فالكون 9 من سبيس إكس: صاروخ من أجل التنين

التنين والصقر 9 المرحلة الثانية

Dragon and Falcon 9 المرحلة الثانية ، ما بعد المرحلة الثانية من حدث الفصل. (رصيد الصورة: ناسا)

صاروخ فالكون 9 هو السيارة التي تنقل مركبة الفضاء دراغون التابعة لتقنيات استكشاف الفضاء (سبيس إكس) إلى الفضاء. تستخدم SpaceX بانتظام Falcon 9 لإحضار مركبة Dragon الفضائية إلى محطة الفضاء الدولية. قام Dragon بأول زيارة مركبة فضائية خاصة على الإطلاق في أكتوبر 2012.



سبيس اكس ينظر إلى فالكون 9 كنقطة انطلاق لصاروخ أثقل رفع ، يسمى فالكون الثقيل. لا يزال هذا الصاروخ قيد التطوير ومن المتوقع إطلاقه التجريبي في عام 2017 ، ومن المتوقع أن يرسل هذا الصاروخ ما يصل إلى 117000 رطل. (53000 كيلوجرام) من البضائع في الفضاء. هذا هو حوالي ضعف الوزن الذي اعتاد مكوك الفضاء على حمله إلى الفضاء.

بدءًا من عام 2013 ، قامت سبيس إكس ببعض الرحلات الجوية من فالكون 9 باستخدام المرحلة الأولى التي تقول إنه يمكن إعادة استخدامها ، مما يوفر لها الهبوط بالطريقة الصحيحة. حققت الشركة إنزالًا سلسًا في المحيط وأيضًا على اليابسة. في 8 أبريل 2016 ، هبط صاروخ دراجون المعزز على متن سفينة بدون طيار في المحيط الأطلسي. كانت المحاولة الخامسة خلال 15 شهرًا.

المواصفات

  • الارتفاع: 229.6 قدمًا (70 مترًا)
  • القطر: 12 قدم (3.7 م)
  • الكتلة: 1،194،000 رطل. (541300 كجم)
  • الحمولة إلى مدار أرضي منخفض (LEO): 28991 رطلاً. (13150 كجم)
  • الحمولة إلى مدار النقل المتزامن مع الأرض (GTO): 10692 رطلاً. (4850 كجم)

فالكون 9 صاروخ ذو مرحلتين. تحتوي المرحلة الأولى على تسعة محركات من طراز Merlin وخزانات مصنوعة من سبائك الألومنيوم والليثيوم تحتوي على الأكسجين السائل والكيروسين (RP-1) ، وفقًا لشركة SpaceX.

  • وقت الاحتراق: 162 ثانية
  • الاندفاع عند مستوى سطح البحر: 1.53 مليون رطل. أو 6،806 كيلونيوتونس (كيلو نيوتن)
  • الدفع في الفراغ: 1.6695 مليون رطل. (7426 كيلو نيوتن)

المرحلة الثانية لها محرك واحد يشتعل بعد فصل المرحلة.

  • وقت الاحتراق: 397 ثانية
  • الدفع: 210.000 رطل. (934 كيلو نيوتن)

ينطلق مجمع Space Launch 40 في محطة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا ، حيث تشتعل محركات Merlin تحت صاروخ Falcon 9 الذي يحمل كبسولة Dragon إلى المدار في 7 أكتوبر 2012.

ينطلق مجمع Space Launch 40 في محطة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا ، حيث تشتعل محركات Merlin تحت صاروخ Falcon 9 الذي يحمل كبسولة Dragon إلى المدار في 7 أكتوبر 2012.(رصيد الصورة: NASA / Tony Gray و Rick Wetherington)

تمويل الحريق

أعلن SpaceX لأول مرة عن وجود فالكون 9 في أ خبر صحفى في عام 2005. ثم كان سعرها يصل إلى 35 مليون دولار لكل رحلة (اليوم هو 61.2 مليون دولار ) ، تم تطوير الصاروخ استجابة لطلب العملاء ، قالت الشركة.

