Space X؛ کارخانه موشک‌سازی ایلان ماسک نابغه

روزنامه سازندگی - کیوان فیض اللهی: بخشی از فیلم ابرقهرمانی «مرد آهنی ۲» در کارخانه کمپانی SpaceX در کالیفرنیا فیلمبرداری شد و مدیرعامل اش، ایلان ماسک (E.Musk)، نیز در صحنه ای از آن بازی کرد. در آن صحنه کاراکتر «تونی استارک» با بازی رابرت داونی جونیور (R.Doweny,Jr) به ماسک - که در نقش خودش بازی می کند - بابت ساخت موتورهای مرلین موشک فالکن دست مریزاد می گوید.

جان فاورو (J.Favereau) کارگردان «مرد آهنی ۲» در تاریخچه کوتاهی درباره این پیشگام پروازهای فضایی تجاری که در مجله تایم منتشر شد، نوشت: «رابرت داونی جونیور در خلق شخصیت تونی استارک، نابغه میلیونر پشت ابرقهرمان مشهور داستان های Marvel Comics، از شخصیت حقیقی ماسک الهام گرفت.»

ماسک SpaceX را در سال ۲۰۰۲ تاسیس کرد، اما او را بیشتر به خاطر کمپانی اتومبیل سازی تسلاموتورز می شناسند که صاحب و مدیرعامل اش است. ماسک سرمایه اولیه ماجراجویی هایش را با مشارکت در تاسیس سیستم پرداخت آنلاین PayPal به دست آورد. شخصیت جذاب ماسک چنان در دل هوادارانش جا خوش کرده که او را تونی استارک دنیای واقعی می دانند. به گفته ماسک «هر چند لباسی از فولاد بر تن ندارم و پرواز نمی کنم؛ اما همه چیز جادویی است، به گمانم داریم موشک های غول آسایی می سازیم.»

SpaceX در سال ۲۰۱۰ نخستین شرکتی بود که یک فضاپیمای ساخت بخش خصوصی را به مدار برد و به سلامت به زمین برگرداند. این کمپانی اکنون تلاش می کند نخستین کمپانی خصوصی باشد که یک کپسول فضایی تجاری را به ایستگاه فضایی بین المللی متصل می کند. با این حال ماسک اهداف بزرگ تری را دنبال می کند: تبدیل شدن به نخستین کارآفرینی که یک فضانورد را در مدار قرار می دهد. ماسک ایده های باورنکردنی تری هم دارد. او معتقد است انسان برای بقا باید به گونه ای چند سیاره ای تبدیل شود. او می خواهد کلونی های انسانی را در سیاره سرخ برپا کند.

وقتی کمپانی SpaceX نخستین موشک «فالکن سنگین» (Falcon Heavy) را از همان سکویی پرتاب کرد که حدود چهار دهه پیش برای ماموریت های آپولوی ناسا به کار رفته بود، مدعی شد که این قوی ترین موشک فعلی جهان است اما این تمام آن چیزی نیست که SpaceX و مدیرعاملش ایلان ماسک برای امسال تدارک دیده اند. خبرهای بیشتری در راه است از جمله اعزام فضانورد به فضا با فضاپیمای سرنشین دار «دراگون» و تدارک برای آزمایش های احتمالی «موشک فالکن بزرگ» (BFR) در سال ۲۰۱۹.

پیش از آنها نگاهی بیندازیم به فالکن سنگین که کمپانی SpaceX در هفت سال گذشته نزدیک به ۵۰۰ میلیون دلار خرجش کرد تا به بازار پرتاب های فضایی سنگین برای ارسال ماهواره های بزرگ و فضاپیما به مدار زمین راه یابد. توان حمل بار این موشک دو برابر نزدیک ترین رقیبش (موشک دلتا IV سنگین کمپانی یونایتد لانچ آلیس) است. آن هم با قیمتی پایین تر و سه تقویت کننده مرحله اول آن طوری طراحی شده که دوباره قابل استفاده هستند. ماسک در نشست خبری پس از پرتاب موفق گفت: «فالکن سنگین سطح جدیدی از توان حمل بار را معرفی کرد، دو برابر هر موشک دیگری در جهان می تواند بار حمل کند. این موشک بی آن که نیازی به توقف داشته باشد می تواند محموله ها را مستقیم به پلوتون و فراسوی آن ببرد.»

