داستان برند: اسپیس ایکس، تحقق رویای سفر به فضا

شرکت SpaceX با نام کامل Space Exploration Technologies یک شرکت آمریکایی تولیدکننده‌ی تجهیزات و ماشین‌آلات صنعت هوافضا است. مرکز این شرکت در هاوتهورن (Hawthorne) کالیفرنیا واقع است. موسس اسپیس ایکس، کارآفرین سرشناس آمریکایی ایلان ماسک (Elon Musk) است. او هدف از تاسیس این شرکت را کاهش هزینه‌ی حمل و نقل‌های فضایی و اجرای پروژه‌ی اسکان بشر در مریخ عنوان کرده است. از محصولات و پروژه‌های اصلی این شرکت می‌توان سری موشک‌های فالکون و فضاپیماهای دراگون را نام برد. هر دوی این پروژه‌های در حال حاضر به موفقیت رسیده و محموله‌های مختلف را به مدار زمین ارسال می‌کنند.

تاریخچه تاسیس

در سال ۲۰۰۱، ایلان ماسک طرحی مفهومی با نام Mars Oasis ارائه کرد. هدف این پروژه، ساخت یک گلخانه‌ی کوچک برای پرورش گیاه در سیاره‌ی مریخ بود. او برای جذب نظر مردم و سازمان فضایی ناسا، تصمیم گرفت تا تعدادی راکت ارزان‌قیمت از روسیه خریداری کند؛ اما سفر او به این کشور بی‌نتیجه بود و ماسک نتوانست موشک‌هایی با قیمت مناسب پیدا کند.

در نهایت اون تصمیم گرفت که موشک‌های ارزان‌قیمت را در کشور خود بسازد. ماسک با بررسی‌های اولیه متوجه شد که قیمت مواد اولیه‌ی به کار رفته در تولید یک موشک، تنها ۳ درصد از مبلغ آن را شامل می‌شود. او در نهایت به این نتیجه رسید که می‌توان با تغییر ساختار شرکت تولید کننده و استفاده از فناوری‌های ماژولار، قیمت تمام شده‌ی موشک‌ها را تا یک دهم کاهش داد و باز هم سود ۷۰ درصدی داشت. پس از مطالعات اولیه، کار اسپیس ایکس با تولید ساده‌ترین نمونه‌ی موشک‌های فضایی شروع شد. این تصمیم برای جلوگیری از درگیر شدن در طراحی و تولیدات پیچیده و ورشکستگی شرکت تازه تاسیس گرفته شد.

در سال ۲۰۰۲، ماسک به دنبال نیرو برای شرکت جدیدش بود. اولین نفری که با ماسک مصاحبه کرد، تام مولر بود. با پیوستن تام مولر به ایلان ماسک، شرکت SpaceX به‌صورت رسمی تاسیس شد. مانند بسیاری از شرکت‌های تازه تاسیس، اسپیس ایکس نیز روزهای ابتدایی را در یک گاراژ در ال سگوندو کالیفرنیا سپری کرد.

شرکت اسپیس ایکس تا کنون رشد سریعی را تجربه کرده است. این شرکت در سال ۲۰۰۲ تاسیس شد، در سال ۲۰۰۵ حدود ۱۶۰ کارمند داشت و تعداد کارمندان آن تا سال ۲۰۱۰ به ۱۱۰۰ نفر رسید. تعداد کارمندان این شرکت در حال حاضر نزدیک به ۶ هزار نفر است. ایلان ماسک در یک سخنرانی در سال ۲۰۱۶ اعلام کرد که به خاطر پروژه‌های انجام شده پیرامون تکنولوژی سلاح‌های پیشرفته، این شرکت تنها می‌تواند کارمندان آمریکایی استخدام کند.

تا پایان سال ۲۰۱۲، این شرکت حدود ۴۰ پرتاب به فضا داشت که درآمدی حدود ۴ میلیارد دلار را عاید آنها کرد. بسیاری از این قراردادهای فضایی هنوز برای این شرکت درآمد ایجاد می‌کنند. مشتریان اسپیس ایکس، از انواع مختلف تجاری تا دولتی (مانند NASA) هستند. تا سال ۲۰۱۳، این شرکت حدود ۵۰ قرارداد پرواز در آینده داشته که دو سوم آنها مربوط به مشتریان تجاری بوده‌اند.