في ذلك الوقت ، كانت سبيس إكس تطور صاروخ فالكون 1 الأخف ، وخططت لزيادة القدرات تدريجياً باستخدام قاذفة فالكون 5 من الفئة المتوسطة.

'ومع ذلك ، استجابةً لمتطلبات العملاء الخاصة بقدرة الإطلاق المحسّنة منخفضة التكلفة ، قامت سبيس إكس بتسريع تطوير مركبة من فئة [إطلاق مستهلك] ، ورفع مستوى فالكون 5 إلى فالكون 9' ، صرحت الشركة.

مبكرا العملاء المدرجين في القائمة من الصاروخ شركات مثل بيجلو ايروسبيس و Avanti Communications و MacDonald و Dettwiler and Associates.

وفقًا لـ SpaceX ، التكلفة أكثر من 300 مليون دولار لتطوير السيارة 'من ورقة بيضاء لإطلاقها لأول مرة في أربع سنوات ونصف'.

كانت الشركة فائزة بأحد عقود خدمات النقل المداري التجارية المرغوبة لدى وكالة ناسا ، والتي بلغت قيمتها 278 مليون دولار لشركة سبيس إكس بشرط أن تحقق جميع معالمها. سبيس إكس هي إحدى الشركات الحائزة على جوائز في إطار برنامج طاقم العمل التجاري التابع لناسا. يهدف البرنامج إلى إطلاق رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية باستخدام المركبات الأمريكية في حوالي عام 2018.

تطوير

تم الانتهاء من الهيكل الأساسي لـ Falcon 9 في أبريل 2007 ، وتم إطلاق أول محرك متعدد في يناير 2008.

أمضت سبيس إكس العام في اختبار المحركات ، وبلغت ذروتها في `` إطلاق كامل طول المهمة '' في نوفمبر من ذلك العام. في تحديث لمتابعيها ، روجت الشركة التي تتخذ من كاليفورنيا مقراً لها بقدرة الصاروخ على تعويض المحركات الفاشلة أثناء الطيران - وهي نقطة بيع للعملاء.

'أثبت اختبار الإطلاق صحة تصميم استخدام SpaceX لتسعة محركات في المرحلة الأولى ، بالإضافة إلى القدرة على إيقاف تشغيل المحركات دون التأثير على عمل المحركات المتبقية ،' كتب SpaceX في نوفمبر 2008.

يوضح هذا قدرة فالكون 9 على فقدان محركاتها أثناء الطيران والاستمرار في إكمال مهمتها بنجاح ، تمامًا كما تم تصميم طائرة تجارية لتكون آمنة في حالة فقدان المحرك. مثل الطائرات ، يتم وضع محركات Falcon 9 في غلاف واقٍ يضمن أن الحريق أو الخسارة المدمرة للمحرك لا تؤثر على بقية السيارة.

تم تصميم فالكون 9 لرفع مركبة دراجون الفضائية. قدمت وكالة ناسا الأموال عبر العديد من عقود الطاقم التجاري للمساعدة في تمويل تطوير Dragon ، حيث كان من المفترض أن يكون عميلها الأساسي هو رحلات الشحن التابعة لناسا إلى محطة الفضاء الدولية. قامت شركة SpaceX بأول زيارة للمحطة في العالم مع Dragon في عام 2012 ، وهي الآن واحدة من شركتين خاصتين تقومان برحلات الشحن المنتظمة لمحطة الفضاء الدولية (جنبًا إلى جنب مع Orbital Sciences ، التي تطير مركبة Cygnus الفضائية).

