ایران اکازیون:شرکت فضایی خصوصی “اسپیس ایکس”متعلق به “ایلان ماسک” با شروع مونتاژ موتور پیشران موسوم به “سوپر هوی”(Super Heavy) برای موشک بزرگ “استارشیپ” در حال حرکت رو به جلو برای تحقق مأموریت خود به مریخ است.
پیشران “سوپر هوی” قدرتمندترین پیشران یا تقویت کننده موشک ساخته شده تاریخ خواهد بود. ابعاد این پیشران به راحتی بیشتر از موشک دو مرحله ای “فالکون ۹” یا موشک “فالکون هوی” است و تقریباً ۷۰ متر طول دارد و در صورت پر شدن با اکسیژن مایع و متان، وزن آن تقریبا ۳۵۰۰ تن خواهد بود.
از نظر مهندسی، اگرچه این پیشران چندین برابر قدرتمندتر و بزرگتر است، اما “سوپر هوی” از لحاظ فنی ساده تر از “فالکون هوی” خواهد بود، چرا که از یک هسته واحد استفاده می کند و از همان حلقه‌های ساده استفاده شده برای ساخت نمونه‌های اولیه استارشیپ ساخته شده که باعث می شود ساخت “سوپر هوی” احتمالاً هزینه کمتری نسبت به “فالکون هوی” داشته باشد.
تاکنون آخرین نمونه اولیه اسپیس ایکس موفق شده تنها حدود ۱۵۰ متر از زمین بلند شود، اما “استارشیپ” فضاپیمایی است که می خواهد مردم را به ماه، مریخ و فراتر از آن ببرد. بنابراین اسپیس ایکس برای سفر به فضای عمیق باید استارشیپ را به یک تقویت کننده مرحله اول مجهز کند که قادر باشد محموله‌های بی‌سابقه‌ای را با خود بلند کند. اگرچه “سوپر هوی” موتورهای کمتری نسبت به برنامه‌ریزی اولیه دارد، اما هنوز هم می‌تواند به جای ۳۱ موتور رپتور، ۲۸ موتور رپتور داشته باشد.
“ایلان ماسک” به معنای واقعی کلمه در حال مقدمه چینی برای انجام سفرهای فضایی عمیق است تا انسان را به اعماق فضا ببرد. پروژه استارشیپ بلندپروازانه‌ترین پروژه انسان در فضا طی سال‌های اخیر به شمار می‌رود. ظرفیت فضاپیمای استارشیپ که قرار است انسان را به مریخ ببرد اندازه فضای بزرگترین هواپیمای مسافربری جهان یعنی ایرباس ۳۸۰ است.
فضاپیما استارشیپ دارای قابلیت چندین‌بار استفاده است. این فضاپیما زمانی که روی موشک سوپرهوی قرار گیرد به ارتفاع ۱۲۰ متر می‌رسد و می‌تواند در هر بار پرتاب ۱۰۰ فضانورد را به سمت مریخ روانه کند. این فضاپیما همچنین قادر است ۱۵۰ تن محموله را برای ارسال به مریخ حمل کند.
بدنه و سپر حرارتی
مهندسان اسپیس‌ایکس می‌خواهند بدنه فضاپیما را مانند آینه طراحی کنند تا با بازتابش گرما، سبب خنک‌سازی بدنه فضاپیما شوند. این مهندسان قصد دارند از آلیاژ خاصی از فولاد در ساخت بدنه این فضاپیماها استفاده کنند. مشکل آنجاست که فولاد برای چنین سفری بسیار سنگین است. اما مهندسان قصد دارند با استفاده از ترکیبات جدید این مشکل را حل کنند.
برای حل این مشکل مهندسان قصد دارند بدنه را با سوخت مایع خنک کنند. بر اساس این طرح مهندسان این شرکت، سوخت مایع را از روزنه‌هایی در بدنه فولادی تعریق می‌کنند و با شکل گرفتن یک لایه از مایع، گرما کاهش پیدا خواهد کرد تا به بدنه آسیبی وارد نشود. این طرح، از سیستم تعرق بدن انسان شبیه‌سازی شده است.
موتور استارشیپ
تا کنون تست‌های اولیه موتور و بخش‌های اولیه سازه در حال آزمایش است. استارشیپ در نهایت قرار است از بیش از ۳۰ پیشرانه استفاده کند. بخشی از پیشرانه‌ها روی موشک سوپرهوی و بخشی در فضاپیمای استارشیپ قرار می‌گیرند. پیشرانه این فضاپیما رپتور نام دارد. شش عدد از این پیشرانه‌ها در بدنه نهایی استراشیپ قرار خواهند گرفت که سه عدد در خلاء قرار است کار کنند.
در پروژه‌های فضایی افزایش بار مانند سم عمل می‌کند و توانایی‌های موشک و موتور را کاهش می‌دهد. این عامل شاید برای رسیدن به مدار زمین یا رسیدن به ماه چندان چالش‌برانگیز نباشد اما برای سفرهای طولانی فضایی مانند سفر به مریخ که چندین ماه طول خواهد کشید، مدیریت سوخت بسیار مهم است.
در طرح دانشمندان روس سوخت به جای تزریق بیشتر، در مداری مشخص، دور نقاط گرم شونده پیشرانه و خروجی برای خنک‌کاری می‌چرخد. البته این ایده در ظاهر ساده، پیچیدگی‌های فنی زیادی دارد. موتورهای استارشیپ که هم اکنون در حال تست هستند از این روش استفاده می‌کنند.
نکته دیگر این است که در مریخ می‌توان متان تولید کرد عاملی که سبب می‌شود افرادی که قرار است در این سیاره ساکن شوند، توانایی داشته باشند با ایجاد زیرساخت، این فضاپیما را سوخت‌گیری و برای ماموریت‌های دیگر آماده کنند. یکی دیگر از نکات مهم در موتور استارشیپ افزایش ضریب تراکم در محفظه احتراق است. هرچه بتوان ضریب تراکم را در موتور بالا برد راندمان و در نهایت قدرت افزایش پیدا می‌کند و اسپیس ایکس در تلاش است بهترین موتور را با بالاترین کارایی که بشر تا کنون ساخته است توسعه دهد.
سایت علمی بیگ بنگ / منابع بیشتر: SpaceX Starship , interestingengineering.com