از نسل دوم موتور رپتور تا تاریخ پرتاب مداری؛ هرآنچه از رویداد استارشیپ اسپیس ایکس آموختیم

رویداد ۷۵ دقیقه‌ای استارشیپ امروز جمعه در ساعت ۵:۳۰ به وقت ایران برگزار شد و ایلان ماسک، بنیان‌گذار اسپیس ایکس جزئیاتی تازه درباره فضاپیمای نسل بعدی این شرکت ارائه داد. ماسک در سخنرانی خود موضوعاتی را تکرار کرد که در گذشته بارها به آن‌ها اشاره کرده بود؛ اینکه چرا اسپیس ایکس درحال ساخت موشک استارشیپ برای مسکونی‌سازی مریخ است و چرا این امر اتفاقی مهم برای بشریت محسوب می‌شود. او در پاسخ گفت دو دلیل اصلی وجود دارد: اول تضمین بقای انسان. احتمال وقوع فاجعه‌ای جهانی که گونه‌ی ما را منقرض کند، کم است اما صفر نیست.

برای نخستین‌بار در ۴/۵ میلیارد سال گذشته، موجودی ساکن روی زمین این توانایی را دارد که با تبدیل خود به گونه‌ای فضایی، کاری برای مقابله با تهدید یادشده انجام دهد. ماسک گفت ما باید از این فرصت استفاده کنیم. «صریح بگویم، تمدن درحال‌حاضر کمی شکننده است.»

دلیل دوم، الهام‌بخشی است. مردم باید قدری هیجان درباره‌ی آینده داشته باشند و ماسک باور دارد که گرد هم‌آمدن افراد بشر برای گسترش تمدنمان به سیاره‌ای جدید، یکی از این فرصت‌های الهام‌بخشی محسوب می‌شود. چنین مأموریتی مستلزم دیپلماسی و فناوری‌های بنیادین جدید است. ماسک گفت «ما باید کاری کنیم که داستان علمی تخیلی برای همیشه تخیلی نباشد.»

اما برای آن‌هایی که به امید شنیدن اخبار مهم یا جزئیات فنی درباره‌ی برنامه‌ی استارشیپ به تگزاس جنوبی رفته بودند، صحبت‌های ماسک ناامیدکننده بود. از بسیاری جهات، موضوعاتی که ماسک پنجشنبه شب (به وقت محلی) درباره‌شان صحبت کرد، همان مضامین مطرح‌شده در سخنرانی پیشین او در سال ۲۰۱۶ با عنوان «تبدیل انسان به گونه‌ای چندسیاره» در کنفرانس بین‌المللی فضانوردی بودند. یک‌بار دیگر، او صرفاً در خیالات و آرزوها سیر کرد.

بااین‌حال، بین سخنرانی اخیر ماسک با سخنرانی تقریباً ۵ سال پیش او، یک تفاوت بسیار مهم وجود داشت. مدیرعامل اسپیس ایکس پس از بیان آرزوها درباره‌ی فرضیات صحبت کرد. پنجشنبه شب، او درمقابل نسخه‌ای نقره‌ای رنگ از استارشیپ که برفراز بوستر سوپر هوی سوار شده بود، به روی صحنه رفت. استارشیپ و سوپر هوی با ارتفاع کلی ۱۲۰ متر درمقابل برج پرتاب و بازیابی به مراتب بزرگ‌تری قرار داشتند که چشم‌ها را خیره می‌کرد.

صحبت‌کردن ساده است اما عمل‌کردن اینطور نیست. چشم‌انداز ماسک از مسکونی‌سازی مریخ زمانی مانند یک داستان محض علمی تخیلی به‌نظر می‌رسید؛ اما اکنون همان‌طور که او گفت، اسپیس ایکس شروع به حذف بخش تخیلی از داستان کرده است.

