يطرح سبيس إكس نموذجًا أوليًا للمركبة الفضائية عارياً لاختبار الموقع

طرحت شركة SpaceX نموذجًا أوليًا غريبًا لمركبة Starship من مصنع Starbase في تكساس إلى موقع اختبار قريب.

بدءًا من قسم الأنف المخروطي ، بدأت SpaceX في تكديس Starship S26 في أكتوبر 2022. بحلول أوائل يناير 2023 ، النموذج الأولي كانت مكدسة إلى ارتفاعها الكامل البالغ 50 مترًا (حوالي 165 قدمًا) وملحومة معًا. بعد حوالي ستة أسابيع أخرى من التجهيز ، غادرت السفينة 26 منشأة تجميع خليج Starbase العالية وتم نقلها إلى أحد المدرجين اللذين كانا يستخدمان سابقًا لرحلات اختبار المركبة الفضائية شبه المدارية.

رفعت سبيس إكس السفينة 26 إلى الوسادة شبه المدارية أ في صباح يوم 12 فبراير. على بعد بضع مئات من الأقدام إلى اليسار ، شاهد النموذج الأولي لـ Starship S25 من Suborbital Pad B أثناء انتظار بدء حملة اختبار محرك Raptor. السفينة 26 أصغر بأربعة أشهر من السفينة 25 وتم طرحها بدون تثبيت رابتورز ، حيث لا تزال بحاجة إلى اجتياز عدة اختبارات أبسط. هذا بعيد كل البعد عن الاختلاف الوحيد بين Starships.

ستاربوليت

بصرف النظر عن مجموعة من تغييرات أصغر في التصميم، تحتوي السفينة 26 على ثلاثة اختلافات رئيسية بالنسبة إلى معظم المركبات الفضائية السابقة. أولاً ، إنه لا يحتوي على بلاطات واقية من الحرارة. منذ فترة 2020-2021 لاختبار طيران المركبة الفضائية شبه المدارية ، تم تجهيز جميع السفن المكتملة (S20 ، S21 ، S22 ، S24 ، S25) بما يقارب 10000 بلاطة سوداء من السيراميك الواقي من الحرارة. في النهاية ، ستحمي هذه المربعات (نظريًا) المركبات الفضائية من الحرارة الشديدة الناتجة عن إعادة دخول الغلاف الجوي للأرض بسرعة مدارية.

لا تحتوي السفينة 26 أيضًا على اللوحات. منذ أن قامت SpaceX بتجميع مركبة Starship بالكامل لأول مرة في أكتوبر 2020 ، كانت كل سفينة أكملتها الشركة (SN8 ، SN9 ، SN10 ، SN11 ، SN15 ، SN16 ، S20 ، S21 ، S22 ، S24 ، S25) تحتوي على أربع لوحات كبيرة وشكل مناسب. أيروكوفيرس ‘مثبتة. تحتاج السفن الفضائية إلى اللوحات لتوجيه وتوجيه نفسها أثناء إعادة الدخول المدارية. كما يحتاجون أيضًا إلى اللوحات للتحكم في أنفسهم أثناء مناورات الهبوط الغريبة ، والتي تتطلب من السفن السقوط الحر من البطن (مثل قافز المظلات البشري) والانعطاف بقوة في اتجاه عمودي للهبوط الدافع.

يوضح Starship SN8 مناورات “البطن” والوجه ، والتي تحتاج إلى اللوحات لضمان الاستقرار. (ريتشارد أنجل)بدءًا من السفينة 20 ، تمت تغطية جميع اللوحات والأجسام في المركبة الفضائية بآلاف من بلاطات الدرع الحراري. (ريتشارد أنجل)

أخيرًا ، والأكثر إرباكًا ، أن السفينة 26 لا تحتوي على حاوية حمولة من أي نوع. والنتيجة النهائية هي مركبة فضائية سلسة وخالية من الملامح تشبه رصاصة فولاذية ، ولا يمكنها العودة إلى الأرض ، ولا يمكنها نشر الأقمار الصناعية. مجتمعة ، تبدو حقيقة وجودها على الإطلاق تقريبًا وكأنها خطأ مفصل يمتد لعدة أشهر. لكن من الواضح أن سبيس إكس كانت تنوي بناء السفينة 26 وتستعد الآن لتأهيلها للطيران.

ديبوت ، مركبة هبوط القمر ، أو أي شيء آخر؟

بعبارات أبسط ، فإن السفينة 26 هي مركبة فضائية قابلة للاستهلاك عن قصد ولا توجد وسيلة لإطلاق أقمار صناعية. هذا يثير السؤال الواضح: لماذا توجد؟ هناك بعض الاحتمالات الواضحة. تقوم SpaceX بتطوير أربعة أنواع على الأقل من Starships. سيكون لسفن الطاقم والناقلات دروع وغطاء حراري. لن تحتوي مركبة الهبوط على متن المركبة الفضائية على لوحات أو درع حراري وسيتم طلاؤها باللون الأبيض ومعزول. ستبقى سفينة المستودع ذات الخزانات الممتدة في المدار بشكل دائم وتخزن الوقود الدافع لإعادة تعبئته في الفضاء.

