موشک آمریکایی فالکون 9: مشخصات و عکس‌ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

۲۸ ژوئن ۲۰۱۵ در ساعت ۱۷:۲۱ (به وقت مسکو) پرتاب دیگری از پرتابگر فالکون ۹ در سایت پرتاب کیپ کاناورال شکست خورد. موشک فالکون 9 توسط اسپیس ایکس، یک شرکت خصوصی آمریکایی که توسط ایلان ماسک تأسیس شده است، تهیه شده است.

فالکون و ناسا

ناسا در سال 2008 قراردادی را برای پرتاب پرتاب فالکون 9 و فضاپیمای دراگون با این شرکت امضا کرد. ایده تولید این نوع پرتابگر به دلیل این واقعیت است که یک سری پرتاب های ناموفق شاتل فضایی به دنبال داشت. و خود ایلان ماسک قصد دارد هزینه پروازهای فضایی را 10 برابر کاهش دهد. با این حال، این پروژه نیز در آن زمان 1.6 میلیارد دلار برآورد شد.

پرتاب ناموفق موشک تعدادی از وظایفی را که ناسا برای خود تعیین کرده بود مختل کرد، به جز پرتاب شاتل فضایی به ایستگاه فضایی بین‌المللی. موشک فالکون 9 1.8 تن بار حمل کرد.

وظیفه اصلی که قرار بود با این پرتاب انجام شود، تکمیل مواد غذایی برای اعضای ISS بود. علاوه بر این، این موشک همچنین واحد داکینگ آداپتور بین‌المللی داکینگ (IDA) را حمل می‌کرد.توسعه یافته توسط بوئینگ این بندر 526 کیلوگرمی قرار بود اتصال فضاپیمای دراگون به ایستگاه فضایی بین المللی را تسهیل کند. برای همین منظور، دراگون همچنین سعی کرد لباس فضایی برای پیاده روی فضایی ارائه دهد. بدون شک، از دست دادن چنین اجزای مهمی بر برنامه کاری علمی در ISS تأثیر منفی خواهد گذاشت.

اما این همه ماجرا نیست! انفجار موشک فالکون 9، 8 ماهواره Flock 1f را که توسط Planet Labs سفارش داده شده بود، نابود کرد. علاوه بر این، هر یک از آنها سه CubeSat حمل می کردند که قرار بود زمین را در حالت نوری مشاهده کنند.

مشخصات Falcon 9

طراحی موشک به گونه ای طراحی شده است که در هر مرحله کامپیوترهای اویونیک و آنبورد نصب شده اند که برای کنترل تمام پارامترهای پرواز طراحی شده اند.

همه وسایل اویونیک استفاده شده در این موشک توسط SpaceX ساخته شده اند. همچنین، علاوه بر سیستم ناوبری خود، از تجهیزات GPS برای بهبود دقت پرتاب به مدار استفاده می‌شود.

علاوه بر این، هر موتور دارای کنترلر مخصوص به خود است که به طور مداوم تمام پارامترهای موتور را کنترل می کند. و هر کنترل کننده به سه واحد پردازنده برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم مجهز شده است.

موشک فالکون 9 دو مرحله ای است و این نسخه دارای دو تغییر است:

• نسخه 9 نسخه 1.0;
• نسخه 9 نسخه 1.1.

تفاوت نسخه دوم با اولی این است که موتور پیشرفته تری دارد. و همچنین با محل قرارگیری موتورها در مرحله پایینی متمایز می شوند.

و اگرچه در هر دو نسخهموتورها با نفت سفید با اکسید کننده اکسیژن مایع کار می کنند، اما موشک فالکون 9 v1.1 در حال حاضر 4.85 تن محموله را به فضا پرتاب می کند، در حالی که موشک فالکون 9 v1.0 ایالات متحده تنها 3.4 تن است.

در عین حال طول نسخه 1.1 68.4 متر با وزن پرتاب 506 تن است.

برای درک این پارامترها، موشک روسی "Proton-M" 10 متر (58.2 متر) کوتاهتر است، وزن پرتاب بزرگتر است - 705 تن. اما Proton-M 6.74 تن محموله را به مدار پرتاب می کند.

طبق گزارش ناسا، هزینه پرتاب Falcon 9 60 میلیون دلار است، در حالی که Proton-M 30 میلیون دلار بیشتر است.

پس اولین قدم چطور؟

موشک فالکون 9 توسط ناسا از دو سکوی پرتاب پرتاب شد. آنها یکی در فلوریدا و دومی در کالیفرنیا قرار دارند. کار برای استقرار دو سکوی پرتاب دیگر نیز در حال انجام است.

SpaceX از سال 2013 به طور مداوم در حال کار برای ایجاد فناوری برای اجزای قابل استفاده مجدد Falcon 9 v1.1 بوده است. اولین تلاش برای نجات فالکون 9 در ژانویه 2015 انجام شد. طبق محاسبات، این استیج قرار بود در محدوده سکوی شناور فرود آید. اما آب و هوای بد در دریا اجازه نمی دهد مرحله موشک را بردارید.

و تا به امروز، این تلاش ها ناموفق بوده است. هیچ‌کدام از راه‌اندازی‌های انجام‌شده منجر به نجات شرکت در صحنه نشد.

نظر کارشناس

اگرچه رسانه ها گزارش می دهند که آخرین پرتاب موفقیت آمیز Falcon 9 (دسامبر 2015) امکان نجاتمرحله پایینی موشک، اما کارشناسان در استفاده بیشتر از مرحله اول تردید دارند. کارشناسان معتقدند با توجه به دمای گرمایش بدنه موشک چه در زمان پرتاب و چه در هنگام فرود، پس از عبور از جو، احتمال استفاده مجدد از این عنصر موشک وجود ندارد.