ماسک پنجشنبه شب از جزئیاتی درخورتوجه پرده برداشت. اسپیس ایکس با پیشرفت ازطریق استفاده‌ی کامل و سریع دوباره از موشک‌ها، به‌طرز بلندپروازانه قصد دارد هر فضاپیما را هر ۶ تا ۸ ساعت یک‌بار به پرواز درآورد. این «فضاپیماها» مرحله‌ی فوقانی سامانه‌ی پرتاب استارشیپ هستند که ۵۰ متر ارتفاع دارند و به‌منظور حمل محموله به مدار یا سوخت‌گیری دوباره در آنجا برای سفر به ماه یا مریخ طراحی شده‌اند. طبق پیش‌بینی ماسک، «بوستر» مرحله‌ی اول می‌تواند حتی بیشتر تا هر یک ساعت یک‌بار پرواز کند. این مرحله‌ی اول پرواز رفت و برگشتی ۶ دقیقه‌ای به فضا انجام می‌دهد و قرار است تنها ظرف مدت ۳۰ دقیقه روی زمین سوخت‌گیری کند.

ماسک در صحبت‌هایش به برج عظیم پرتاب و بازیابی نیز اشاره کرد. این برج به‌منظور پشتیبانی از موشکِ کاملاً سوارشده حین سوخت‌گیری و عملیات‌های پرتاب طراحی شده است. سپس دقایقی پس از پرتاب، برج بوستر مرحله‌ی اول را حین بازگشت آن به زمین، با بازوهای رباتیک بزرگ می‌گیرد.

ماسک در توصیف برج پرتاب و بازیابی گفت «این سازه‌ای واقعاً دیوانه‌وار است و واقعی‌بودن آن را به سختی می‌توان باور کرد‌؛ اما وجود دارد.» برج ایستاده، باابهت و ظاهراً همچون جسمی بیرون‌آمده از صفحات داستانی علمی تخیلی در پشت سر ماسک قرار داشت. ماسک در حاشیه اشاره کرد که برج تنها ۱۳ ماه پس از آن ساخته و سپس طراحی شد که مهندسان اسپیس ایکس تصمیم گرفتند از تکنیک گرفتن بوسترهای بازگشتی برای تسهیل استفاده‌ی دوباره از آن‌ها استفاده کنند.

نمایش عملکرد موتور رپتور ۲.

ماسک همچنین برخی جزئیات تازه درباره‌ی عملکرد نسل دوم موتور رپتور به نام رپتور ۲ ارائه داد. نسل اول رپتور ۱۸۵ تن نیروی رانش تولید می‌کرد؛ اما رپتور ۲ دست‌کم توان تولید ۲۳۰ تن نیروی رانش را خواهد داشت. علاوه‌براین، نسل دوم رپتور با نصف هزینه ساخته خواهد شد و از پایداری چشمگیرتری برخوردار خواهد بود. بااین‌حال برخی مشکلات پابرجا هستند؛ زیرا محفظه‌های احتراق موتور در خروجی شدید دچار ذوب‌شدن می‌شوند؛ اما ماسک باور دارد که اسپیس ایکس به‌زودی این مشکلات را رفع می‌کند. او رپتور ۲ را شاهکار مهندسی نامید و گفت «ساخت آن به طرز حیرت‌آور دشوار بوده است.»

برخی از صحبت‌های ماسک به‌طرز ناامیدکننده‌ای مبهم بود. پس از سخنرانی، هیچ‌کس اطمینان نداشت که فضاپیمای غول‌پیکر استارشیپ واقعاً چه زمان اقدام به انجام نخستین پرتاب مداری خواهد کرد. برای کسانی که اسپیس ایکس را از نزدیک دنبال می‌کنند، این عدم اطمینان ناامیدکننده بود؛ به‌ویژه آنکه سخنرانی اخیر نخستین به‌روزرسانی مهم استارشیپ در بیش از ۲۸ ماه گذشته محسوب می‌شد.

درجریان بخش پرسش و پاسخ، از ماسک پرسیده شد که به باور او، اداره هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) چه زمان ممکن است درباره‌ی سازگاری زیست‌محیطی تگزاس جنوبی برای پرتاب‌های مداری استارشیپ تصمیم‌گیری کند. هرچند اسپیس ایکس اطلاع چندانی از روند تصمیم‌گیری FAA ندارد، ماسک گفت باور دارد که تاییدیه‌ی این سازمان تا ماه مارس صادر می‌شود.

