ناسا یا اسپیس‌ایکس، کدام زودتر به ماه می‌رسد؟
از سال ۱۹۷۲ هیچ کس پا بر روی ماه نگذاشته است اما با ظهور شرکت‌های تجاری فضایی اشتیاق برای بازگشت به ماه دوباره اوج گرفته است و باعث ایجاد یک رقابت فضایی جدید شده‌است.
ناسا و اسپیس ایکس هر دو برای سفر به ماه در حال آماده‌سازی پرتابگرهای سنگین هستند. استارشیب (Starship) برای اسپیس‌ایکس و سیستم اسپیس لانچ(space launch system)سازمان ناسا. اماتفاوت این دو موشک چیست و کدام یک قدرتمندتر است؟
استارشیپ
موشک‌ها برای آنکه به مدار فرستاده شوند باید از مراحل زیادی عبور کنند. با جداسازی مخزن سوخت مصرف شده هنگام پرواز موشک سبک‌تر می‌شود و راحت‌تر شتاب می‌گیرد.
سیستم پرتاب موشک شرکت اسپیس‌ایکس به دو بخش تقسیم می‌شود: موشک پرتابی معروف به فالکون(falcon) و استارشیپ.
انرژی فالکون توسط موتور موشکی رپتور (raptor) تامین می‌شود و ترکیبی از متان مایع و اکسیژن را می‌سوزاند. اصل اساسی سوخت‌های مایع در موشک‌ها این است که دو پیشرانه شامل یک سوخت مثل نفت سفید و یک اکسید کننده مثل اکسیژن مایع در یک محفظه احتراق قرار گیرند و مشتعل می‌شوند. این شعله باعث تولید گازهای داغ در فشار زیاد می‌شود که با سرعت از نازل موتور خارج می‌شوند و در نتیجه باعث پرتاب موشک می‌گردد. موشک نیرویی معادل ۱۵ میلیون پوند تولید می‌کند که تقریبا دو برابر زمانی است که موشک‌های آپولو مورد استفاده بودند. استارشیپ در بالای فالکون قرار می‌گیرد و خود دارای شش موتور رپتور است و شامل محفظه‌ای برای نگهداری ماهواره‌ها و بیش از ۱۰۰ خدمه است و حتی مخازن اضافی سوخت برای سوختگیری مجدد در فضا دارد موضوعی که برای سفرهای طولانی بین سیاره‌ای حیاتی است.
استارشیپ به گونه‌ای طراحی شده که بتواند هم در خلاء و هم در جو مریخ و زمین کار کند و به وسیله بال‌های کوچک متحرک روی قسمتی که می‌خواهد فرود آید. هنگامی که به منطقه فرود برسد با استفاده از موتورهای خود به صورت عمودی قرار می‌گیرد تا فرودی مناسب داشته باشد. همچنین نیروی کافی برای جدا شدن از سطح ماه و مریخ با جاذبه کم را دارد و می‌تواند به زمین بازگردد و فرودی مناسب در زمین داشته باشد. هردوی فالکون و استارشیپ قابل استفاده مجدد هستند و کل سیستم طوری طراحی شده که بتواند ۱۰۰ تن محموله را به سطح ماه یا مریخ ببرد. این فضاپیما به سرعت در حال پیشرفت است. پرواز آزمایشی اخیر نمونه اولیه استارشیپ به نام SN۸ بود که تعدادی از مانورهای لازم را با موفقیت انجام داد اما متأسفانه نقص در یکی از موتورهای SN۸ باعث شد که هنگام فرود محکم به زمین برخورد کند. انتظار می‌رود طی روزهای آینده پرواز آزمایشی دیگری انجام شود.
سیستم پرتاب فضایی ناسا
سیستم پرتاب فضایی ناسا گوی سبقت را از سترن وی(satern v) که پیش از این قدرتمندترین موشک ناسا بود می‌رباید. طول این موشک در حال حاضر ۱۰۰ متر است.
بخش مرکزی این موشک فضایی حاوی بیش از ۳.۳ میلیون لیتر هیدروژن مایع و اکسیژن مایع است(به اندازه یک و نیم استخر مسابقات المپیک) و قدرت خود را از چهار موتور RS-۲۵ می‌گیرد که سه تا از آن‌ها در شاتل‌های فضایی قبلی نیز استفاده می‌شدند.