آینده فالکن سنگین

فالکن سنگین می تواند محموله هایی تا ۶۴ تن را در مدار قرار دهد. این موشک در آزمایش، اتومبیل رودستر تسلای ماسک را که محصول یکی دیگر از کمپانی های او است، از سکوی پرتاب مرکز فضایی کندی ناسا بلند کرد و به سفری در اعماق فضا به سوی کمربند سیارکی منظومه شمسی فرستاد. این توانایی حمل به SpaceX اجازه می دهد ماهواره های سنگین تر از این اتومبیل را به مدار پایین زمین ببرد و به مدارهای بالاتری دست یابد.

ماهواره هایی که در این مدارهای زمین ثابت (۳۵ هزار کیلومتر بالاتر از خط استوا) قرار می گیرند همگام با چرخش زمین حرکت می کنند و موقعیت شان نسبت به زمین ثابت است. کمپانی SpaceX در تبلیغاتش می گوید هزینه هر پرتاب فالکن سنگین ۹۰ میلیون دلار است. نزدیک ترین رقیبش، موشک دلتا IV سنگین، ۳۲ تن ظرفیت حمل بار دارد و هزینه هر پرتابش بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلیون دلار است. ماسک به خبرنگاران گفته بود اگر پرتاب آزمایشی فالکن سنگین موفق باشد، کمپانی اش ظرف ۳ تا ۶ ماه آینده می تواند برای پرتاب بعدی آماده شود.

پرتاب البته موفق بود، اما دو اتفاق خارج از برنامه نیز رخ داد: یکی از سه تقویت کننده مرحله اول که قرار بود روی سکوی یک کشتی بی سرنشین فرود بیاید خطا رفت و در اقیانوس اطلس متلاشی شد؛ احتراق نهایی موتور مرحله دوم موشک نیز قوی تر از حد انتظار بود و باعث شد محموله منحصر به فرد این پرتاب (اتومبیل شخصی ماسک و مانکنی به نام «مرد ستاره ای» که پشت فرمانش نشسته بود) به جای آن که مطابق برنامه ریزی اولیه در مدار مریخ قرار بگیرد به مداری برود که تا کمربند سیارکی منظومه شمسی امتداد می یابد.

انتظار می رود فالکن سنگین در سال ۲۰۱۸ دو ماموریت دیگر نیز انجام دهد. پرتاب ماهواره مخابراتی حجیم و سنگین عرب ست ۶۸؛ و برنامه آزمایش فضایی ۲ برای نیروی هوایی ایالات متحده که همراه با آن بادبان خورشیدی انجمن سیاره ای موسوم به LightSail۲ نیز پرتاب خواهد شد.

علاوه بر این دو پرواز دیگر برای ماموریت های آینده فالکن سنگین در نظر گرفته شده تا ماهواره هایی را برای شرکت های اینمارست و ویاست پرتاب کند. بنابراین ماسک امیدوار است تعداد پروازهای آینده فالکن سنگین به حدی برسد که این موشک بتواند گواهی پرتاب ماهواره های سنگین ماموریت های امنیت ملی برای ارتش ایالات متحده را دریافت کند.

کمپانی SpaceX نخستین ماموریت فالکن ۹ را در سال ۲۰۱۷ برای ارتش آمریکا انجام داد. به گفته ماسک «ما چند مشتری تجاری برای فالکن سنگین داریم. واقعا فکر می کنم گرفتن ماموریت های امنیت ملی موضوع دست و پاگیری باشد.»