ماسک در ادامه افزود اگر FAA به تجزیه‌وتحلیل زیست‌محیطی گسترده‌تری از موقعیت تگزاس نیاز داشته باشد، اسپیس ایکس عملیات‌هایش را به مرکز فضایی کندی در فلوریدا منتقل خواهد کرد. شرکت درحال‌حاضر تاییدیه‌ی FAA برای پرتاب استارشیپ از مجتمع پرتاب 39A را دارد؛ اما ساخت برج پرتاب جدید و زیرساخت‌های مرتبط در آنجا زمان‌بر خواهد بود. ماسک گفت در بدترین حالت ممکن، می‌توان تاخیری ۶ تا ۸ ماهه را انتظار داشت. او سپس افزود «درحال‌حاضر بسیار مطمئنم که امسال به مدار خواهیم رفت.»

وقتی از ماسک درباره‌ی آمادگی سخت‌افزار پرتاب استارشیپ، سامانه‌های زمینی و نرم‌افزار پرتاب پرسیده شد، او گفت اسپیس ایکس امیدوار است که این امکانات را هم‌زمان با رسیدن تاییدیه‌ی FAA آماده داشته باشد. مجوز اداره هوانوردی فدرال بهار پیش‌رو از راه می‌رسد.

بااین‌حال ماسک درباره‌ی صلاحیت استارشیپ برای پرواز جزئیاتی ارائه نداد. (به‌عنوان مثال، فضاپیما و بوستر سوارشده که در رویداد اخیر به نمایش درآمدند، تقریباً به‌طور قطع پرواز نخواهند کرد؛ اما ماسک اصلاً به این موضوع اشاره نکرد.) چندین پرسش دیگر نیز مطرح است؛ مثلاً آیا موتور رپتور ۱ واقعاً از قدرت کافی برای رساندن استارشیپ به مدار برخوردار است؟ یا اسپیس ایکس تا پیش از آمادگی رپتور ۲ و حل مشکل ذوب‌شدن محفظه‌های احتراق آن، اقدام به پرتاب نخواهد کرد؟

بخشی از دلیل عدم شفافیت احتمالاً این است که کل فرایند ساخت استارشیپ تغییرپذیر است. اسپیس ایکس با نهایت سرعت ممکن پیشرفت می‌کند؛ اما همچنان اقدامات زیادی باید انجام دهد. بااین‌حال به‌نظر می‌آید استارشیپ در سال ۲۰۲۲ پرواز مداری آزمایشی را انجام خواهد داد.

ماسک بدون شک از سال ۲۰۱۶ تاکنون مسیری طولانی را پیموده است. مدیرعامل اسپیس ایکس در آن سال برای نخستین‌بار از طرح نهایی برنامه‌هایش برای ساخت و پرتاب سامانه‌ای رونمایی کرد که می‌تواند سکونتگاهی خودکفا را در مریخ پایه‌گذاری کند. براساس برآورد خود ماسک، تحقق چنین رویایی نیازمند یک میلیون تن غذا، آب و مصالح ساختمانی است. ساکنان این شهر مریخی باید پایگاه صنعتی کاملی برای معدن‌کاوی سیاره‌ی سرخ بسازند. همچنین تولید محصولات مصرفی به زیرساختی عظیم برای بهسازی و تغییرشکل مواد نیاز خواهد داشت.

تحقق اهداف یادشده، یک چالش لجستیکی باورنکردنی است. تصور کنید ناسا درطول ۵ دهه‌ی گذشته و درجریان کل برنامه‌ی اکتشاف مریخ درمجموع فقط چند تن روی سطح سیاره سرخ فرود آورده است.

