۷ قابلیت جذاب موشکهای اسپیسایکس که اغلب نادیده گرفته میشوند
اما چیزی که معمولاً کمتر مورد توجه قرار میگیرد، این است که در دل همین مسیر چه بر سر «ابزارها» و «سامانههایی» میآید که همراه موشک به کار گرفته میشوند؛ و همچنین اینکه اسپیسایکس چگونه بعضی از تجهیزاتی را که در طراحیهای رایج یا دور ریخته میشوند یا فقط یک بار مصرفاند، دوباره به خدمت میگیرد یا حتی کارکردهای متفاوتی به آنها میدهد.
به گزارش ایتنا و به نقل از اینترستینگاینجینیرینگ، پارهای از این تفاوتها کاملاً روشناند؛ مثل بازگشت یک بوستر به برج پرتاب. در مقابل، برخی تغییرات درون خود وسیله پنهان شدهاند؛ جایی که میتوان از سوخت موشک برای کمک به هدایت موتورها بهره گرفت، یا از «گاز فشرده» برای انجام جداسازی مراحل استفاده کرد؛ سازوکارهایی که بهطور سنتی برای آنها راهکارهای دیگری بهکار میرفت یا آنها یکباره مصرف میشدند.
۱. فرود بوستر فالکون ۹ حتی وقتی مرحله بالایی هنوز در حال صعود است
در بسیاری از موشکها، مراحل نخست پس از پایان مأموریتشان عملاً کنار گذاشته میشوند. با این حال، قسمت نخست فالکون ۹ میتواند بازگردد و فرود بیاید؛ درست در همان زمانی که قسمت دوم، همچنان محموله را به سمت مدار هدایت میکند. ناسا این توالی را در نخستین فرود موفق یک بوستر مداری اسپیسایکس در سال ۲۰۱۵ ثبت کرده است. البته این ترتیب همیشه دقیقاً یکسان نیست؛ برای نمونه، در یک پرواز دیگر که ناسا مستند کرده، کپسول دراگون پیش از فرود بوستر وارد مدار شده بود.
۲. اسپیسایکس از روکشهای دستدومِ ماهوارهها استفاده میکند
فرینگ همان «پوسته محافظ» است که ماهواره را در زمان صعود میپوشاند و در عبور از بخشهای متراکمتر جو جدا میشود؛ یعنی درست در لحظهای که دیگر نیازی به حفاظت در برابر فشار و حرارت نیست.
طبق راهنمای کاربری فالکون، نیمههای فرینگ قابلیت بازیابی دارند و میتوانند دوباره مورد استفاده قرار بگیرند. تا فوریه ۲۰۲۵، نیمههای بازیابیشده در مجموع در ۳۰۷ مأموریت به کار گرفته شده بودند.
۳. بوستری که برای پرواز سرنشیندار به فضا رفته، دوباره امکان حضور در مأموریت دیگر را دارد
در سال ۲۰۲۰، یک فالکون ۹ فضانوردان ناسا باب بنکن و داگ هرلی را با کپسول دراگون راهی مدار کرد. همان بوستر مرحله نخست پس از آن، در یک مأموریت باریِ بدون سرنشین هم دوباره به کار گرفته شد؛ مأموریتی که به گفته ناسا، آن بوستر را به «چهارمین پرواز» خود رساند.
۴. گاز فشرده، جداسازی مراحل فالکون را ممکن میکند
جداسازی مراحل از حساسترین لحظههای پرواز است؛ بوستر مصرفشده باید از مرحله بالایی فاصله بگیرد تا این بخش بتواند مسیر خود را ادامه دهد. بر اساس راهنمای کاربری فالکون، سامانههای پنوماتیکیِ مراحل فالکون و همچنین بوسترهای کناری فالکون هوی، نقش جداسازی را بر عهده دارند و آنها را از هم دور میکنند.
در حالی که در موشکهای سنتی، غالباً جداسازی با اتکا به مواد منفجره انجام میشود، این رویکرد پنوماتیکی به اسپیسایکس اجازه میدهد سختافزار واقعیِ مورد استفاده در پرواز را از پیش، بارها و پیشاپیش مورد آزمون قرار دهد.
۵. استارشیپ پیش از پایان کامل جداسازی، موتورهای مرحله بالایی را روشن میکند
استارشیپ از روشی به نام «هاتاستیجینگ» استفاده میکند؛ به این معنا که موتورهای مرحله بالایی پیش از آنکه موتورهای بوسترها کاملاً خاموش شوند، فعال میشوند. نتیجه این طراحی آن است که گازهای خروجی موتور در فاصلهای نزدیکتر از بوستر قرار میگیرند و تعامل به شکل کنترلشدهتری رخ میدهد. در نسخه سه (V3)، گنبد جلویی مخزن سوخت بوستر بهصورت مستقیم در معرض این روند قرار میگیرد و به کمک فشار داخلی مخزن، همراه با یک لایه محافظ فولادی، شرایط لازم برای تحمل این فرآیند فراهم میشود.
۶. سوپرهوی بهجای فرود روی «پایه»، به برج پرتاب برمیگردد
فالکون ۹ برای فرود معمولاً از پایههایی کمک میگیرد که وزن بوستر را تحمل میکنند؛ اما اسپیسایکس برای بوستر سوپرهویِ استارشیپ تصمیم گرفته است مسیر متفاوتی را اجرا کند: این بوستر پس از پایان پرواز، به سایت پرتاب بازمیگردد و برج پرتاب آن را «میگیرد». نکته جالب اینجاست که تجهیزات فرود در زمین مستقرند، نه اینکه روی خود موشک قرار بگیرند.
این شرکت فقط به یک بار موفقیت در انجام این مأموریت قانع نشد و بوستر سوپرهویی که پس از پرواز آزمایشی هفتم استارشیپ موفق شده بود برج را بگیرد، در پرواز نهم نیز دوباره مورد استفاده قرار گرفت.
۷. فالکون ۹ از سوخت موشک برای کمک به هدایت موتورها استفاده میکند
موتورهای موشکی در طول پرواز باید بتوانند مسیر را حفظ کنند و این هدایت به نیرو نیاز دارد. بر اساس راهنمای کاربری فالکون، سامانه کنترل بردار رانش مرحله نخست بهجای اینکه مانند روشهای رایج، یک مخزن جداگانه مایع هیدرولیک را حمل کند، از سامانه سوخت کروسین با فشار بالا بهره میبرد. به بیان سادهتر، سوخت موشک پیش از آنکه بسوزد، یک «کارکرد دوم» هم پیدا میکند. اسپیسایکس اعلام کرده این شیوه، هم نقاط احتمالی خرابی مرتبط با سامانه هیدرولیک مستقل را کاهش میدهد و هم خطر تمام شدن مایع هیدرولیک را از میان برمیدارد.
جمعبندی
اگرچه معروفترین دستاورد اسپیسایکس، بازگرداندن بوسترها به زمین است، اما این فقط بخشی از تصویر بزرگتر را نشان میدهد: این شرکت فرینگها را هم بازیابی میکند، شیوه جداسازی مراحل را دگرگون کرده و وظایف حیاتی پرواز را به سامانههایی میسپارد که از پیش روی خود موشک سوار شدهاند. البته همه این روشها در تمام وسایل نقلیه یا همه مأموریتها یکسان اجرا نمیشوند و برخی از آنها با پیشرفت طراحیها، در طول زمان دچار تغییر و تکامل شدهاند.