أطلقت شركة سبيس إكس حريقًا ثابتًا لصاروخها فالكون 9 في 30 أبريل 2012. وأثناء الاختبار ، قامت محركات ميرلين التسعة بتشغيل الصاروخ

أطلقت شركة سبيس إكس نيرانًا ثابتة لصاروخها فالكون 9 في 30 أبريل 2012. وأثناء الاختبار ، تم إشعال محركات ميرلين التسعة التي تشغل المرحلة الأولى من الصاروخ لمدة ثانيتين.(رصيد الصورة: SpaceX)

أخذ رحلة

في 12 يناير 2009 ، صاروخ فالكون 9 ارتفع إلى وضع عمودي في كيب كانافيرال. مرت عدة أشهر قبل أن يرتفع الصاروخ إلى الفضاء ، لكن سبيس إكس قال إن التكوين ضروري لاختبار جميع الأنظمة في العام المقبل.

كان سبيس إكس يأمل في إرسال الصاروخ في عام 2009 ، لكن تاريخ الإطلاق الفعلي كان 7 يونيو 2010. اجتاز الصاروخ جميع المعالم المتوقعة ، لكنه واجه لفة غير متوقعة أثناء الإطلاق.

نظرًا لأن مركبة دراجون الفضائية كانت لا تزال قيد التطوير ، حمل الصاروخ حمولة وهمية إلى الفضاء. أخيرًا ، أشعل فالكون 9 نيران التنين في 8 ديسمبر 2010. كانت هذه هي المرة الأولى التي يحمل فيها صاروخ كبسولة فضائية خاصة غير مأهولة إلى الفضاء ، والتي عادت بعد ذلك بأمان إلى الأرض.

بينما نجح Falcon 9 في جلب Dragon إلى الفضاء عدة مرات ، واجه الصاروخ بعض الآلام المتزايدة. على سبيل المثال ، مشكلة في المحرك أجبر على إجهاض قبل أن يرتفع دراجون إلى محطة الفضاء الدولية لرحلة تجريبية في مايو 2012.

شابت مشكلة المحرك أيضًا أول شحنة رسمية لدراجون إلى المحطة بعد خمسة أشهر. وصل التنين بأمان إلى وجهته ، لكن قمرًا صناعيًا على متنه لم يفعل. النموذج الأولي للقمر الصناعي لخدمة الرسائل عبر الأقمار الصناعية من Orbcomm سقطت من المدار في وقت مبكر ، بعد خمسة أيام فقط من الإطلاق. ومع ذلك ، قالت شركة نيو جيرسي إنها تلقت بعض بيانات الاختبار خلال فترة بقاء القمر الصناعي القصيرة في الفضاء.

جاءت أكثر اللحظات الكارثية لفالكون 9 في يونيو 2015 ، عندما انفجر الصاروخ في الجو أثناء حمله لمركبة دراجون الفضائية التي كان من المفترض أن تعيد تزويد محطة الفضاء الدولية. تم إرجاع السبب إلى خلل في الدعامة وتم تعليق الرحلات الجوية لعدة أشهر. [معرض: The Falcon and Dragons of SpaceX]

تحديد الهبوط

تريد SpaceX استخدام تجربتها مع Falcon 9 لتطوير صاروخ رفع أثقل: Falcon Heavy. ومن المتوقع إطلاق أول اختبار لهذا الصاروخ في عام 2016.

في عام 2011 ، صرحت الشركة بأنها تأمل في استخدام Falcon Heavy لاقتحام سوق الدفاع ، ثم هيمن عليها United Launch Alliance. سبيس إكس والقوة الجوية تسوية دعوى قضائية في عام 2015 كان مرتبطًا بمنح عقد ULA.

بحلول عام 2013 و 2014 ، اتهم بعض النقاد أن سبيس إكس كانت تطلق رحلات أقل بكثير مما كان مخططا له. في الوقت نفسه ، بدأت الشركة في إطلاق نسخة من Falcon 9 بمرحلة أولى قابلة لإعادة الاستخدام. الهدف هو تقليل تكاليف الإطلاق.

مصادر إضافية