KENNEDY SPACE CENTER، FL - حلم مؤسس SpaceX إيلون ماسك الجريء في إعادة تدوير الصواريخ وإعادة استخدامها يقترب أكثر فأكثر من الواقع مع مرور كل يوم. بعد سلسلة مذهلة من اختبارات الطيران التجريبية التي تهدف إلى الهبوط بأمان ، أمضت الشركات مراحل فالكون 9 الأولى في البر والبحر على مدار نصف العام الماضي ، حقق هذا الجهد الجريء علامة بارزة أخرى من خلال إكمال أول اختبار كامل المدة لأول مرة التعزيز.
في يوم الخميس الموافق 28 يوليو ، نجح مهندسو SpaceX في إجراء اختبار المحرك الثابت لمدة كاملة لإطلاق محرك Falcon 9 الذي تم استرداده والذي يبلغ ارتفاعه 156 قدمًا (47 مترًا) أثناء الضغط على منصة اختبار في منشأة اختبار تطوير الصواريخ في الشركة في مكجريجور ، تكساس. اشتعلت المحركات لمدة دقيقتين ونصف.
يعمل فريق SpaceX على إتقان تقنيات الهبوط من خلال اعتماد الدروس المستفادة بعد كل محاولة لحملة هبوط.
ما هي الدروس المستفادة حتى الآن من عمليات الإنزال في المرحلة الأولى وخاصة عمليات الإنزال القاسية؟ هل هناك أي تغييرات على هيكل التعزيز؟ ما مدى أداء سيناريو حرق الهبوط؟
خلال جلسات الإحاطة الإعلامية لحملة إطلاق CRS-9 التي أطلقتها SpaceX مؤخرًا في مركز كنيدي للفضاء التابع لناسا في 18 يوليو ، سألت نائب رئيس الفضاء SpaceX Hans Hans Koenigsmann عن بعض التبصر.
قال هانز كونيغسمان ، نائب رئيس شركة سبيس إكس لموثوقية الطيران ، لـ "مجلة الفضاء" خلال جلسات الإحاطة الإعلامية الأخيرة لإطلاق سبيس إكس CRS-9 لإعادة شحن البضائع في 18 يوليو: "لقد تعلمنا الكثير ... من عمليات الإنزال".
"لا توجد تغييرات هيكلية في المقام الأول."
وأوضح كوينيجسمان أثناء تحليقها و "أثناء إعادة الدخول" أن "الأمر الأساسي هو حماية المحركات".
تم تجهيز المرحلة الأولى من SpaceX Falcon 9 بأربع أرجل هبوط في القاعدة وأربع زعانف شبكية في الأعلى لإجراء محاولات الهبوط.
وقال كونيجسمان لمجلة الفضاء: "بشكل عام ، أعتقد أن مفهوم الهبوط مع الأرجل ، وعدد الحروق وطريقة أداءنا يبدو أنها تعمل بشكل جيد".
بعد الانفصال عن المرحلة الثانية بسرعات تفوق سرعتها سرعة الصوت التي تصل إلى 4000 ميل في الساعة ، يتم إعادة إشعال المحركات في المرحلة الأولى لعكس المسار والقيام بحرق خلفي مرة أخرى إلى موقع الهبوط وإبطاء الصاروخ للهبوط الناعم عن طريق الارتداد الصوتي.
يعتبر الأداء المناسب للمحرك أمرًا بالغ الأهمية لتمكين الهبوط الناجح.
وأوضح كوينيجسمان أن "الشيء الأساسي هو حماية المحركات - والتأكد من أنها تعمل بشكل جيد [في الفضاء أثناء إعادة الدخول]". "وعلى وجه الخصوص المسار الساخن ، إذا جاز التعبير ، مثل تلك التي تأتي بعد حمولة سريعة ، مثل حمولة النقل الجغرافي بشكل أساسي".
"يجب حماية هذه المحركات حتى يتم تشغيلها بالطريقة الصحيحة. هذا شيء تعلمناه ".