پرواز اژدها

همان طور که پیش تر اشاره شد، فالکن سنگین پایان ماجراهای فضایی SpaceX و ماسک در سال ۲۰۱۸ نیست. این کمپانی در نظر دارد تا پایان امسال با موشک فالکن ۹ و فضاپیمای سرنشین دار اژدها فضانورد اعزام کند. این کمپانی سال هاست که ماموریت های بی سرنشین ارسال محموله به ایستگاه فضایی بین المللی را برای ناسا انجام می دهد. با این حال ناسا در سال ۲۰۱۴ دو کمپانی دیگر را برای ماموریت های اعزام فضانوردان آمریکایی به ایستگاه انتخاب کرد: کمپانی Hawthome در کالیفرنیا و بوئینگ که قرار است فضانوردان را به کپسول خدمه استارلاینز و موشک های اطلس ۷ اعزام کند.

به گفته ماسک «ما در زمینه کپسول خدمه اژدها پیشرفت های بزرگی کردیم.» او در ادامه افزود در هر پرتاب SpaceX اطمینان از ماموریت نخستین اولویت کمپانی است و پس از آن تا همین اواخر اولویت دوم فالکن سنگین بود اما از یک ماه پیش این اولویت دوم به برنامه سرنشین دار اژدها تغییر کرده است. به گفته او «آرزوی ما این است که پایان سال میلادی جاری خدمه ایستگاه را در مدار قرار دهیم. فکر می کنم سخت افزار مورد نیاز تا آن موقع آماده شود. آن لباس فضایی که بر تن «مرد ستاره ای» (مانکن داخل اتومبیل) بود همان است که فضانوردان در اژدها خواهند پوشید.»

ابرموشک BFR

و سرانجام موشک فالکن بزرگ (BFR) که ماسک می خواهد از آن برای برپایی کلونی انسانی در مریخ استفاده کند. روی کاغذ موشک فالکن بزرگ کمپانی SpaceX شبیه ابرموشکی است که ختم همه ابرموشک ها خواهد بود.

این سیستم پرتاب که یک فضاپیمای غول پیکر روی آن قرار دارد کاملا قابل استفاده مجدد است و تقویت کننده بزرگ آن هم به ۳۱ موتور رپتور مجهز است. نیروی پیشران هر موتور رپتور در خلأ به ۱۹۰۰ کیلونیوتن می رسد (موشک فالکن سنگین در آزمایش هفته گذشته از ۲۷ موتور مرلین استفاده کرد که نیروی پیشران آن ۶۹۰ کیلونیوتن است). ارتفاع مجموع موشک BFR و فضاپیمای روی آن به ۱۰۶ متر می رسد و قابلیت حمل ۱۵۰ تن بار به مدار پایین زمین را دارد.

این موشک حتی از موشک ساترن V ناسا که در برنامه آپولو به کار رفت قوی تر است. حداکثر ظرفیت حمل بار ساترن V ۱۲۲ تن به مدار پایین زمین بود. به گفته ماسک «هرچند فالکن سنگین قوی ترین موشک عملیاتی کنونی است؛ اما توانش نصف ساترن V هم نیست.»

ماسک در کنگره بین المللی فضانوردی سال گذشته در استرالیا در توصیف این سیستم گفت: «هر فضاپیمای سوار شده روی موشک BFR می تواند تا ۱۰۰ مسافر حمل کند و از خود فضاپیما - بدون تقویت کننده ها - می توان برای سفرهای نقطه به نقطه بسیار سریع در زمین استفاده کرد.»

او هفته گذشته اعلام کرد کار پروژه سیستم BFR که نخستین بار در سال ۲۰۱۶ از آن رونمایی شد، به خوبی پیش رفته است و کمپانی SpaceX دیگر برنامه ای برای استفاده از موشک فالکن سنگین برای اعزام فضانوردان به ماموریت های اعماق فضا نخواهد داشت.

