داستان اسپکتروم؛ چگونه شرکتی آلمانی نخستین پرتاب مداری از خاک اروپا را انجام داد؟

استارتاپ «ایزار ارواسپیس» که در سال ۲۰۱۸ توسط سه دانشجو در یکی از دانشگاه‌های آلمان تأسیس شد، شنبه ۱۴ شهریور، موشک ساخت خود را از یک پایگاه فضایی نروژی در مدار شمالگان، با موفقیت به مدار نزدیک زمین فرستاد.

موشک دومرحله‌ای ایزار ارواسپیس که «اسپکتروم» نام دارد، نخستین پرتابگر کاملاً خصوصی اروپا است که موفق شده به مدار زمین برسد. با این موفقیت، ایزار اکنون در بین گروهی از استارتاپ‌های اروپایی فعال در حوزه پرتاب که در تلاش برای ایجاد رقابت در بازار راکد پرتاب‌هایی فضایی اروپا هستند، به پیشتاز بی‌چون و چرا تبدیل شده است.

موشک ۲۸ متری اسپکتروم پنجم سپتامبر ساعت ۲۰:۱۲ به وقت گرینویچ (۲۳:۴۲ به وقت ایران) از پایگاه فضایی آندویا در شمال نروژ به فضا رفت؛ جایی که ساعت محلی ۲۲:۱۲ بود و آخرین طیف‌های آبی‌رنگ روشنایی روز از آسمان اواخر تابستان محو می‌شدند. تنها هفت دقیقه بعد، موشک وارد مدار شد.

میلاد میرکانی

پرتاب تاریخی از خاک اروپا؛ موشک آلمانی اسپکتروم در پرواز دوم خود به مدار رسید

مطالعه '3

دانیل متسلر، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل ایزار، در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت: «امروز، ایزار ارواسپیس درهای فضا را از اروپای قاره‌ای گشود. پرتاب همچنان بزرگ‌ترین گلوگاه صنعت فضایی جهان است و از امروز، مشتریان تجاری و نهادهای دولتی واقعاً یک گزینه جایگزین دارند.»

متسلر افزود:

ما درطول چند سال به چیزی دست پیدا کردیم که پیش از این دهه‌ها زمان می‌برد تا صنعت فضایی اروپا به آن برسد. اروپا اکنون دسترسی مستقل به فضا دارد. ما وارد فصل تازه‌ای از پروازهای فضایی اروپا شده‌ایم. به‌شدت به تیممان که این داستان موفقیت را برای اروپا رقم زد افتخار می‌کنم. اکنون تمرکز ما بر افزایش سریع تولید پرتابگرها، تحویل سفارش‌های موجود و پاسخگویی به تقاضای فزاینده جهانی خواهد بود.

- دانیل متسلر، ایزار ارواسپیس

متسلر در سال ۲۰۱۸ به دو هم‌کلاسی خود در دانشگاه فنی مونیخ به‌نام‌های یوزف فلایش‌مان و مارکوس براندل پیوست تا ایزار را تأسیس کند. نام شرکت از «ایزار»، رودخانه‌ای که از پایتخت ایالت بایرن می‌گذرد، گرفته شده است. این سه نفر از سرهم‌بندی و آزمایش قطعات موشک در کارگاه دانشگاه لذت می‌بردند تا اینکه به این نتیجه رسیدند شاید بتوانند از این سرگرمی درآمد هم کسب کنند.

اما پرتاب موشک هرگز کار آسانی نبوده است. اروپا از بخش فضایی قدرتمند و سابقه‌ای درخشان برخوردار است، اما این صنعت به پویایی و چابکی مشهور نیست.

متسلر یکشنبه‌ی گذشته در نشستی خبری گفت: «به‌ویژه در همان اوایل کار، یعنی در سال ۲۰۱۸ که صادقانه بگویم هنوز چیزی به نام صنعت «فضای نو» به‌خصوص در این سوی اقیانوس اطلس وجود نداشت، مردم می‌گفتند این کار هیچ‌وقت جواب نمی‌دهد. مردم همیشه خواهند گفت این کار یا آن کار شدنی نیست، تا زمانی که خلافش را ثابت کنیم. تسلیم‌شدن در دی‌ان‌ای ما نیست.»