اما این همه ماجرا نیست. برای استفاده مجدد، عناصر اضافی مورد نیاز است - این قفسه های فرود و تامین سوخت لازم است. و این به نوبه خود، بار قابل حمل را تا 30٪ کاهش می دهد.

موشک قابل اعتماد؟

از 2010 تا 2013، پنج پرتاب انجام شد که چهار مورد آن کاملاً عملیاتی شدند.

اما پرتاب Falcon 9 در اکتبر 2012 توسط کارشناسان "تا حدی موفقیت آمیز" ارزیابی شد. سپس موشک "فالکون 9" برای اولین بار تجهیزاتی را با کامیون دراگون به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاد. اما پرتاب ماهواره Orbcomm-G2 به مدار زمین ثابت ناموفق بود و در نتیجه ماهواره به مداری کمتر از برنامه ریزی شده پرتاب شد.

نتیجه این "عملیات نیمه موفق" تاسف بار است. Orbcomm-G2 برای مدت طولانی در مدار باقی نماند و در 12 اکتبر همان سال بدون هیچ اثری در جو زمین سوخت.

در این زمینه، جالب است که SpaceX چگونه این شکست را توضیح داده است. به گفته کارشناسان، بخشی از بدنه فیرینگ نزدیک موتور مرحله اول کنده شده است.

علل فاجعه

انفجار موشک فالکون 9 در ژوئن 2015 اعتباری اضافه نکرد. این موشک برای مدت طولانی در پرواز ماند - 2 دقیقه و 19 ثانیه. یک بارموشک به حالت مافوق صوت رفت، انفجاری رخ داد و پس از 8 ثانیه فالکون 9 از هم پاشید. ناسا به همراه اسپیس ایکس تحقیقاتی را در مورد علل فاجعه آغاز کردند.

رئیس SpaceX نسخه خود را ارائه کرد. بر اساس تئوری وی، حادثه در نتیجه فشار بیش از حد در مخازن اکسید کننده در طبقه فوقانی رخ داده است. این در زمانی اتفاق افتاد که مرحله اول هنوز جدا نشده بود.

سایر حوادث

البته، حوادث در صنعت فضایی غیر معمول نیست. بنابراین، امسال تنها در ایالات متحده آمریکا سه حادثه رخ داد (با در نظر گرفتن فاجعه ای که توسط پرتابگر فالکون 9 متحمل شد).

در اکتبر 2014، پس از پرتاب از فرودگاه فضایی در جزیره والوپس، پرتابگر خصوصی Antares منفجر شد. انتظار می‌رفت که یک کامیون Cygnus (هر دو ساخته شده توسط Orbital Sciences) به سمت ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شود.

همچنین در سال 2014، سفینه فضایی دیگری به نام SpaceShipTwo سقوط کرد. فرض بر این بود که پروازهای توریستی زیرمداری بر روی آن انجام شود. و Virgin Galactic همچنان در تلاش است تا علت سقوط را برطرف کند.

اولین پرتاب پرتاب Proton-M در ۷ آوریل ۲۰۰۱ انجام شد. سپس موشک با مرحله فوقانی «بریز-ام» با موفقیت ماهواره «اکران-ام» را به مدار زمین فرستاد. یک نسخه بهبودیافته از سیستم کنترل روی این موشک نصب شده بود که توسعه سوخت موشک بر پایه هپتیل را که همانطور که می دانید هم برای انسان و هم برای محیط زیست یک ماده سمی است، امکان پذیر کرد.همچنین، سیستم جدید امکان افزایش جرم محموله پرتاب شده به مدار را فراهم کرد.

از آن زمان تاکنون، ۹۰ پرتاب Proton-M انجام شده است، اما تنها ۸۰ مورد از آنها کاملاً منظم بودند. علت اصلی موقعیت‌های اضطراری ناشی از نقص در مرحله فوقانی است.

بی‌تردید چنین آماری برای موشک‌هایی با این سابقه غنی شاخص موفقی نیست. در هر صورت، انفجار موشک فالکون 9 به درک بهتر نقص های آن و در نظر گرفتن آنها در پرتاب بعدی کمک می کند.

بعدی چیست؟

در حال حاضر قادر به تحویل محموله به ISS:

• "پیشرفت" روسیه؛
• HTV ژاپن؛
• اژدها;
• Cygnus.

ناسا امید زیادی به Dragon به عنوان وسیله نقلیه ای که قادر به بازگرداندن محموله از ایستگاه فضایی بین المللی به زمین است، دارد. قرارداد با این شرکت تا سال 2017 تمدید شد و 15 راه اندازی دیگر برنامه ریزی شده است.

آخرین باری که وسیله نقلیه پرتاب فالکون 9 با حمل و نقل Dragon ماموریت خود را با موفقیت در 22 دسامبر 2015 انجام داد

ناسا شکی ندارد که تصادف فالکون 9 به هیچ وجه در ایجاد فضاپیماهای سرنشین دار اختلال ایجاد نمی کند. به عنوان بخشی از این برنامه، اسپیس ایکس قصد دارد موشک فالکون هوی را پرتاب کند. این پرتاب قادر به رقابت با پروتون روسی و آریان 5 اروپایی است.

حادثه موشک فالکون 9 آمریکایی بار دیگر نشان داد که هیچ کس از فاجعه در اکتشافات فضایی مصون نیست.