یکی از اهداف تاسیس اسپیس ایکس، کاهش هزینه‌ی سفرها و نقل و انتقالات فضایی بوده است. ماسک تصمیم دارد هزینه‌ی سفرهای فضایی را تا یک دهم کاهش دهد. آنها برای حمل و نقل فضایی نیز برنامه‌ای جدی دارند تا قیمت انتقال هر کیلوگرم بار به فضا را تا ۱۱۰۰ دلار کاهش دهند.

از دیگر اهداف مهم تاسیس این شرکت، توسعه‌ی سیستم پرتاب قابل بازیافت بوده است. این شرکت آزمایشات متعددی برای تحقق این هدف انجام داده و به نتایج مثبتی نیز رسیده است. آنها قصد دارند سیستمی طراحی کنند که موشک پرتاب شده به فضا که در مدار زمین قرار گرفته، بتواند به ایستگاه پرتاب بازگشته و برای پرتاب مجدد آماده شود. توسعه‌ی این پروژه نیازمند طراحی و ساخت موشک‌های پیشرفته و همچنین آماده‌سازی ایستگاه‌های پرتاب برای انجام چند پرتاب متوالی است. در مصاحبه‌ای که یکی از مدیران این شرکت در سال ۲۰۱۳ انجام داده عنوان شده است که در صورت نهایی شدن این پروژه، می‌توان هزینه‌ی پرتاب موشک به فضا را تا ۷ میلیون دلار کاهش داد که دستاوردی قابل توجه است.

ایلان ماسک در مصاحبه‌ای که در سال ۲۰۱۱ انجام داده، یکی دیگر از اهداف خود را، محقق کردن سفرهای فضایی به سیاره‌ی مریخ عنوان کرده است. او در سال ۲۰۱۰ تحقیقاتی انجام داد و به این نتیجه رسید که می‌توان سیاره‌ی مریخ را برای زندگی انسان‌ها آماده کرد. در ژوئن ۲۰۱۳، ماسک پروژه‌ای بزرگ در این زمینه مطرح کرد. این پروژه (Interplanetary Transport System) متشکل از موشک‌ها، ایستگاه‌های فضایی و کپسول‌های فضایی پیشرفته است که توانایی حمل مسافر به مریخ و بازگشت آنها به زمین را دارند. در سال ۲۰۱۴، جین شاتول مدیر عملیاتی اسپیس ایکس اعلام کرد که به محض آماده شدن پروژه‌های falcon Heavy و Dragon 2 تمرکز مهندسان این شرکت بر پیاده‌سازی پروژه‌ی مریخ خواهد بود.

ماشین آلات و تجهیزات فضایی

اسپیس ایکس در حال حاضر ۲ نوع موتور موشک تولید می‌کند. موتورهای مرلین (Merlin) که با سوخت کروزین یا نفت سفید کار می‌کنند و موتورهای نوع دوم کمکی یا پیشرانه که با نام دراکو (Draco/SuperDraco) شناخته شده و سوخت هایپرگل دارند. سوخت هایپرگل که در صنایع فضایی استفاده می‌شود، ترکیبی از ۲ ماده است که بدون نیاز به عاما محرک مانند جرقه و تنها با قرار گرفتن مواد تشکیل دهنده در کنار هم فعال می‌شود. موتورهای مرلین هر ۲ سری موشک اصلی اسپیس ایکس یعنی فالکون ۹  و Falcon Heavy را می‌رانند. از دیگر محصولات این شرکت می‌توان به فضاپیمای Dragon اشاره کرد. این فضاپیما که توسط فالکون ۹ به فضا پرتاب می‌شود، برای حمل بار در ارتفاع پایین مدار زمین به کار می‌رود. محصول دیگر این خانواده، Dragon 2 است که برای حمل مسافر به فضا در حال آماده‌سازی است.

موتور موشک

اسپیس ایکس از ابتدای تاسیس، ۳ سری موتور موشک تولید کرده است. خانواده‌ی مرلین و کسترل (Kestrel) که برای پرتاب موشک‌ها به کار می‌روند و خانواده‌ی دراکو که وظایف کنترلی و پیشرانه بر عهده دارند. این شرکت در حال حاضر مشغول توسعه‌ی ۲ موتور جدید به نام‌های سوپردراکو و رپتور (raptor) است.