متسلر اظهار داشت: «به‌طور کلی، فکر می‌کنم آدم‌ها معمولاً توانایی‌های کوتاه‌مدت خود را بیش از حد برآورد می‌کنند، اما توانایی‌های بلندمدتشان را دست‌کم می‌گیرند. عامل انسانی پشت تمام این ماجراها را فراموش نکنید؛ مهندسان، تکنسین‌ها، اپراتورها و یک تیم پشتیبانی قوی که جرئت رویاپردازی داشتند و با وجود تمام دشواری‌ها و احتمالات نامساعد، آن تیم موفق به تحقق هدف شد.»

در شرایطی که آژانس فضایی اروپا و صنعت فضایی این قاره به‌دنبال موشک‌های ارزان‌تر برای قراردادن ماهواره‌ها در مدار هستند، موفقیت ایزار خبر خوشایندی است. شرکت‌های باسابقه‌ی ارائه‌دهنده خدمات پرتاب در اروپا، یعنی آریان‌اسپیس و آویو، برای به پرواز درآوردن موشک‌های خود به میلیاردها یورو بودجه دولتی اروپا متکی بوده‌اند. این شرکت‌ها در حال حاضر موشک‌های آریان ۶ و وگا-سی را در اختیار دارند؛ پرتابگرهایی که اطمینان‌پذیری خود را ثابت کرده‌اند، اما حتی با کمک یارانه‌های دولتی، به سختی قادر به رقابت در بازار هستند.

مقام‌های فضایی اروپا امیدوارند ورود رقبای جدید، جان تازه‌ای به صنعت موشکی این قاره بدهد و آن را به حرکت وادارد. دولت‌های اروپایی سال‌هاست عادت کرده‌اند هزینه ساخت موشک‌ها را تأمین کنند و در مورد محل تولیدشان نیز تصمیم‌گیرنده باشند؛ مدلی در تأمین و خرید دولتی که به «بازگشت جغرافیایی» معروف است.

در مدل بازگشت جغرافیایی، قراردادها و فعالیت‌های صنعتی میان کشورهای مشارکت‌کننده، متناسب با سهم مالی آن‌ها توزیع می‌شود؛ رویکردی که می‌تواند به تقسیم زنجیره تأمین میان کشورهای مختلف، به‌جای انتخاب صرفاً ارزان‌ترین و کارآمدترین تأمین‌کنندگان، منجر شود. اما شرکت‌های خصوصی مانند ایزار با الگوی متفاوتی فعالیت می‌کنند؛ آن‌ها با تکیه بر سرمایه خصوصی شکل گرفته‌اند و در نهایت می‌خواهند مشتریان تجاری و دولتی را جذب کنند.

موفقیت اخیر ایزار از جنبه‌ی ژئوپولیتیکی نیز اهمیت دارد. جذب سرمایه‌ی خطرپذیر برای استارتاپ‌های اروپایی دشوارتر از شرکت‌های آمریکایی است و ساختار متمرکز و از بالا به پایین صنعت فضایی سنتی اروپا اغلب با فرهنگ کارآفرینانه‌ی سیلیکون‌ولی سازگار نیست. این موانع در شرایطی بر صنعت فضایی اروپا فشار می‌آورند که مقام‌های این قاره در بحبوحه‌ی روابط پرتنش با ایالات متحده و دولت ترامپ، به‌دنبال تقویت استقلال راهبردی اروپا هستند.

متسلر گفت: «فکر می‌کنم مهم است که بدانیم اروپا هم می‌تواند سریع حرکت کند و نتایج ملموس ارائه دهد. به نظرم همه در سراسر اروپا متوجه معنای واقعی این اتفاق هستند؛ زیرا دسترسی راهبردی به فضا و رهایی از وابستگی به انحصار، برای امنیت، اقتصاد و استقلال راهبردی خودمان اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. همه‌چیز برای اروپا فراهم است تا این حوزه‌ها را پیش ببرد.»

ایزار روز ۱۴ شهریور از جنبه‌ی دیگری نیز تاریخ‌ساز شد. اسپکتروم نخستین موشکی است که عمدتاً در آلمان ساخته شده و توانسته به مدار زمین برسد. اسپکتروم همچنین اکنون با پشت سر گذاشتن وی-۲، سلاح وحشت‌آفرین دوران جنگ جهانی دوم، عنوان بزرگ‌ترین موشک تاریخ آلمان را از آن خود کرده است.

