اطمینان از بازگشت اولین مرحله هزینه شده هنگام پرتاب محموله به مدارها بود. تغییرات بر طراحی و ظرفیت مخازن سوخت تأثیر گذاشت ، عناصر قدرت مرحله اول تقویت شد و غیره. افزایش عملکرد منجر به افزایش اندازه و وزن موشک شده است. جرم پرتاب آن به 541.3 تن افزایش یافت و طول آن به 70 متر افزایش یافت. جرم محموله ثابت ماند.
مهمترین نوآوری پروژه جلد 1.2 استفاده از موتورهای مدرن Merlin 1D بود که با افزایش رانش با موتورهای قبلی متفاوت است. قابل ذکر است که این نسخه از موتورها نیروی محرکه کامل طراحی را توسعه می دهد. در مورد موتورهای قبلی ، یک محدودیت رانندگی عمدی وجود داشت.در پیکربندی جدید ، نه موتور مرحله اول 6806 کیلو نیوتن رانش را در سطح دریا ارائه می دهند ، در حالی که یک موتور مرحله دوم تنها 930 کیلو نیوتن رانش را ارائه می دهد. با تغییر رانش ، زمان عملکرد موتورهای مرحله اول به 162 ثانیه کاهش یافت ، حداکثر زمان عملکرد موتور مرحله دوم 397 ثانیه بود.
طی سال های گذشته ، SpaceX روی اولین مرحله الگوریتم های بازگشت و فرود کار کرده است. در ابتدا ، فرودهای شبیه سازی شده روی آب انجام شد ، پس از آن امکان شروع آزمایشات کامل با فرود در سایت های خشکی یا کشتی های دریایی ویژه فراهم شد. تعدادی پرتاب که اجازه می داد محموله بار در مدار قرار گیرد ، با فرود موفقیت آمیز به پایان نرسید: اولین مراحل خودروهای پرتاب به طور مرتب آسیب می دید یا منهدم می شد. فقط در 22 دسامبر 2015 امکان انجام ترمز ، فرود و فرود بدون هیچ مشکلی وجود داشت. مرحله ورود مجدد با موفقیت تمام مانورهای لازم را انجام داد و فرود نرم در محل تعیین شده انجام داد.
شرکت توسعه موشک Falcon 9 از موفقیت خود خوشحال است. راه اندازی اخیر با اتمام موفقیت آمیز کلیه وظایف تعیین شده به پایان رسید و امکان اساسی اجرای برنامه های موجود را تأیید می کند. اسپیس ایکس قصد دارد نه تنها پروژه ای بسازد ، بلکه عملیات کامل یک وسیله پرتاب جدید را نیز آغاز کند. مدت ها پیش ، متخصصان شرکت توسعه دهنده در مورد مزایای معماری موشک پیشنهادی و مزایای اولین مرحله بازیابی صحبت کردند. با بازگشت به مرحله اول ، مجهز به نه موتور نسبتاً پیچیده و گران قیمت از خانواده مرلین ، برنامه ریزی شده است که هزینه پرتاب موشک را به طور چشمگیری کاهش داده و در نتیجه هزینه حمل محموله به مدار را کاهش دهد.
گفته می شود که SpaceX در حال مطالعه اولین مرحله بازیابی شده است. نتیجه این مطالعه باید ارزیابی عملکرد واحدها و تعیین امکان استفاده مجدد از آنها باشد. علاوه بر این ، لازم است یک پرتاب دیگر انجام شود ، که به اثبات امکان استفاده مجدد از مرحله پرواز شده کمک می کند. هنوز زمان دقیق راه اندازی مجدد آن مشخص نشده است. پرتاب بعدی موشک Falcon 9 در ژانویه سال آینده برنامه ریزی شده است ، اما هنوز مشخص نیست که آیا از اولین مرحله آزمایش شده استفاده خواهد کرد یا خیر.
شرکت توسعه ادعا می کند که استفاده از مراحل اولیه قابل استفاده مجدد به کاهش قابل توجهی در هزینه های راه اندازی منجر می شود. هنوز امکان چنین کاری با آزمایشات تأیید نشده است ، اما نویسندگان پروژه به آینده خوشبین هستند. علاوه بر این ، برنامه تقریبی پرتاب موشک های Falcon 9 با یک یا چند محموله برای چند سال آینده تعیین شده است. همزمان با راه اندازی عملی ، مطالعات مختلفی با هدف دستیابی به اهداف تعیین شده انجام می شود.