موتورهای خانواده‌ی مرلین از اکسیژن مایع (LOX) و نفت تصویه شده (RP-1) به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. طراحی اصلی این موتورها به‌گونه‌ای است که برای بازگشت به زمین و سطح دریا و استفاده‌ی مجدد قابل بهره‌برداری باشند.

موتورهای کسترل تغذیه‌ی سوخت با فشار دارند و از سوختی مشابه مرلین استفاده می‌کنند. معماری آنها شبیه خانواده‌ی مرلین است و تنها تفاوت این دو، نبود پمپ توربو در سری کسترل است. این موتورها به جای پمپ توربو از فشار مخزن استفاده می‌کنند. جنس مواد به کار رفته در نازل این موتورها، آلیاژ نیوبیوم تقویت شده است.

موتورهای شتابی دراکو، از مونومتیل هیدرازین به همراه نیتروژن تتروکساید به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. این موتورها در هر بار شتاب‌دهی، ۴۰۰ نیوتون شتاب وارد می‌کنند. استفاده‌ی اصلی از خانواده‌ی دراکو، در فضاپیماهای دراگون است. این موتورها در فضاپیماهای مذکور نقش سیستم کنترل واکنش دارند. موتورهای در حال ساخت سوپردراکو، قدرت و شتاب بیشتری داشته و برای توسعه‌ی سیستم پرتاب و فرود فضاپیمای Dragon 2 آماده می‌شوند.

موشک‌های فالکون

از سال ۲۰۱۰، تمرکز اصلی SpaceX روی موشک‌های فالکون بوده است. اولین محصول این سری، فالکون یک بود که به عنوان یک نمونه‌ی اولیه، در سال ۲۰۰۸ پروازی موفقیت‌آمیز برای رساندن محموله به مدار زمین در ارتفاع پایین داشت. عضو بعدی خانواده‌ی فالکون که پیشرفته‌تر نیز هست، فالکون ۹ نام دارد. این موشک میان‌رده توانایی حمل ۲۲۸۰۰ کیلوگرم بار به مدار زمین را دارد. رقیبان اصلی این موشک، Delta IV شرکت بوئینگ و Atlas V شرکت ULA هستند.

اواین پرتاب فالکون ۹ در ۴ ژوئن سال ۲۰۱۰ انجام شد. اولین پرتاب تجاری این محصول نیز  در ۲۲ می سال ۲۰۱۲ انجام شد که در نتیجه‌ی آن فالکون ۹ به عنوان اولین فضاپیمای تجاری شناخته شد که توانسته بود محموله‌ای را به ایستگاه بین‌المللی فضایی تحویل دهد. تا مارس سال ۲۰۱۷، موشک‌های فالکون ۹ تعداد ۳۰ ماموریت موفق و ۲ شکست را پشت سر گذاشته‌اند. یکی از شکست‌های این موشک‌ها بلافاصله پس از پرتاب و دیگری در زمان آماده‌سازی و سوخت‌گیری پیش از پرتاب بوده است.

در سال ۲۰۱۱، شرکت اسپیس ایکس توسعه‌ی محصول جدید خود با نام Falcon Heavy را شروع کرد. این موشک متشکل از ترکیب ۳ تایی بخش اصلی فالکون ۹ و ۲۷ موتور مرلین 1D است. بخش اول این موشک توانایی حمل ۶۳۹۵۷ کیلوگرم بار را دارد. در صورت موفقیت پروژه و نهایی شدن تولید این موشک، Falcon Heavy به عنوان قدرتمندترین موشک جهان شناخته خواهد شد. گفته شده اولین پرواز این موشک در ماه نوامبر سال جاری انجام خواهد شد.

کپسول‌های دراگون (Dragon)

اسپیس ایکس در سال ۲۰۰۵ اعلام کرد که قصد دارد تا پایان دهه، برنامه‌ای فضایی-تجاری در زمینه‌ی حمل و نقل انسان به فضا اجرا کند. محصول نهایی این پروژه، فضاپیماهای مخروطی دراگون هستند که توانایی حمل بار یا حداکثر ۷ فضانورد را به مدار زمین و بالاتر از آن دارند. ناسا در سال ۲۰۰۶ اعلام کرد که اسپیس ایکس به عنوان طرف قرارداد برای حمل بار و مسافر به ایستگاه فضایی بین‌المللی انتخاب شده است.