وی-۲ نخستین موشک بالستیک دوربرد جهان بود که در ژوئن سال ۱۹۴۴ موفق شد از خط کارمان (ارتفاع صد کیلومتر برفراز سطح زمین) گذر کند؛ به همین دلیل، این موشک نخستین جسم انسان‌ساخت محسوب می‌شود که توانست وارد فضا شود. آلمان نازی در سپتامبر ۱۹۴۴ از وی-۲ برای حمله به شهرهای متفقین، به‌ویژه لندن و آنتورپ استفاده کرد.

موشک وی-۲ با سرعتی بیش از ۵ برابر سرعت صوت حرکت می‌کرد، در شلیک‌های عملیاتی تا ارتفاع حدود ۸۰ تا ۹۰ کیلومتری اوج می‌گرفت و برد آن به حدود ۳۲۰ کیلومتر می‌رسید. وی-۲ از نظر فناوری موشکی دستاوردی پیشگامانه محسوب می‌شد؛ اما در عین حال سلاحی مرگبار بود که هزاران نفر را در حملات موشکی به کام مرگ کشاند.

بسیاری از مهندسان وی-۲ به رهبری ورنر فون براون پس از جنگ جهانی دوم به ایالات متحده مهاجرت کردند تا روی موشک‌های نظامی آمریکا و برنامه‌های ناسا کار کنند. صنعت فضایی بومی آلمان بعدها چند موشک کوچک زیرمداری ساخت و مراحل فوقانی موشک‌های آریان را نیز تولید کرد. از دهه ۱۹۷۰، فرانسه بخش عمده هزینه توسعه برنامه آریان اروپا را تأمین کرده و مسئولیت ساخت موتورهای موشک و مراحل بوستر آن را بر عهده داشته است.

در مقابل، آلمان به‌طور سنتی ترجیح داده است منابع مالی خود را صرف ماهواره‌ها، مأموریت‌های علمی و محموله‌ها کند. برای نمونه، ماژول‌های خدماتی فضاپیمای اوراین ناسا در آلمان ساخته می‌شوند. ایزار برای آغاز فعالیت خود سرمایه‌گذاری چشمگیر و اولیه‌ای از دولت آلمان دریافت نکرد، اما رهبران آلمان اکنون پرتاب موفق این شرکت را عاملی کلیدی برای حاکمیت فضایی اروپا می‌دانند.

والتر پلزر، مدیرکل آژانس فضایی آلمان (DLR) نیز اظهار داشت که پرواز آزمایشی موفق ایزار، «مسیر دستیابی مستقل اروپا به فضا را بازتعریف کرد و نشانه‌ای روشن از توان نوآورانه‌ی شرکتی جوان و بلندپرواز است». دی‌ال‌آر در سال ۲۰۲۱ مبلغ ۱۱ میلیون یورو به این شرکت اختصاص داد تا از ساخت موشک اسپکتروم و برنامه‌ریزی برای پرتاب چندین کیوب‌ست در پرواز اخیر پشتیبانی کند.

پلزر در بیانیه‌ای گفت: «موشک اسپکتروم تحت قرارداد دولتی توسعه نیافت. این موشک برای خدمت به بازار جهانی توسعه داده شد.»

موشک اسپکتروم با ظرفیت حمل یک تن محموله مفید به مدار نزدیک زمین، در بخشی از بازار پرتاب قرار می‌گیرد که کمتر مورد توجه بوده است. ظرفیت حمل اسپکتروم با موشک آلفا از شرکت آمریکایی فایرفلای ارواسپیس قابل مقایسه است. آلفا چندین پرتاب موفق داشته، اما ناکامی‌ها و مشکلات باعث شده‌اند فایرفلای هنوز نتواند به آهنگ منظم پرتاب دست پیدا کند.

موشک ایزار همچنین درمقایسه با پرتابگر الکترون از شرکت راکت‌لب، قادر به حمل محموله‌های سنگین‌تر است. الکترون در سال‌های اخیر به پرتابگر اصلی در بازار پرتاب اختصاصی ماهواره‌های کوچک تبدیل شده است. بااین‌حال، اسپکتروم از نظر توانایی، پایین‌تر از محدوده‌ی عملکرد موشک وگا-سی از شرکت ایتالیایی آویو قرار می‌گیرد.