يتمثل هدف إيلون ماسك في تخفيض تكلفة إطلاق الصواريخ والوصول إلى الفضاء بشكل جذري عن طريق إعادة استخدام الصواريخ - بطريقة تؤدي في يوم من الأيام إلى رؤيته لـ "مدينة على كوكب المريخ".
تأمل شركة سبيس إكس في إعادة تعزيز طائرة كانت في وقت لاحق من هذا العام ، في وقت ما في فصل الخريف ، باستخدام فالكون الذي هبط في المحيط من مهمة محطة الفضاء ناسا CRS-8 التي تم إطلاقها في أبريل ، كما يقول كوينيجسمان.
ولكن يتعين على الشركة أولاً أن تثبت أن السيارة المستعملة يمكنها تحمل الضغوط الشديدة التي لا ترحم لبيئة رحلات الفضاء العنيفة قبل أن يتمكنوا من إعادة إطلاقها.
يُعد إطلاق اختبار 28 يوليو جزءًا من اختبار التحمل الطويل الأمد ، وقد اشتمل على إشعال جميع محركات Merlin 1D من المرحلة الأولى التسعة المستخدمة في قاعدة صاروخ أرضي مستعمل.
تولد المرحلة الأولى من Falcon 9 أكثر من 1.71 مليون رطل من الدفع عندما تشتعل جميع محركات Merlin التسعة على منصة الاختبار لمدة تصل إلى ثلاث دقائق - وهو نفس ما يحدث في الإطلاق الفعلي.
شاهد اختبار المحرك في فيديو SpaceX:
شرح فيديو: المرحلة الأولى من Falcon 9 اعتبارًا من مايو 2016 ، تم اختبار مهمة JCSAT ، مدتها الكاملة ، في منشأة تطوير صاروخ SpaceX's McGregor ، تكساس في 28 يوليو 2016. الائتمان: SpaceX
نجح جهاز فالكون الداعم المؤلف من 15 طابقًا في تنفيذ عملية هبوط سلسة سليمة على منصة تعمل في المحيط بعد إطلاق قمر صناعي للاتصالات التجارية اليابانية قبل شهرين فقط في 6 مايو من هذا العام.
بعد 10 دقائق فقط من إطلاق القمر الصناعي للاتصالات JCSAT-14 إلى مدار نقل ثابت بالنسبة للأرض (GTO) ، فإن المرحلة الأولى المستخدمة تستخدم المرحلة الأولى من محرك Merlin 1D.
أجرت سلسلة من ثلاث حروق استرجاع لمناورة الصاروخ إلى مكان هبوط محدد في البحر أو على الأرض وإبطائه بسرعة من السرعات الأسرع من الصوت للهبوط المرن الدافع ، سليم ومستقيم باستخدام رباعي أرجل الهبوط التي تنتشر في اللحظات الأخيرة قبل الهبوط البطيء السرعة.
ومع ذلك ، على الرغم من أن الهبوط كان مستقيماً وسليماً ، فقد تم تصنيف هذا الهبوط أيضًا على أنه `` هبوط صعب '' لأن الداعم هبط بسرعة أعلى ومحركات Merlin 1D من المرحلة الأولى تعرضت لأضرار جسيمة كما رأينا في الصور القريبة واعترف بها المسك .
أحدث الصواريخ أحدثت أضرارا قصوى بسبب سرعة الدخول العالية. سيكون قائد حياتنا في الاختبارات الأرضية للتأكد من أن الآخرين جيدون ”.
ومع ذلك ، فقد نجح كل ذلك بشكل مذهل ، وكان هذا هو الأول الذي يتم استرداده من المسار عالي السرعة والمتطلب الذي يقدم قمرًا صناعيًا إلى GTO.
في الواقع ، قبل الإقلاع ، شكك المسك علنًا في نتيجة هبوط ناجحة ، حيث كانت هذه المرحلة الأولى تحلق بشكل أسرع وعلى ارتفاع أعلى في وقت الانفصال عن المرحلة الثانية ، وبالتالي كان من الصعب إبطاء الحركة والمناورة مرة أخرى إلى المحيط منصة قائمة مقارنة ببعثات محطة الفضاء الدولية ، على سبيل المثال.