در واقع ماسک سال گذشته گفته بود که این کمپانی با استفاده از کپسول اژدها و موشک فالکن سنگین دو مسافر را به سفر دور ماه اعزام خواهد کرد، صفر جذابی که احتمالا تا پایان ۲۰۱۸ رخ می دهد. اما اکنون احتمالا SpaceX موشک فالکن سنگین را برای جابجایی مسافر تایید نمی کند و این ماموریت به سیستم BFR سپرده خواهد شد. به گفته ماسک «به زبان ساده BFR گزینه بهتری است.» او درباره فضاپیمایی که روی BFR سوار می شود، گفت: «اگر مخزن هایش را پر کنیم، این سفینه به تنهایی و بدون تقویت کننده می تواند با احتراق تک مرحله ای به مدار برسد.»

این فضاپیمای جدید احتمالا برای چند پرواز نمایشی کوتاه در سال ۲۰۱۹ آماده خواهد شد، پروازهای کوتاهی شبیه به آزمایش های انجام شده روی موشک گراسهاپر که در نهایت منجر به خلق تقویت کننده های تک مرحله ای فالکن ۹ شد که قابلیت استفاده مجدد دارند و به تکیه گاه اصلی پرتاب های کنونی SpaceX تبدیل شده اند.

با این که کمپانی SpaceX می تواند پروازهای آزمایشی و کوتاه فضاپیمای BFR را در دریا و بین دو سکوی فرود شناور بی سرنشین انجام دهد، اما به احتمال فراوان این آزمایش ها در سکوی پرتاب جدید کمپانی در تگزاس انجام خواهد شد. به گفته ماسک «احتمالا آزمایش ها در محل جدیدمان انجام می شود و اگر منفجر شود، آنجا یک عالم زمین داریم.» او در ادامه افزود: «اگر پروازهای آزمایشی BFR موفق باشند، کمپانی SpaceX مجموعه پروازهای پیچیده تری را برای اثبات توانایی این سیستم ترتیب خواهد داد. فکر می کنم منطقی باشد که نخستین پروازهای آزمایشی مان را طی سه یا چهار سال انجام دهیم. پس از آن مرحله سیستم BFR به مدار پایین زمین فرستاده می شود.»

با این اوصاف SpaceX سال مهم و احتمالا سال های مهم تری در پیش دارد و همه اینها در حالی رخ می دهد که این کمپانی به پرتاب عادی ماهواره های متوسط و ارسال محموله های کوچک تر ناسا به ایستگاه فضایی بین المللی با موشک فالکن ۹ ادامه خواهد داد. نمایش فالکن سنگین سومین پرتاب کمپانی در سال ۲۰۱۸ بود و پیش از آن در ژانویه امسال فالکن ۹ دو ماموریت انجام داد: پرتاب محموله اسرارآمیز Zuma برای دولت ایالات متحده و ماهواره مخابراتی GovSat-۱. ماموریت بعدی امسال هم با فالکن ۹ خواهد بود که از پایگاه وندنبرگ نیروی هوایی آمریکا پرتاب می شود و ماهواره Paz را برای شرکت اسپانیایی Hisdesat حمل خواهد کرد. این ماموریت برای هفته آینده (۱۷ فوریه) برنامه ریزی شده است. پس از آن هم در ۲۲ فوریه باز هم موشک فالکن ۹ ماهواره دیگری از همین شرکت مخابراتی را حمل خواهد کرد.

نابغه بازیگوش

وقتی ایلان ماسک نتوانست با قیمت دلخواهش موشک بخرد، کمپانی موشک سازی خودش را تاسیس کرد

کمی طول می کشد مغز تحلیل اش کند. تصویر خیره کننده ناهمخوان و به شکلی دیوانه وار غیرعادی است؛ اتومبیلی شناور در فضا. آن که پشت فرمان است لباس فضایی بر تن دارد و کمربند ایمنی را هم بسته است. سیاره زمین در پس زمینه تصویر تاب می خورد. هیچ یک از المان های تصویر با هم جور در نمی آیند.

به دستکاری های ناشیانه با فوتوشاپ بیشتر شباهت دارد؛ اما واقعی است؛ این عکس حاصل بازیگوشی و نبوغی است که در یک نفر جمع شده؛ ایلان ماسک! حتی خود ماسک، صحنه گردان این نمایش هم از این که شیرین کاری متهورانه اش جواب داد شگفت زده شد و توئیت کرد: «ظاهرا یک اتومبیل در مداری به دور زمین است.»