اسپکتروم در نخستین پرواز آزمایشی خود در مارس ۲۰۲۵ با مشکل مواجه شد؛ پرتابگر کمتر از ۲۰ ثانیه پس از برخاستن کنترل خود را از دست داد، شروع به چرخش کرد و در نزدیکی سکوی پرتاب سقوط کرد. مهندسان علت این شکست را بازشدن ناخواسته‌ی شیر تخلیه و از دست‌رفتن کنترل وضعیت موشک شناسایی کردند.

در پرواز آزمایشی سال گذشته هیچ محموله‌ای روی موشک قرار نداشت؛ اما این وضعیت در دومین پرواز اسپکتروم که ایزار آن را «رو به جلو و رو به بالا» نامیده بود، تغییر کرد. در پرتاب ۱۴ شهریور، در محفظه‌ی محموله‌ی موشک پنج کیوب‌ست کوچک و یک محموله آزمایشی که از موشک جدا نمی‌شد، قرار داشت.

دومین پرواز اسپکتروم با روشن‌شدن ۹ موتور اصلی آکیلا آغاز شد. این موتورها با سوزاندن ترکیبی از پیشران پروپان و اکسیژن مایع، بیش از ۱۵۰هزار پوند (۶۷۵ کیلونیوتن) نیروی رانش تولید کردند. موشک از محل پرتاب در آندویا اوج گرفت و سپس بر فراز دریای نروژ به سمت شمال چرخید. مرحله‌ی اول اسپکتروم دو دقیقه و نیم کار کرد و سپس جدا شد تا در محدوده‌ای از پیش تعیین‌شده در مسیر پرواز سقوط کند.

مرحله‌ی دوم با روشن‌کردن یک موتور آکیلا، موشک را به سرعت مداری، یعنی حدود ۸ کیلومتر بر ثانیه رساند؛ این اتفاق تقریباً ۷ دقیقه پس از آغاز پرواز رخ داد. انتظار می‌رفت مرحله‌ی دوم نیمی از مسیر را به دور زمین طی کند و سپس با روشن‌شدن دوباره، مدار خود را در ارتفاع حدود ۵۰۰ کیلومتری به شکل دایره درآورد.

مقام‌های ایزار بلافاصله ارتفاع و شیب دقیق مدار نهایی اسپکتروم را اعلام نکردند. دست‌کم یکی از کیوب‌ست‌هایی که مرحله‌ی فوقانی اسپکتروم در مدار رها کرد، با تیم‌های زمینی ارتباط برقرار کرد که ظاهراً تأیید می‌کند موشک به مدار هدف خود رسیده است.

الکساندر دالونو، معاون عملیات مأموریت و پرتاب ایزار ارواسپیس، گفت: «می‌توانم بگویم جو اینجا در نروژ کمی دیوانه‌وار بود؛ چون [رسیدن به] مدار برای یک شرکت موشکی معنای بسیار زیادی دارد.»

متسلر گفت: «می‌دانستیم سامانه می‌تواند عملکرد مناسبی داشته باشد، اما تنها زمانی می‌فهمید واقعاً کار می‌کند که دکمه‌ی پرتاب را فشار دهید و ببینید موشک پرواز می‌کند؛ چون نمی‌توانید صرفاً با شبیه‌سازی خودتان را به مدار برسانید.»

آژانس فضایی اروپا ماه گذشته مبلغ ۱۹۷٫۸ میلیون یورو از طریق برنامه «چالش پرتابگر اروپایی» به منابع مالی ایزار اضافه کرد؛ برنامه‌ای که با هدف حمایت از ساخت پرتابگرهای تجاری در اروپا ایجاد شده است. قرارداد ایزار باارزش‌ترین قرارداد از میان سه قراردادی بود که در قالب این برنامه اعطا شدند.

پرواز تاریخی ۱۴ شهریور جایگاه ایزار را در صدر استارتاپ‌های اروپایی سازنده‌ی موشک تثبیت کرد. دو برنده‌ی دیگر برنامه چالش پرتابگر اروپایی، یعنی «راکت فکتوری آگزبورگ» آلمان و «پی‌ال‌دی اسپیس» اسپانیا، می‌گویند قصد دارند نخستین تلاش‌های خود برای پرتاب مداری را تا پایان سال انجام دهند. مایااسپیس، زیرمجموعه‌ی شرکت آریان‌گروپ، سازنده‌ی موشک‌های آریان نیز در حال مذاکره با آژانس فضایی اروپا برای تبدیل‌شدن به چهارمین شرکت حاضر در برنامه است.