پرتاب موشک ، 22 دسامبر (21 دسامبر به وقت محلی)
همانطور که می بینید ، هنوز با آغاز عملیات کامل وسایل نقلیه پرتاب با مراحل اولیه قابل استفاده مجدد فاصله دارد. با این وجود ، اولین گام واقعی برای دستیابی به این هدف قبلاً برداشته شده است. گفتن اینکه کل فرایند تسلط بر فناوری های جدید چقدر طول می کشد دشوار است. به احتمال زیاد ، نتایج واقعی تا پایان این دهه به دست خواهد آمد. بنابراین ، در آینده بسیار نزدیک ، ممکن است یک انقلاب واقعی در فضانوردی رخ دهد.
وسیله پرتاب Falcon 9 v1.2 تا کنون تنها بخشی از کار را حل کرده است: تنها یک پرتاب موفق با بازگشت و فرود عادی مرحله اول به پایان رسیده است. با این وجود ، با توجه به سرعت توسعه و اجرای پروژه ، در حال حاضر لازم است پیش بینی هایی برای آینده انجام شود و سعی شود پیش بینی شود که ظهور یک سیستم موشکی قابل استفاده مجدد برای فضانوردی جهان چه نتایجی خواهد داشت. می توان فرض کرد که تکمیل پروژه Falcon 9 می تواند بر برنامه فضایی روسیه که یکی از برجسته ترین در جهان است نیز تأثیر بگذارد.
در پیکربندی فعلی ، پرتابگر فالکون 9 قادر است محموله ای با وزن حداکثر 13 ، 15 تن را در مدار مرجع کم پرتاب کند. برای مدار انتقال زمین ، این پارامتر 4.85 تن است. بنابراین ، از نظر پارامترهای اساسی ، جدیدترین خودروهای پرتاب کننده خارجی از سیستم های مشابه روسی حتی برتر از آنها نیستند. با توجه به کاهش هزینه های پرتاب وعده داده شده ، پروژه Falcon 9 ممکن است تهدیدی برای آینده خانواده موشک های سایوز -2 و نسخه های سبک آنگارا باشد.
بنابراین ، در آینده قابل پیش بینی ، وسایل اصلی پرتاب روسیه ، از جمله جدیدترین آنها ، قادر خواهند بود موقعیت خود را در بازار پرتاب فضاپیماها به مدار با پارامترهای مختلف حفظ کنند. در مورد چشم انداز دورتر ، ممکن است وضعیت بدتر به نظر برسد. با ویژگی های موجود و امکان کاهش هزینه پرتاب ، موشک Falcon 9 در نسخه های فعلی یا جدید می تواند سهم خاصی از بازار را به دست آورد و همتایان روسی و خارجی را از بین ببرد. کاملاً ممکن است که در یک مرحله خاص ، حجم پرتاب چنین موشک هایی تنها با قابلیت های تولید شرکت توسعه دهنده محدود شود.
با این وجود ، فضانوردی روسیه کاملاً قادر است برخی از بخشهای بازار توسعه یافته را حفظ کرده و همچنین حضور خود را در آنها افزایش دهد. در حال حاضر ، کشور ما دارای یک موشک حامل سنگین "Proton-M" است که قادر است 23 تن محموله را به LEO و حدود 6 ، 75 تن را در GPO برساند. علاوه بر این ، پروژه جدیدی "Angara-A5" در حال توسعه است. یک موشک امیدوارکننده قادر خواهد بود حداقل 24 تن را به مدار مرجع کم و 5.4 تن را به مدار جغرافیایی منتقل کند. - تا 12 تن.
اسپیس ایکس به موازات کار روی وسیله پرتاب متوسط Falcon 9 ، در حال طراحی یک سیستم سنگین Falcon Heavy با افزایش عملکرد است. استدلال می شود که این موشک قادر خواهد بود حدود 53 تن محموله را به مدار مرجع کم و حداکثر 21.2 تن را به یک جغرافیایی منتقل کند. توسعه پروژه Falcon Heavy در سال 2011 اعلام شد و اولین پرتاب در ابتدا برای سیزدهم برنامه ریزی شده بود. در آینده ، زمان اولین راه اندازی و همچنین هزینه ، بارها و بارها تعدیل شد. در حال حاضر ، اولین پرتاب در ماه مه 2016 برنامه ریزی شده است. پرتاب 6 ، 4 تن به مدار انتقال زمین 90 میلیون دلار آمریکا برآورد شده است.
در پروژه یک موشک سنگین ، قرار است از پیشرفتهای Falcon 9 استفاده شود ، یعنی عناصر ساختاری به زمین بازگشتند. به همین دلیل است که پیشنهاد می شود هزینه پرتاب و قرار دادن محموله های مختلف در مدارهای خاص کاهش یابد.