لذلك على الرغم من أن هذا لا يمكن إعادة تسخينه ، إلا أنه لا يزال يخدم غرضًا رائعًا آخر للمهندسين الذين يسعون إلى تحديد طول عمر الداعم ومكوناته المختلفة - كما يتضح الآن بجرأة من خلال اختبار منصة المحرك في 28 يوليو.
قال كونيجسمان: "لقد تعلمنا الكثير حتى في المهام التي تسير فيها الأمور بشكل خاطئ عند الهبوط ، وكل شيء يسير على ما يرام في المهمة الرئيسية بالطبع".
لقد نجحت SpaceX في الهبوط بنجاح واستردت خمسة من معززات Falcon 9 في مرحلتها الأولى سليمة ومستقيمة منذ تاريخ صنع أول هبوط أرضي قبل سبعة أشهر فقط في ديسمبر 2015 في محطة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا.
وقع أحدث عملية إطلاق وهبوط الأسبوع الماضي في 18 يوليو 2016 خلال الإنفجار الدرامي في منتصف الليل لمهمة إعادة شحن البضائع التجارية SpaceX CRS-9 إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) بموجب عقد مع وكالة ناسا.
شاهد الأحداث الهائلة التي تتكشف في الصور ومقاطع الفيديو القريبة هنا.
بعد كل محاولة إطلاق وهبوط من طراز Falcon 9 ، يقوم مهندسو SpaceX بتقييم البيانات الضخمة التي لا تقدر بثمن والتي تم جمعها وتحليل النتائج واعتماد الدروس المستفادة.
يمثل CRS-9 المرة الثانية فقط التي حاولت فيها SpaceX هبوطًا أرضيًا في المرحلة الأولى من الداعم الذي يبلغ طوله 15 طابقًا في محطة كيب كانافيرال الجوية - في الموقع الذي يسمى منطقة الهبوط 1 (LZ 1).
شاهد هذا الفيديو الدقيق المفصل بشكل رائع ويظهر هبوط المرحلة الأولى من CRS-9 عند LZ 1 ، كما تم تصويره من قبل زميل الفضاء جيف سيبرت من جسر ITL في CCAFS - والذي انتهى بشكل كبير مع عدة طفرات صوتية صاخبة صادمة عبر ساحل الفضاء وما وراءها ويوقظوا جحافل النائمون:
شرح الفيديو: كان هذا هو الهبوط الأرضي الثاني لمُعزز SpaceX Falcon 9 في 18 يوليو 2016. كان قد أطلق للتو مهمة CRS9 Dragon نحو محطة الفضاء الدولية. حدث الهبوط في LZ1 ، المعروف سابقًا باسم Pad 13 ، الموجود على CCAFS وتسبب في طفرة صوتية ثلاثية سمعت على بعد 50 ميلاً. الائتمان: جيف سيبرت
حدث تاريخ الهبوط الأرضي الأول بنجاح على الإطلاق في منطقة الهبوط 1 (LZ 1) في 22 ديسمبر 2015 كجزء من مهمة ORBCOMM-2. تم بناء منطقة الهبوط 1 على الموقع السابق لمجمع الإطلاق الفضائي 13 ، وهو نطاق اختبار صاروخي وصواريخ للقوات الجوية الأمريكية.
نجحت SpaceX أيضًا في استعادة المراحل الأولى ثلاث مرات متتالية في عرض البحر هذا العام على متن سفينة سفينة بدون طيار في المحيط باستخدام شركة OCISLY Autonomous Spaceport Drone Ship (ASDS) في 8 أبريل و 6 مايو و 27 مايو.
تتمركز OCISLY بشكل عام على بعد حوالي 400 ميل (650 كيلومترًا) قبالة الشاطئ وشرق كيب كانافيرال ، فلوريدا في المحيط الأطلسي. يصل البارجة مرة أخرى إلى الميناء في ميناء كانافيرال بعد عدة أيام من الهبوط ، اعتمادًا على العديد من العوامل مثل الطقس وإذن الميناء وحالة الصاروخ.