بنابراین ماسک برای طرح اسکان خود، یک موشک و فضاپیمای بی‌سابقه ارائه داد. او پنج سال پیش درجریان یک سخنرانی ۹۰ دقیقه‌ای در شهر گوادالاخارا در مکزیک، از «سامانه حمل‌ونقل میان‌سیاره‌ای» خود یا ITS صحبت کرد. آی‌تی‌اس سامانه‌ی پرتابی عظیم و کاملاً چندبارمصرف با استارشیپ به‌عنوان مرحله‌ی دوم بود که می‌توانست در مدار نزدیک زمین سوخت‌گیری و سپس مملو از آذوقه یا سرنشین به مریخ پرواز کند. درنهایت پس از چند تغییر نام، این فضاپیما استارشیپ نامیده شد.

ایلان ماسک درحال نشان‌دادن کمربند خود در کنفرانس خبری روز پنجشنبه در تاسیسات استاربیس در تگزاس.

سخنرانی سال ۲۰۱۶، صراحت لهجه‌ای درخورتوجه داشت. در آن زمان ماسک برای نخستین‌بار تمام چشم‌انداز خود را برای جهان آشکار کرد. انتقاد از این «خیالبافی» ساده بود و بسیاری همین کار را کردند. دیدگاه کلی در بین جامعه‌ی باسابقه‌ی فضایی این بود که چنین چشم‌اندازی مضحک است.

و چه کسی می‌توانست منتقدان را سرزنش کند؟ فقط چهار هفته پیش از سخنرانی ماسک، اسپیس ایکس دومین موشک فالکون ۹ خود را در عرض یک سال منفجر کرده و ماهواره‌ی آموس ۶ را روی سکوی پرتاب از دست داده بود. شرکت همچنین بعدا در ارائه‌ی نسخه‌ی مسافربری فضاپیمای دراگون برای ناسا و فضانوردانش چند سال دچار تأخیر شد. همچنین موفقیت چشم‌انداز ماسک در گرو استفاده‌ی دوباره از موشک‌ها بود؛ درحالی‌که اسپیس ایکس هنوز هیچ نسخه‌ای از فالکون ۹ را دوباره به پرواز نیاورده بود. منتقدان سخنرانی گوادالاخارا را تماشا کردند و ماسک را شارلاتانی دیدند که برای دریافت پول دولتی وعده‌های دست‌نیافتنی می‌دهد و وقتی نمی‌تواند در زمان حال به وعده‌هایش عمل کند، درباره‌ی آینده دروغ می‌گوید.

بااین‌حال پنج سال و نیم پس از نخستین لحظات مریخی ماسک، میلیاردر جنجالی پاسخ منتقدان را داده است. اسپیس ایکس از زمان حادثه‌ی آموس ۶، هیچ موشکی را از دست نداده است. درواقع، بوستر فالکون ۹ به‌تازگی رکورد طولانی‌ترین پرواز موفقیت‌آمیز یک موشک را به ثبت رساند. اسپیس ایکس همچنین به ارائه‌دهنده‌ی مطمئن خدمات حمل‌ونقل خدمه برای ناسا تبدیل شده و سال‌ها از بوئینگ، رقیب خود پیش افتاده؛ شرکتی که ناسا برای دریافت خدمات مشابه ۶۰ درصد پول بیشتر به آن پرداخت کرده است. علاوه‌براین، مراحل اول فالکون اکنون ۱۱ مرتبه پرواز کرده‌اند و به پرواز بیشتر ادامه خواهند داد.

عملکرد عالی موشک فالکون ۹ از سال ۲۰۱۶ و استفاده‌ی نسبتاً سریع دوباره از آن، نشان می‌دهد که اسپیس ایکس توانایی لازم برای تکرار این موفقیت را با یک موشک بزرگ‌تر دارد؛ درنتیجه وقتی ماسک درباره‌ی پرتاب و بازیابی موشک‌های استارشیپ و سوپر هوی و سپس استفاده‌ی سریع دوباره از آن‌ها صحبت می‌کند، به‌نظر نمی‌آید که درحال خیالبافی باشد.