اولین پروژه‌ی آزمایشی این فضاپیماها در سال ۲۰۱۰ انجام شد. نمونه‌ای که در آن پرواز استفاده شده بود، فاقد سپر حرارتی و دیگر المان‌های اصلی یک سفر فضایی بود؛ اما تمامی شرایط لازم برای آزمایش اولیه‌ی آن فراهم شده بود. اولین پرواز واقعی خانواده‌ی دراگون در دسامبر سال ۲۰۱۰ و با دومین پرتاب فالکون ۹ انجام گرفت. در این پرواز، فضاپیمای مورد نظر پس از ۲ بار گشتن به دور زمین و انجام دادن تمام ماموریت‌های پیش‌بینی شده، به سطح سیاره بازگشت.در سال ۲۰۱۲، دراگون به عنوان اولین فضاپیمای تجاری که توانسته محموله‌‌ی باری به ایستگاه فضایی بین‌المللی ببرد، معرفی شد.

در آوریل سال ۲۰۱۱، ناسا قراردادی ۷۵ میلیون دلاری با اسپیس ایکس امضا کرد و به این شرکت ماموریت داد تا کپسول‌های دراگون را برای حمل مسافر به فضا بهینه‌سازی کند. گفته شده این شرکت قصد دارد در نوامبر سال جاری، سری دراگون ۲ فضاپیمای خود را به فضا پرتاب کند. در سال ۲۰۱۸ نیز نسخه‌ی مسافربر این فضاپیما، فضانوردان آمریکایی را به ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد برد. 

شرکت اسپیس ایکس در فوریه‌ی سال جاری اعلام کرد که ۲ توریست فضایی تاکنون برای سفر رفت و بازگشتی به ماه اعلام آمادگی کرده‌اند. این شرکت قصد دارد این داوطلبان را با کپسول‌های دراگون به فضا بفرستد. در کنفرانس خبری که در این مورد برگزار شد، ایلان ماسک اعلام کرد که هزینه‌ی این سفر توریستی کمتر از هزینه‌ی ارسال فضانورد به ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد بود برای هر توریست، هزینه‌ی ۷۰ میلیون دلار در نظر گرفته شده است. گفته شده این پروژه تا پایان سال ۲۰۱۸ اجرا خواهد شد.

مرکز تحقیق و توسعه

مرکز تحقیق و توسعه‌ی شرکت اسپیس ایکس به صورت فعال در پیشبرد پروژه‌های متنوع این شرکت فعالیت می‌کند. بخش اعظمی از این پروژه‌ها به تولید وسایل نقلیه‌ی فضایی با قابلیت استفاده‌ی مجدد مربوط می‌شود. بخش دیگر به سیستم‌های حمل و نقل بین سیاره‌ای و دیگر پروژه‌ها نیز به شبکه‌های ارتباطات مخابراتی جهانی اختصاص دارند. این شرکت برای پیشبرد اهداف تحقیقاتی خود، ابزارهای متنوعی داشته و ابزارهای جدیدی را نیز ابداع می‌کند. به‌عنوان مثال آنها در سال ۲۰۱۵ از نر‌م‌افزار اختصاصی آنالیز دینامیک سیالات خود رونمایی کردند.

سیستم حمل و نقل فضایی با قابلیت استفاده‌ی مجدد اسپیس ایکس، بخش اولی و اصلی موشک فالکون ۹ را با استفاده از سیستم پیشران خود به محل پرتاب بازمی‌گرداند. اولین آزمایش موفق این شرکت در این زمینه، در دسامبر سال ۲۰۱۵ محقق شد.