تفاوت اصلی این موتورها با موتورهای رپتور اسپیس‌ایکس آن است که این موتورها به جای متان هیدروژن مایع می‌سوزانند. بخش اصلی این موشک به وسیله‌ی دو تقویت‌کننده‌ی جامد موتور تقویت شده است. این دو که در دو طرف وصل شده‌اند و نیرویی معادل ۸.۲ میلیون پوند هنگام پرتاب ایجاد می‌کنند که پنج درصد بیشتر از سترن وی است. این نیرو فضاپیما را به مداری نزدیک به زمین می‌رساند.
بخش‌های بالاتر شامل مخازن حمل محموله و کپسول فضانوردان است و با یک موتور کوچک‌تر به نام RL-۱۰ کنترل می‌شود. فضاپیمای سیستم پرتاب فضایی، کپسول خدمه به نام اوریون(Orion) را که می‌تواند حداکثر شش خدمه را برای ۲۱ روز پشتیبانی کند، به عنوان بخشی از ماموریت آرتمیس-۱(Artemis-۱) به ماه می‌فرستد؛ کاری که موشک‌های فعلی ناسا در حال حاضر قادر به انجام آن نیستند. این فضاپیما پنجره‌های بزرگ اکریلیک دارد تا فضانوردان بتوانند در طول سفر فضا را مشاهده کنند. همچنین دارای موتور و سوخت مخصوص به خود و همچنین سیستم‌های پیشران ثانویه برای بازگشت به زمین خواهد بود. ایستگاه های فضایی آینده مانند ایستگاه دروازه‌ی ماه (Lunar Gateway) روزی به عنوان یک مرکز لجستیکی عمل می‌کنند که ممکن است امکان سوختگیری مجدد نیز در آن میسر باشد.
موشک‌های بخش اصلی و تقویت کننده‌ها قابل استفاده مجدد نیستند و به جای فرود در اقیانوس سقوط می‌کنند، بنابراین هزینه‌های بیشتری هم از نظر مواد اولیه و هم از نظر زیست محیطی در پی دارد. این فضاپیما به گونه‌ای طراحی شده که بتواند بخش‌های دیگری برای حمل مسافر و یا محموله تا وزن ۱۲۰ تن داشته باشد که این میزان از استارشیپ‌ها بیشتر است.
بسیاری از فناوری‌های مورد استفاده در موشک ناسا اصطلاحاً "تجهیزات قدیمی" به حساب می‌آیند زیرا از ماموریت‌های قبلی برداشته شده‌اند که باعث کاهش زمان تحقیق و توسعه می‌شود. با این حال، در اوایل این ماه، آزمایش بخش مرکزی آن در مدت زمان هشت دقیقه برای یک دقیقه متوقف شد که احتمالا به دلیل مشکل در یکی از اجزاست. خسارت قابل توجهی رخ نداد و جان هانی کات( John Honeycutt) مدیر این برنامه می‌گوید: فکر نمی‌کنم تغییری اساسی در طراحی بدهیم.
و اما برنده‌ی این رقابت کیست؟
کدام فضاپیما زودتر به ماه خواهد رفت؟ آرتمیس ۲ اولین ماموریتی است که خدمه را به ماه خواهد برد و توسط سیستم پرتاب فضایی ناسا انجام خواهد گرفت و انتظار می‌رود در اوت ۲۰۲۳ پرتاب شود. در حالی که اسپیس‌ایکس هنوز تاریخی را اعلام نکرده است اما آن‌ها در حال برنامه ریزی پروژه‌ی "ماه عزیز" (dearmoon) هستند. پروژه‌ای که برای بردن توریست‌ها به ماه در سال ۲۰۲۳ برنامه ریزی شده است. ماسک(musk) همچنین می‌گوید ماموریت سفر به مریخ در سال ۲۰۲۴ انجام خواهد گرفت که آن نیز با استفاده از استارشیپ خواهد بود.
در نهایت این رقابتی بین یک آژانس فضایی قدیمی با تجربه‌ی سال‌ها آزمایش و تحقیق است که به دلایلی چون بودجه مالیات‌دهندگان و سیاست‌های دولت به محدودیت‌هایی برخورده است و یک شرکت نسبتا جدید که پیش از این ۱۰۹ موشک فالکون ۹ را با ۹۸ درصد موفقیت پرتاب کرده است.
هر کدام که زودتر به ماه برسد دوره‌ای جدید از اکتشافات جهانی را آغاز خواهد کرد که هنوز ارزش علمی زیادی دارد.
منبع: ایسنا
24