استنادًا إلى عمليات العرض منخفضة الدقة ، فإن سفينة المستودعات التي تشبه الرصاص هي الأكثر تذكيرًا بالسفينة 26. ومع ذلك ، لا يوجد دليل على أن السفينة 26 تتمتع “بخصائص بصرية خارجية [optimized] لمدة طويلة [propellant storage]. ” يفتقر النموذج الأولي أيضًا إلى أي من الأجهزة التي من المحتمل أن تكون ضرورية لرسو السفن أو نقل الوقود ولديها خزانات دافعة بنفس حجم السفن السابقة. للبقاء على قيد الحياة في المدار لأيام أو أسابيع ، ستحتاج إلى نوع من مصادر الطاقة – عادةً المصفوفات الشمسية – غير موجود. وحتى لو تمكنت المركبة الفضائية المستهلكة مثل S26 بالفعل من تحقيق هدف سبيس إكس البالغ 250 طنًا (~ 550.000 رطل) إلى مدار أرضي منخفض ، فإن 250 طنًا هي فقط خمس حمولة دافعة كاملة.

متغيرات Starship المطلوبة لعقود هبوط NASA على القمر الخاصة بشركة SpaceX. (ناسا)

يمكن أيضًا استخدام السفينة 26 لاختبار أنظمة متنوعة أو عرض توضيحي لطول العمر في المدار. ومع ذلك ، من غير الواضح سبب عدم تمكن SpaceX من فعل ذلك ببساطة مع Ship 24 و Ship 25. وقد تم إغلاق فتحات الحمولة الخاصة بهما بشكل دائم ، مما يعني أنها مفيدة فقط كمقالات اختبار. وينطبق الشيء نفسه على اختبار نقل الوقود الدافع من خزان إلى خزان ، وقد تلقت شركة SpaceX عقدًا من وكالة ناسا لإجرائه في عام 2020. وخلال هذا الاختبار ، ستنقل Starship “10 أطنان مترية” من الأكسجين السائل المبرد (LOx) بين خزان LOx الرئيسي وخزان LOx الرئيسي. يستخدم خزان LOx الرأسي الأصغر لتخزين الوقود الدافع للهبوط. لكن جميع السفن الفضائية التي تم إنشاؤها حتى الآن تحتوي على خزانات رأسية ويمكن استخدامها لنفس الاختبار.

يمكن أن توجد السفينة 26 في المقام الأول لإثبات أن المركبة الفضائية التي لا تحتوي على لوحات أو بلاطات درع حراري مستقرة من الناحية الديناميكية الهوائية أثناء الإطلاق. ومع ذلك ، فإن إنفاق Starship بالكامل مقابل ما يرقى إلى اختبار نفق الرياح سيكون باهظًا.

المركبة الفضائية S25 ضد. المركبة الفضائية S26. (ستارشيب غازير)

التحضير للرحلة

بغض النظر ، من الواضح أن الغرض من السفينة 26 هو أكثر من ساحة الخردة. تم تثبيت النموذج الأولي الذي يشبه الرصاصة على الوسادة شبه المدارية A ، والتي عدلتها سبيس إكس للتدقيق المبرد والاختبار الهيكلي. أثناء التنسيق مع السفينة 25 ، التي تحتاج إلى إجراء اختبارات حريق ثابتة ، سيتم ضغط السفينة 26 وتحميلها بالنيتروجين السائل أو الأكسجين السائل أو كليهما لمحاكاة الأحمال الحرارية والميكانيكية التي ستواجهها عند ملؤها بالوقود بأمان. الحامل مزود بكباش هيدروليكية يمكنها في نفس الوقت محاكاة قوة الدفع لستة محركات رابتور (1380 طنًا / 3 مليون رطل في الثانية).

إذا اجتازت تلك الاختبارات ، فمن المفترض أن تعيد SpaceX السفينة 26 إلى مصنع Starbase لتركيب رابتور. الغريب أن المركبة الفضائية السلسة ليست وحدها. يبدو أن السفينة 27 ستكون متطابقة إلى حد ما ، بدون درع حراري أو لوحات. لكن، هناك دليل أن السفينة 27 سيكون لديها أول حاوية حمولة صالحة للعمل على المركبة الفضائية ويمكن استخدامها لنشر أقمار ستارلينك V2 بالحجم الكامل بالإضافة إلى أي اختبار آخر يريد سبيس إكس استخدامه من أجله.

التفسير الأكثر غرابة (وغير المتوقع) لسفينة 26 و Ship 27 هو أن الزوجين يهدفان إلى دعم أول اختبار لرسو السفن الفضائية ونقل الوقود. في أكتوبر 2022 ، أ وأشار مسؤول ناسا أن الرحلة التجريبية الثانية لـ SpaceX’s Starship ستكون “نقل من المركبة الفضائية إلى المركبة الفضائية”.

في الوقت الحالي ، تتمثل أولوية SpaceX في إعداد Ship 24 و Super Heavy Booster 7 لمحاولة الإطلاق المداري الأولى لـ Starship ، يليها إعداد Ship 25 و Booster 9 لرحلة الاختبار المدارية الثانية. حتى ذلك الحين ، من المحتمل أن تظل السفينة 26 والسفينة 27 غامضة بعض الشيء.

يطرح سبيس إكس نموذجًا أوليًا للمركبة الفضائية عارياً لاختبار الموقع