איש לא ביקר בירח מאז 1972. אבל עם כניסתה של הטיסה המסחרית לחלל, הרצון של האדם לחזור מתעורר מחדש ומשגר מירוץ חלל חדש. נאס"א בחר בחברה פרטית SpaceX להשתתף בטיסות חלל מסחריות, אבל לחברה זו יש גם תוכנית חקר חלל משלה.
כדי להבטיח טיסות לירח והלאה, נאס"א ו-SpaceX מפתחות רקטות חדשות בעלות קיבולת גבוהה: Starship מ-SpaceX ו מערכת השקת חלל מנאס"א.
אבל במה הם שונים ומי מהם חזק יותר?
SpaceX Starship
רקטות עוברות מספר שלבים כדי להיכנס למסלול. על ידי השלכת מיכלי דלק מבוזבז במהלך הטיסה, הרקטה הופכת קלה יותר ולכן קלה יותר להאצה. לאחר השיגור, מערכת השיגור של SpaceX תהיה מורכבת משני שלבים: רכב שיגור המכונה BFR (Big Falcon Rocket) וספינת הכוכבים עצמה.
ה-BFR מופעל על ידי מנוע רקטי מסוג Raptor, השורף תערובת של מתאן נוזלי וחמצן נוזלי. העיקרון הבסיסי של מנוע רקטי נוזלי הוא ששני חומרי הנעה - חומר הנעה כמו נפט ומחמצן כמו חמצן נוזלי - משולבים בתא בעירה ומודלקים. הלהבה מייצרת גז חם בלחץ גבוה, אשר נפלט במהירות גבוהה דרך פיית המנוע כדי ליצור דחף.
הרקטה תספק דחף של 6,6 מיליון ק"ג בשיגור, שזה בערך פי שניים מהרקטות של עידן אפולו. על גבי ה-BFR נמצאת ספינת הכוכבים, המצוידת בעצמה בשישה מנועי רפטור נוספים ומפרץ הפעלה גדול לאכלס לוויינים, תאי צוות עד 100 איש, ואפילו מיכלי דלק נוספים לתדלוק בחלל, שהוא חיוני לאורך זמן. טיסה אנושית בין-כוכבית לטווח.
Zorelite נועד לפעול הן בוואקום של החלל והן באטמוספרות של כדור הארץ ומאדים, באמצעות כנפיים קטנות זזות כדי להחליק לתוך אזור הנחיתה הרצוי.
ברגע מעל אזור הנחיתה, Starship מתהפך למצב אנכי ומשתמש במנועי הרפטור המשולבים שלו לירידה ונחיתה. יהיה לו מספיק דחף כדי להתנתק מפני השטח של מאדים או הירח, להתגבר על כוח המשיכה החלש יותר של העולמות האלה ולחזור לכדור הארץ - שוב לבצע נחיתה רכה עם כונן. Starship ו-BFR ניתנים לשימוש חוזר במלואו, והמערכת כולה מתוכננת להרים יותר מ-100 טון של מטען אל פני הירח או מאדים.
עוד עובדות מעניינות על החללית הזו:
- SpaceX תשתמש Starship לנקות את החלל מפסולת
- טיסת ניסוי של SpaceX Starship SN8 נחשב להצלחה, למרות הפיצוץ
Starship צובר תאוצה במהירות. טיסת מבחן לאחרונה של אב הטיפוס Starship, SN8, הדגים בהצלחה את מספר התמרונים הנדרשים לביצוע העבודה הזו. לרוע המזל, אחד המנועים של הראפטור כשל וה-SN8 התרסק בנחיתה. טיסת ניסוי נוספת צפויה בימים הקרובים.
מערכת שיגור החלל של נאס"א
מערכת שיגור החלל (SLS) של נאס"א היא הרקטה החזקה ביותר שבה השתמשה הסוכנות אי פעם. הגלגול הנוכחי (יחידת SLS 1) גובהו כמעט 100 מטרים.
השלב המרכזי של ה-SLS, המכיל יותר מ-3,3 מיליון ליטר של מימן נוזלי וחמצן נוזלי (בערך בריכות שחייה אולימפיות וחצי), מופעל על ידי ארבעה מנועי RS-25, ששלושה מהם שימשו במעבורות חלל קודמות. ההבדל העיקרי שלהם מ-Raptors הוא שהם שורפים מימן נוזלי במקום מתאן.