برنامه چالش پرتابگر اروپایی الزامات مختلفی برای استارتاپ‌های شرکت‌کننده تعیین کرده است؛ از جمله اینکه باید حداکثر تا سال ۲۰۲۷ یک پرتاب مداری موفق انجام دهند. ایزار اکنون تنها چند روز پس از دریافت قرارداد خود در قالب این برنامه، این نقطه عطف را پشت سر گذاشته است.

یوزف اشباخر، مدیرکل آژانس فضایی اروپا، گفت: «اسپکتروم به معنای واقعی کلمه از این چالش سربلند بیرون آمد و محموله‌های خود را در مدار نزدیک زمین قرار داد.»

وظیفه‌ی بعدی ایزار این است که موفقیت روز شنبه را بارها و بارها تکرار کند. برای موشک‌های جدید معمولاً چند سال زمان لازم است تا به نرخ پرتاب منظم برسند. ایزار مشتریانی برای پرتاب با اسپکتروم دارد؛ از جمله آژانس فضایی اروپا و چندین شرکت تجاری ماهواره‌ای مانند آستروسکیل، شرکتی که در زمینه‌ی خدمات‌رسانی در مدار و کاهش زباله‌های فضایی فعالیت می‌کند.

به گفته‌ی متسلر، ایزار پنج فروند اسپکتروم دیگر در خط تولید دارد. کارخانه‌ی جدید این شرکت در نزدیکی مونیخ که مساحتی حدود چهار هکتار خواهد داشت، ظرفیت تولید سالانه حداکثر ۴۰ پرتابگر را خواهد داشت.

متسلر گفت: «واقع‌بینانه، چند سال طول می‌کشد تا واقعاً به آن نقطه برسیم. تلاش می‌کنیم تا حد ممکن سرعت کار را بالا ببریم و درعین‌حال اطمینان حاصل کنیم که کیفیت محصولاتی که از کارخانه بیرون می‌آیند واقعاً خوب است.»

ایزار در مراحل اولیه‌ی ساخت دومین پایگاه پرتاب خود در کانادا قرار دارد و ممکن است در نهایت پرتاب‌هایی را نیز از کورو در گویان فرانسه انجام دهد؛ جایی که پایگاه فضایی اصلی اروپا در سواحل شمال شرقی آمریکای جنوبی در آن قرار دارد.

متسلر گفت: «افزایش ظرفیت تولید احتمالاً یکی از سخت‌ترین و درعین‌حال دست‌کم‌گرفته‌شده‌ترین چالش‌های این حوزه است. حاشیه‌ی خطای ما در مقایسه با صنایع دیگر بسیار ناچیز است. گاهی حتی اختلاف ابعاد (تلرانس) چند میکرومتری در یک قطعه از میان ۱۰۰هزار قطعه می‌تواند تفاوت میان جداشدن محموله در مدار و منفجرشدن موشک در جایی از مسیر پرواز باشد.»

متسلر همچنین اشاره کرد که ایزار در نقشه‌ی راه خود، به‌دنبال دستیابی به پرتابگری «بسیار بزرگ‌تر» است و یک «تیم اختصاصی» نیز روی فناوری‌های لازم برای ساخت موشک چندبارمصرف کار می‌کند. او از ارائه‌ی جزئیات بیشتر خودداری کرد.

تا آن زمان، نسخه‌ی کنونی اسپکتروم اندکی بزرگ‌تر خواهد شد تا بتواند محموله‌های سنگین‌تر حمل کند. ایزار قصد دارد خدمات پرتاب اسپکتروم را با قیمتی بین ۱۰ تا ۱۵ میلیون دلار عرضه کند.

متسلر گفت: «اساساً باید طراحی را بیشتر ساده و بهینه کنیم؛ تقریباً با رویکردی شبیه ایکیا، به‌گونه‌ای که بتوان تعداد زیادی واحد را واقعاً ساخت و باید مطمئن شوید که تک‌تک آن واحدها کیفیت مطلوبی دارند.»