برنامه او برای این رودستر 100 هزار دلاری تسلا که روی داشبردش حک شده «وحشت نکن» و از بلندگوهایش ترانه ای از دیوید بویی پخش می شود، این است به سوی کمربند سیارکی منظومه شمسی برود. روی تخته مدار این اتومبیل هم یادداشتی برای بیگانگان حک شده است: «ساخت زمین به دست انسان ها». اما چطور شد که کار به اینجا کشید؟ اینکه یک فضانورد مانکن سوار بر اتومبیل الکتریکی در آسمان ها چرخ بزند.

سال 2001 بود که ماسک ایده «جان پناه مریخ» را مطرح کرد، پروژه ای برای برپایی یک گلخانه آزمایشی کوچک و پرورش گیاهان در مریخ. او که برای جلب توجه عمومی به اکتشافات فضایی و کمک به افزایش بودجه ناسا سخنرانی مین کرد درباره این ایده گفت: «این دورترین مسافتی خواهد بود که حیات تاکنون طی کرده است.»

ماسک تلاش کرد از روسیه موشک های ارزان قیمت بخرد اما قیمت مناسبی در کار نبود و دست خالی از روسیه برگشت. در راه بازگشت به آمریکا به این فکر افتاد یک کمپانی تاسیس کند که بتواند موشک های مورد نیازش را با قیمت مناسب تولید کند.

ماسک حساب کرد هزینه مواد خام لازم برای ساخت یک موشک در واقع تنها سه درصد قیمت فروش آن است. در نهایت به لطف تکنیک ادغام عمودی، تولید داخلی 85 درصد سخت افزار پرتاب و رویکرد ماژولی برگرفته از مهندسی نرم افزار، کمپانی تازه تاسیس SpaceX توانست قیمت تمام شده را در حالی به یک دهم کاهش دهد که حاشیه سودی 70 درصدی را حفظ کند. کمپانی به سرعت رشد کرد و تعداد کارمندانش از 160 نفر در 2005 به 1100 نفر در 2010 و نزدیک به 6000 نفر در آوریل 2017 رسید. تا پایان سال 2012 کمپانی SpaceX بیش از 40 پرتاب انجام داد که درآمدش از آن نزدیک به 4 میلیارد دلار بود.

هم شرکت های تجاری و هم سازمان های دولتی در فهرست مشتریان کمپانی به چشم می خورند که در بسیاری از آن قراردادها حتی پیش پرداخت هم داده بودند. SpaceX برای پروازهای برنامه ریزی شده کمپانی در سال 2013 حدود 50 قرارداد امضا کرد که دو سوم مشتریانش شرکت های تجاری بودند.

در همان سال رسانه های حوزه فضا از این کمپانی نوظهور به عنوان پدیده بازار پرتاب ماهواره های تجاری و مخابراتی یاد کردند. SpaceX که در واقع محصول ایده بلندپروازانه ماسک برای تاسیس کلونی انسانی در مریخ است به حدی در سال های اخیر رشد کرد که اکنون به یکی از مهم ترین شرکای ناسا در برنامه های آینده اکتشاف فضا تبدیل شده است.

خصوصی، ارزان و سریع

با کمک شرکت های فضایی خصوصی مسیر دشوار ناسا برای فرستادن انسان به مریخ هموارتر می شود

اواسط سال میلادی گذشته کمپانی های فضایی تجاری از قانون گذاران آمریکایی خواستند که مشارکت های موفق ناسا با بخش خصوصی را برای برنامه های آینده سفر به ایستگاه فضایی و ماموریت های سرنشین دار به مریخ تمدید کند. پیش از این نیز ناسا با ۶ شرکت خصوصی برای ساخت نمونه های اولیه زیستگاه هایی همکاری کرده بود که قرار است به کپسول چند میلیارد دلاری اوریون و موشک سیستم پرتاب فضایی جدید ناسا متصل شوند.