در چارچوب پروژه Falcon Heavy ، برنامه ریزی شده است که یک موشک پرتاب کننده با ویژگی های منحصر به فرد بالا ایجاد شود ، اما تا کنون اینها تنها اهداف هستند ، اما نتایج عملی آنها را پشتیبانی نمی کند. اولین نمونه اولیه یک موشک امیدوار کننده زودتر از پایان بهار سال آینده به پرواز در می آید و پس از آن مدتی طول می کشد تا عناصر مختلف پروژه مورد بررسی قرار گیرد. در نتیجه ، زمان دریافت واقعی حداکثر ویژگی های اعلام شده هنوز تعیین نشده است. علاوه بر این ، آنها می توانند به دلیل مشکلات موجود در یک مرحله یا مربوط به نیاز به بازگشت برخی از ماژول های موشک ، به طور قابل توجهی به سمت راست حرکت کنند.
می توان تصور کرد که چشم اندازهای آینده برنامه Falcon ، که توسط SpaceX اجرا شده است ، کاملاً بدون ابهام نیست ، اما به طور کلی مثبت است. موشک میان برد موجود فالکون 9 در حال حاضر با موفقیت محموله را به مدار می رساند ، اگرچه در بازگشت اولین مرحله خرج شده به زمین چندان موفق نیست. از چندین پرواز که در برنامه آنها این روش ارائه شده بود ، تنها یک پرواز موفق بود. اینکه آیا امکان تکرار این موفقیت در آینده نزدیک وجود دارد یا نه هنوز کاملاً مشخص نیست.با این وجود ، ما می توانیم در مورد ظهور یک وسیله پرتاب کننده رقابتی جدید صحبت کنیم ، که می تواند سیستم های دیگر را کنار گذاشته و جای خود را در بازار بگیرد.
مرحله اول فرود پس از پرواز
در مورد پروژه Falcon Heavy ، چشم انداز آن هنوز مبهم است. در صورت تحقق برنامه های موجود ، این سیستم واقعاً قادر است سهم قابل توجهی از بازار را به دست آورد و از سازمان های فضایی سایر کشورها سفارش بگیرد. با این حال ، توسعه این پروژه هنوز به پایان نرسیده است و ظاهراً او با مشکلات خاصی روبرو است. در نتیجه ، تاریخ پرتاب چنین موشکی بارها تغییر کرده است و کارهای بعدی هم به دلیل ویژگی های طراحی وسیله نقلیه سنگین پرتاب و هم شرایط مورد نیاز برای بازگرداندن واحدها با استفاده مجدد پیچیده خواهد شد.
در مورد چشم اندازهای صنعت فضایی داخلی در پرتو دستاوردهای SpaceX ، وضعیت در این زمینه ممکن است با مشکلات خاصی همراه باشد. یک رقیب امیدوار در بازار محموله های فضایی ظهور کرده است که می تواند سهم قابل توجهی از مشتریان را در بخش سفینه های سبک و متوسط به دست آورد. علاوه بر این ، این رقیب قصد دارد در بخش سنگین جایی پیدا کند که موشک مربوطه را برای آن توسعه می دهد.
خوشبختانه برای شرکت های داخلی و خارجی در صنعت فضا ، در مبارزه برای بازار ، SpaceX باید در برابر رهبران شناخته شده بازار روسیه ، ایالات متحده و اروپا با رقبای زیادی روبرو شود. بنابراین ، بعید است که مبارزه برای بازار ساده باشد و این امر برای هر دو بخش متوسط و سنگین صدق می کند. علاوه بر این ، نباید فراموش کرد که همه مشکلات اصلی حل نشده است ، به همین دلیل برنامه Falcon هنوز مزایای برنامه ریزی شده را نسبت به رقبای خود ندارد.
با وجود این ، با وجود همه سوالات تقسیم بازار ، باید پذیرفت که پرتاب اخیر در واقع یک رویداد مهم در تاریخ فضانوردی جهان است. این نشان می دهد که شرکت های خصوصی در صنعت فضا نه تنها قادر به ساخت تجهیزات جدید هستند ، بلکه می توانند برخی از مسائل را پیش از رهبران شناخته شده در این زمینه ، مانند سازمان های دولتی و سایر ساختارها ، حل کنند. در 22 دسامبر ، یک شرکت خصوصی موفق شد نه تنها محموله را در مدار قرار دهد ، بلکه از بازگشت اولین مرحله از وسیله پرتاب به سکوی فرود اطمینان حاصل کند. در حالی که چشم اندازهای آینده موشک سازی و بازار هنوز ممکن است مورد مناقشه باشد ، به ندرت کسی با این واقعیت که عصر جدیدی در تاریخ صنعت فضایی آغاز می شود ، موافق نیست.