از زمان سخنرانی ماسک در سال ۲۰۱۶، دو تغییر بسیار مهم دیگر اتفاق افتاده است: سرمایه و سخت‌افزار. در آن سال، ماسک گفت اسپیس ایکس سالانه چند ده میلیون دلار برای پروژه خرج می‌کند. براساس یک برآورد در سال گذشته، شرکت صرفاً بیش از یک میلیارد دلار در تگزاس جنوبی خرج کرد تا سایت تولید و پرتاب خود را برپا کند. پنج سال پیش، وقتی از ماسک درباره‌ی چگونگی جذب پول برای پشتیبانی از پروژه‌ی موشک مریخی سؤال شد، او مجبور بود به لطیفه‌گویی روی آورد. ماسک اسلاید پاورپوینتی را نشان داد که این منابع مالی را ارائه می‌داد: دزدیدن زیرشلواری، پرتاب ماهواره‌ها، ارسال بار و فضانورد به ایستگاه فضایی بین‌المللی، کیک‌استارتر و سود.

ازنظر منتقدان، این کمبود بودجه یکی از بزرگ‌ترین موانع برای جاه‌طلبی‌های ماسک محسوب می‌شد. او برآورد کرد که ساخت ظرفیت ابتدایی پرتاب و فضاپیما پنج تا ۱۰ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. اسپیس ایکس در آن زمان چنین پولی نداشت؛ اما اکنون دارد. براساس آمار اخیر جذب سرمایه‌های خصوصی، ارزش اسپیس ایکس صد میلیارد دلار برآورد می‌شود و به لطف سهام تسلا، ماسک به‌طور مرتب ‌عنوان ثروتمندترین فرد روی زمین را به‌دست می‌آورد. پول همچنان معضل محسوب می‌شود؛ اما معضلی حل‌شدنی است.

ماسک با این پول کارخانه‌ی استارشیپ را با ظرفیت تولید سریع موشک‌ها در تگزاس جنوبی ساخت. درطول دو سال گذشته، اسپیس ایکس بیش از ۱۲ نسخه‌ی آزمایشی استارشیپ و دست‌کم سه نسخه‌ی تمام‌اندازه‌ی بوستر سوپر هوی ساخته است. استارشیپ چندین پرواز آزمایشی موفق تا ارتفاع بیش از ۱۰ کیلومتر در کارنامه‌اش ثبت کرده و در آخرین پرواز در سال ۲۰۲۱، برای نخستین‌بار فرود عمودی ایمن نیز انجام داد.

هرچند آن موفقیت‌ها پرواز فضایی نبودند، آزمایش‌هایی مهم برای نمایش توانایی کنترل چنین فضاپیمای غول‌پیکری محسوب می‌شدند. اسپیس ایکس دیگر خیالبافی نمی‌کند؛ بلکه نسخه‌ی آزمایشی کاملی از فضاپیمایش در سایت پرتاب دارد و از توانایی لازم برای تولید سریع فضاپیماهای بیشتر برخوردار است. بخش عمده‌ی اقدامات فنی هنوز پیش‌روی ماسک و تیم مهندسی او است؛ اما عملکرد اسپیس ایکس تا به امروز نشان می‌دهد که به‌زودی می‌توانیم پرتاب سوپر هوی و استارشیپ به فضا، فرود و سپس پرواز دوباره‌ی‌آن‌ها را شاهد باشیم.

ناسا نیز قطعاً چنین باوری دارد. ابتدای امسال، سازمان فضایی نسخه‌ای اصلاح‌شده از استارشیپ را به‌عنوان ماه‌نشین برنامه‌ی آرتمیس انتخاب کرد تا با استفاده از آن، فضانوردانش را به سطح ماه برساند. این انتخاب، استارشیپ را در مسیر مهم‌ترین برنامه‌ی پرواز فضایی انسانی ناسا از زمان برنامه‌ی آپولو قرار می‌دهد. اسپیس ایکس دیگر مجبور به دزدیدن زیرشلواری نیست، بلکه می‌تواند تعداد فراوانی از آن‌ها را بخرد.