سیستم‌های انتقال مسافر و بار بین سیاره‌ای نیز از چشم‌اندازهای طولانی‌مدت ایلان ماسک برای این شرکت هستند. او قصد دارد فناوری و منابع لازم برای اسکان انسان‌ها در کره‌ی مریخ را فراهم کند. ماسک در یک مصاحبه اعلام کرده که قصد دارد سال‌های انتهایی عمرش را روی سیاره‌ی مریخ بگذارند. او اعتقاد دارد حداکثر تا سال ۲۰۳۵، هزاران موشک و فضاپیما برای انتقال میلیون‌ها انسان به سیاره ی مریخ و شروع یک زندگی جدید به پرواز در خواهند آمد.

از دیگر پروژه‌های تحقیق و توسعه‌ی اسپیس ایکس می‌توان به تلاش برای عرضه‌ی اینترنت ماهواره‌ای برای تمامی مردم جهان اشاره کرد. آنها اجازه‌ی تست پروژه‌ای برای به راه انداختن شبکه‌ای متشکل از ۴ هزار ماهواره را کسب کرده‌اند. این ۴ هزار ماهواره شبکه‌ای ایجاد خواهند کرد که می‌تواند تمام افراد جهان را به اینترنت متصل کند. گفته شده اولین نمونه‌‌های آزمایشی این پروژه تا پایان سال ۲۰۱۷ اجرایی خواهند شد و شروع نهایی آن نیز تا سال ۲۰۲۰ تخمین زده شده است.

پروژه‌ی بلندپروازانه‌ی دیگر SpacX و ایلان ماسک، هایپرلوپ نام دارد. این شرکت ابتدا مسابقه‌ای به منظور طراحی این سیستم حمل و نقل تونلی برگزار کرد که تیم‌های متعددی در آن شرکت داشتند. ایلان ماسک اعتقاد دارد با پیشرفت این پروژه، می‌توان آن را در سیاره‌ی مریخ پیاده‌سازی کرده و به عنوان سیستم حمل و نقل اصلی در آینده از آن استفاده کرد.

مراکز و زیرساخت‌های عملیاتی

اسپیس ایکس در حال حاضر ۳ مرکز اصلی پرتاب موشک دارد. این مراکز در دماغه کاناورال ایالت فلوریدای آمریکا، مرکز نیروی هوای Vandenberg در شهر لامپوک کالیفرنیا و مرکز فضایی کندی در جزیره‌ی مریت فلوریدا واقع هستند.

مرکز Cape Canaveral برای پرتاب موشک‌های فالکون ۹ استفاده می‌شود. این مرکز توانایی پرتاب موشک‌های Falcon Heavy را ندارد. اسپیس ایکس برای آماده کردن این مرکز به منظور آزمایش سیستم‌های قابل بازیافت، مرکز پرتاب Launch Complex را بهبود داده و اکنون نام Landing Zone 1 را برای آن انتخاب کرده است.

مرکز وندنبرگ که توانایی پرتاب موشک‌های فالکون ۹ و فالکون هوی را دارید، به منظور رساندن محموله به مدارهای قطبی استفاده می‌شود. این مرکز برای پرتاب‌های با ارتفاع پایین مناسب نیست.

مرکز کندی از سال ۲۰۱۳ توسط اسپیس ایکس توسعه داده شده است. ناسا در آن سال اعلام کرده بود که اسپیس ایکس را به عنوان مستاجر در این مرکز تایید کرده است. این شرکت قصد دارد مرکز را برای پرتاب موشک‌های اصلی خود آماده کند.

اسپیس ایکس در حال ساخت و توسعه‌ی یک مرکز پرتابی دیگر نیز هست که عنوان شده این مرکز فقط برای پروازهای تجاری استفاده خواهد شد. ساخت مرکز برونزویل (brownsville) از سال ۲۰۱۴ شروع شده است.

از دیگر مراکز ساخت و توسعه‌ی این شرکت نیز می‌‌توان مرکز ساخت نمونه‌ی اولیه‌ی ماهواره را نام برد. اسپیس ایکس که قصد ورود به بازار ماهواره‌ها و اینترنت ماهواره‌ای را دارد، کارخانه‌ی خود را در سیاتل واشنگتن بنا خواهد کرد. در حال حاضر این شرکت زمینی دیگر به وسعت ۷۴۰ متر مربع را نیز در ایروین کالیفرنیا خریداری کرده تا برای پروژه‌های ارتباط ماهواره‌ای از آن استفاده کند.