این همان سیستمی است که ناسا می خواهد از آن برای اعزام فضانوردان به مریخ در دهه ۲۰۳۰ استفاده کند. تیم هیوز (T.Hughes) نایب رئیس کمپانی SpaceX، معتقد است سرمایه گذاری مالیات دهندگان در این کمپانی های خصوصی می تواند به روند توسعه این برنامه سرعت ببخشد و هزینه های آن را کاهش دهد. به گفته او SpaceX تمایل دارد در توسعه برخی تکنولوژی ها با ناسا مشارکت کند، از جمله ماموریت های محموله سنگین به مریخ، سیستم های مخابراتی اعماق فضا و اجرای ماموریت بلند شدن و فرود عمودی روی ماه.»

همکاری هایی از این دست تاکنون نتایج امیدوار کننده ای داشته اند و شاید مهم ترین نمونه آن برنامه COTS (خدمات تجاری حمل و نقل مداری) ناسا باشد که توانست علاوه بر میلیون ها دلار سرمایه گذاری تجاری از مالیات دهندگان آمریکایی هم ۸۰۰ میلیون دلار سرمایه جذب کند. این برنامه که با هدف ساخت دو وسیله پرتاب در کلاس متوسط و دو کپسول باری آغاز شد، در مقایسه با برنامه های پیشین ناسا برای ساخت سیستم های فضایی هزینه به مراتب پایین تری داشت و روند اجرای آن نیز سریع تر بود.

دو شرکت ناسا در برنامه COTS - کمپانی های SpaceX و Orbital ATK - اکنون نخستین قراردادهای جداگانه خدمات پرتاب به طور مرتب محموله های ناسا را به ایستگاه فضایی بین المللی حمل می کنند. کمپانی سومی هم در راه است که تا سال ۲۰۱۹ به این ناوگان حمل و نقل فضایی خواهد پیوست. با توجه به موفقیت این الگو، ناسا در برنامه دیگری مشابه با COTS سرمایه گذاری می کند که با مشارکت SpaceX و بوئینگ برای ساخت سیستم حمل فضانورد اجرا خواهد شد.

بر اساس برنامه COTS ناسا تنها زمانی به شرکایش پول پرداخت می کند که آنها به نقاط عطف تکنیکی از پیش مشخص شده ای دست یابند. در واقع ناسا برای شرکایش اهداف را تعیین می کند؛ اما نحوه رسیدن به آنها را دیکته نمی کند. به گفته هیوز «این شیوه باعث تشویق افکار نو و خلاقیت در حل مسئله می شود. وجود چنین رقابتی برای موفقیت برنامه هایی مانند COTS ضروری است.»

بسیاری از فعالان بخش خصوصی صنایع فضایی معتقدند پس از خارج شدن ایستگاه فضایی بین المللی از مدار، این نوع مشارکت های دولتی - خصوصی می تواند در تاسیس یک پایگاه پژوهشی مدارگرد به کار گرفته شود. وقتی ماموریت ایستگاه فضایی در سال ۲۰۲۴ یا پس از آن به پایان برسد، ایالات متحده باید این آمادگی را داشته باشد که از وقفه احتمالی در روند اعزام فضانورد به مدار پایین زمین جلوگیری کند؛ اتفاقی که با بازنشستگی ناوگان شاتل ها در ۲۰۱۱ رخ داد و باعث شد آمریکا دست کم تا سال ۲۰۱۹ که ناسا امیدوار است بتواند از سیستم های بوئینگ و SpaceX استفاده کند، برای اعزام فضانوردان به ایستگاه به روسیه متکی شود.

به گفته رابرت کابانا (R.Cabana)، مدیر مرکز فضایی کندی، «تثبیت عملیات های تجاری شرکت های خصوصی در مدار پایین زمین تا پیش از خاتمه ماموریت ایستگاه فضایی بین المللی بسیار حیاتی است. همین حالا این ایستگاه مقصد بسیار مهمی برای شرکای تجاری ما است.»