ومع ذلك ، أثناء محاولة تمديد خط الهبوط إلى 4 على التوالي خلال آخر محاولة هبوط سفينة بدون طيار بعد إطلاق اتصالات Eutelsat في 15 يونيو إلى GTO ، تعطل الداعم بشكل أساسي لأنه نزل بسرعة كبيرة بسبب عدم كفاية الدفع من محركات Merlin descent.
يبدو أن الصاروخ نفد وقود الأكسجين السائل في اللحظات الأخيرة قبل الهبوط ، وضرب بشدة ، وانقلب على السطح.
وأوضح مسك عبر تويتر في ذلك الوقت: "يبدو أن استنزاف الأكسجين السائل المبكر تسبب في توقف المحرك فوق سطح السفينة مباشرة".
"يبدو أن الدفع كان منخفضًا في 1 من 3 محركات هبوط. إنزال عالي g حساس لجميع المحركات التي تعمل في الحد الأقصى. "
وأوضح كونيجسمان "لقد تعلمنا الكثير حتى في المهمة حيث تسير الأمور بشكل خاطئ مع عملية الهبوط". "كل شيء يسير على ما يرام في المهمة الرئيسية بالطبع."
"هذا في الواقع شيء نجحت فيه في النشر ولا يعمل الهبوط تمامًا - ومع ذلك فإن الهبوط هو الذي يحظى بكل الاهتمام."
ولكن حتى في تلك الإنزال تعلمنا الكثير. على وجه الخصوص في الهبوط الأخير [من إطلاق Eutelsat] تعلمنا الكثير ".
"نعتقد أننا وجدنا طريقة لحماية هذه المحركات تشغيليًا وجعلها أكثر أمانًا لبدء التشغيل - وللوصول إلى الدفع الكامل والبقاء عند الدفع الكامل."
ماذا تعني عبارة "حماية المحركات" بالضبط "أثناء الطيران؟"
قال لي كونيغسمان: "نعم ، أعني حماية المحركات أثناء إعادة الدخول".
"هذا عندما تسخن المحركات. ندخل مع المحركات التي تواجه التدفق. لذا فإن المحركات تتعرض بشكل مباشر للتدفق الساخن. وذلك عندما تحتاج لحماية المحركات والغازات والسوائل الموجودة في المحركات. للتأكد من أن لا شيء يغلي ويفعل أشياء مضحكة ".
"لذا فقد نجح الجميع في كل هذه السلسلة من عمليات إنزال سفن الطائرات بدون طيار ، حتى عندما لم نستعد جميع المراحل الأولى [سليمة تمامًا]."
راقب تغطية مهمة SpaceX و CRS-9 المستمرة لكين حيث أبلغ مباشرة في الموقع من مركز كنيدي للفضاء ومحطة كيب كانافيرال الجوية ، فلوريدا.
ترقبوا هنا للاطلاع على أخبار كين والعلوم الكوكبية المستمرة وأخبار رحلات الفضاء البشرية.
شاهد مقطع الفيديو الخاص بلوحة التشغيل الخاصة بإطلاق CRS-9:
شرح الفيديو: انطلاق SpaceX Falcon 9 مع إعادة سفينة Dragon CRS-9 المتجهة إلى محطة الفضاء الدولية في 18 يوليو 2016 في تمام الساعة 12:45 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة من Space Launch Complex 40 في محطة كيب كانافيرال الجوية ، فلوريدا ، كما هو موضح في هذا عن قرب فيديو من كاميرا موبيوس عن بعد الموضوعة على لوحة. الائتمان: كين كريمر / kenkremer.com
شاهد هذا الفيديو الذي تم إطلاقه وهبوطه من CRS-9 من زميل الفضاء مايك واجنر:
شرح الفيديو: إطلاق جهاز SpaceX CRS-9 وإطلاقه في 7/18/2016. ذكرت الصحف المحلية أن 911 نداء لانفجار مرتفع حتى 75 ميلا. بدت هذه الطفرة الصوتية أعلى من الهبوط الأول في كيب في ديسمبر 2015. الائتمان: USLaunchReport