دستاوردها

دستاورهای اصلی شرکت اسپیس ایکس در سال‌های فعالیت عبارتند از:

بزرگترین شکست‌های تاریخ اسپیس ایکس

شرکت اسپیس ایکس نیز مانند دیگر شرکت‌های بزگر دنیا در دوران فعالیت با مشکلات متعددی روبرو بوده و شکست‌هایی نیز داشته است.

در مارس سال ۲۰۱۳، فضاپیمای دراگون که وارد مدار زمین شده بود، با مشکلاتی در بخش موتورهای رانشی روبرو شد. به خاطر گرفتگی لوله‌های سوخت‌رسانی، کنترل فضاپیما دشوار شده بود. مهندسان اسپیس ایکس به‌صورت از راه دور مشکل را برطرف کردند. به خاطر مشکل پیش آمده، فضاپیما یک روز دیرتر به مقصد خود یعنی ایستگاه فضایی بین‌المللی رسید.

در ماه ژوئن سال ۲۰۱۵، یک کپسول دراگون سوار بر موشک فالکون ۹ به فضا پرتاب شد تا محموله‌ای را به ایستگاه فضایی تحویل بدهد. ۲ دقیقه و ۱۹ ثانیه پس از پرتاب موشک، افت فشار هلیوم در آن گزارش شد و ابری از بخار در بیرون بخش دوم موشک مشاهده شد. پس از چند ثانیه بخش دوم موشک منفجر شد. بخش اول چند ثانیه به پرواز خود ادامه داد تا این که به خاطر نیروهای آئرودینامیکی ارتباط خود را از دست داد و کپسول نیز پرتاب شده و از انفجار نجات یافت. البته کپسلو حاوی محموله نیز در اثر برخورد بعدی از بین رفت.

در سپتامبر سال ۲۰۱۶، یک موشک فالکون ۹ در جریان سوختگیری اولیه برای آزمایش‌های پیش از پرتاب منفجر شد. محموله‌ی این موشک که ماهواره‌ی ۲۰۰ میلیون دلاری Spacecom Amos-6 بود نیز به طور کامل نابود شد. ایلان ماسک این حادثه را پیچیده‌ترین و سخت‌ترین شکست شرکت نامید. این حادثه باعث شد که شرکت به مدت ۴ ماه فعالیت‌های خود را تعلیق کرده و به دنبال کشف علل آن باشد.

خلاصه‌ای از زندگی ایلان ماسک، موسس و مدیرعامل اسپیس ایکس

ایلان ماسک در ۲۸ ژوئن سال ۱۹۷۱ در پرتوریای آفریقای جنوبی به دنیا آمد. او از سن ۱۰ سالگی علاقه‌ی خود به دنیای فناوری را نشان داد و در ۱۲ سالگی توانست پایه‌های برنامه‌نویسی را بیاموزد. اولین محصول او یک بازی کامپیوتری با نام Blastar بود که کدهای آن را به قیمت ۵۰۰ دلار به یک مجله‌ی کامپیوتری فروخت. او پیش از ۱۸ سالگی به کانادا رفت و به خاطر این که مادری کانادایی داشت توانست مجوز شهروندی این کشور را کسب کند.

ماسک در سال ۱۹۹۷ مدرک کارشناسی خود را در رشته‌ی فیزیک از کالج علوم و هنر دانشگاه پنسیلوانیا دریافت کرد. او یک مدرک اقتصاد نیز از دانشکده‌ی کسب و کار وارتون دریافت کرد. ماسک سپس به کالیفرنیا رفت تا مدرک دکترای خود را در علوم فیزیک کاربردی دریافت کند اما پس از ۲ سال دانشگاه را ترک کرد. او دلیل ترک دانشگاه را پیگیری علایق و ایده‌هایش در زمینه‌ی فناوری و خصوصا بازار رو به رشد خدمات اینترنتی دانسته است. او در سال ۲۰۰۲ شهروندی آمریکا را دریافت کرد.

ایلان ماسک در حال حاضر مدیرعامل شرکت‌هایی همچون اسپیس ایکس، تسلا و Neuralink است. او موسس شرکت‌های OpenAl، PayPal و Boring نیز هست.

به‌روزرسانی: ۱۸ بهمن ۱۳۹۶