לגוף הראשי של הרקטה מתווספים שני מאיצי רקטות מוצקים המחוברים לדפנות, המספקים דחף כולל של 3.7 מיליון ק"ג בשיגור - כ-5% יותר מהשבתאי V בשיגור. מערכת זו תכניס את החללית למסלול נמוך של כדור הארץ. יחידת הבוסטר נועדה להסיר את המטען המחובר אליה - קפסולת האסטרונאוט - ממסלול כדור הארץ ומהווה שלב קטן יותר על דלק נוזלי, המופעל על ידי מנוע RL-10 בודד (כזה כבר בשימוש ברקטות ATLAS ו-DELTA), שהוא קטן וקל יותר, מ-RS-25.
מערכת שיגור החלל תשלח את קפסולת הצוות של אוריון, שיכולה לתמוך בעד שישה אנשי צוות למשך 21 ימים, לירח כחלק ממשימת ארטמיס-1, משימה שהרקטות הנוכחיות של נאס"א לא יכולות לבצע כרגע.
צריך להיות לו חלונות אקריליים גדולים כדי שהקוסמונאוטים יוכלו לצפות במסע. יהיו לו גם מנוע ומערכת אספקת דלק משלו, וכן יחידות הנעה עזר לחזרה לכדור הארץ. תחנות חלל עתידיות כמו ה-Lunar Gateway ישמשו כמרכז לוגיסטי שעשוי לכלול תדלוק.
מעניין גם לגבי התוכניות של נאס"א:
- נאס"א הציעה תוכנית של 28 מיליארד דולר להחזרת בני אדם לירח עד 2024
- נאס"א ויפן יבנו יחד מאחז מסלולי עבור תוכנית ארטמיס
סביר להניח שהבמה הראשית ורכב השיגור יהיו ניתנים לשימוש חוזר (הם ייפלו לים במקום לנחות), כך שמערכת ה-SLS יקרה יותר הן מבחינת חומרים והן מבחינת איכות הסביבה. הוא נועד להיות מפותח לשלבים גדולים יותר המסוגלים לשאת צוות או מטען במשקל של עד 120 טון, פוטנציאל יותר מ Starship.
רבות מהטכנולוגיות המשמשות ב-SLS הן מה שמכונה "חומרה מדורגת" מכיוון שהן מותאמות ממשימות קודמות, מה שמפחית את זמן המחקר והפיתוח. מוקדם יותר החודש הופסקה שיגור מבחן של הבמה הראשית של SLS דקה לתוך הבדיקה שנמשכה שמונה דקות עקב חשד לכשל ברכיב. לא נגרם נזק משמעותי, ומנהל תוכנית SLS, ג'ון הוניקאט, הצהיר, "אני לא חושב שיהיו לנו שינויים עיצוביים גדולים".
והמנצח הופך...
אז, איזו חללית צפויה להנחית תחילה צוות על הירח? ארטמיס 2 מתוכננת להיות המשימה המאוישת הראשונה המשתמשת ב-SLS כדי לטוס ליד הירח, והיא צפויה להשתגר באוגוסט 2023. בעוד ל-SpaceX אין תאריך ספציפי לשיגור צוות, הם מפעילים את #dearmoon, פרויקט תיירות חלל ירח המיועד לשנת 2023. מאסק אמר גם שמשימת מאדים מאוישת יכולה להתקיים כבר ב-2024, גם באמצעות Starship.
בסופו של דבר, מדובר במירוץ בין סוכנות שיש לה שנים של ניסויים וניסיון אך מוגבלת על ידי תנודות בתקציבי משלמי המסים ושינויים במדיניות הניהולית, לבין חברה שהיא חדשה יחסית במשחק אבל כבר שיגרה 109 רקטות Falcon 9 עם 98 אחוזים. שיעור הצלחה ובעל תזרים מזומנים מיוחד לטווח ארוך.
הראשון שיגיע לירח יפתח עידן חדש של חקר העולם, שעדיין יש לו ערך מדעי רב.
קרא גם: