پایان غیبت طولانی؛ موشک فالکون هوی اسپیس ایکس برای نخستین‌بار در سه سال گذشته پرتاب شد

سه‌شنبه عصر به وقت ایران، فالکون هوی برای نخستین بار از تیر ماه ۱۳۹۸ به پرواز درآمد و به دوره غیبت طولانی قدرتمندترین موشک عملیاتی جهان پایان بخشید. این موشک بزرگ اسپیس ایکس با گرفتن قدرت از ۲۷ موتور مرلین مرحله اول خود، دو محموله را برای نیروی فضایی ایالات متحده به مدار زمین حمل کرد.

اکنون که مأموریت بسیار مورد انتظار امروز با نام USSF-44 انجام شده، طبیعی است که بپرسیم چرا از آخرین پرواز فالکون هوی بیش از ۴۰ ماه گذشته است. مهم‌تر از همه آیا این غیبت طولانی نشان می‌دهد که ساخت فالکون هوی که به‌صورت داخلی به دست اسپیس ایکس با هزینه نیم میلیارد دلار انجام شده، اشتباه بوده است؟ پیش از پاسخ به این پرسش‌ها، جزئیات مأموریت امروز را که در ساعت ۱۷:۱۱ به وقت ایران پرتاب شد، بررسی می‌کنیم.

USSF-44 نخستین مأموریت «مستقیم به مدار زمین‌ثابت» اسپیس ایکس است؛ بدین معنا که موشک قدرتمند فالکون هوی محموله خود را به‌طور مستقیم به‌مدار زمین‌ثابتی در ارتفاع نزدیک به ۳۶ هزار کیلومتری از سطح زمین پرتاب کرد. به‌طور معمول، چنین محموله‌هایی ابتدا به مدار انتقالی تزریق می‌شوند و سپس پیشرانه فضاپیما برای بالابردن آن به مدار زمین‌ثابت دایره‌ای به‌کار می‌رود. بااین‌حال در مأموریت امروز، مراحل اول و دوم فالکون هوی وظیفه رساندن محموله را تا مقصد نهایی برعهده داشتند.

درباره دو فضاپیمای پرتاب‌شده برای نیروی فضایی، اطلاعات چندانی در دست نیست. محموله اصلی محرمانه و محموله دوم ماهواره‌ای کوچک به نام تترا-۱ است؛ نمونه آزمایشی نوعی ماهواره که ارتش آمریکا امید دارد یک روز برای انجام وظایفی نامعلوم در مدار زمین‌ثابت پرواز کند. به‌نقل از آرس‌تکنیکا، نیروی فضایی صرفاً می‌گوید فضاپیماهایش محموله‌های متنوعی را حمل می‌کنند که موجب بهبود و تسریع پیشرفت فناوری فضایی می‌شوند.

آنچه می‌دانیم این است که مأموریت امروز مستلزم آن است که مرحله فوقانی فالکون هوی برای مدتی بسیار طولانی‌تر از حد معمول فعال بماند؛ به‌گونه‌ای که بین احتراق اولیه موتور مرلین مخصوص خلاء مرحله دوم و احتراق نهایی آن، تقریباً ۶ ساعت فاصله خواهد بود. این مأموریت آزمون خوبی برای نمایش توانایی مرحله فوقانی در انجام فعالیت طولانی محسوب می‌شود.

در مأموریت‌های پیشین تلاش می‌شد بوستر مرکزی موشک روی یکی از کشتی‌های بدون‌سرنشین اسپیس ایکس در اقیانوس اطلس فرود آید؛ اما در پرواز امروز به دلیل الزامات جرمی و مداری محموله‌های USSF-44، از فرود بوستر صرف‌نظر شد تا حداکثر سوخت برای تزریق مستقیم به مدار زمین‌ثابت فراهم باشد. درنتیجه درحالی‌که دو بوستر جانبی فالکون هوی پس از پرتاب روی خشکی فرود آمدند، بوستر مرکزی پس از جدایی از مرحله فوقانی به سمت قبرستانی آبی در اقیانوس اطلس رفت.

فاصله طولانی بین پروازها به دلیل کمبود موشک‌های فالکون هوی رخ نداده است. دراصل، فالکون هوی از یک مرحله مرکزی که نسخه اصلاح‌شده مرحله اول موشک فالکون ۹ است و دو بوستر جانبی با اصلاحات نسبتاً کمتر تشکیل شده است. هرچند برخی انطباق‌های ساختاری دیگر نیز وجود دارد، اسپیس ایکس اساسا می‌تواند برای هر تعداد موشک فالکون هوی که بازار می‌خواهد، سخت‌افزار جدید تولید و از نمونه‌های قبلی دوباره استفاده کند.

مسئله صرفاً این است که تقاضای زیادی برای فالکون هوی وجود ندارد. اسپیس ایکس در ۴۰ ماه پس از آخرین پرتاب فالکون هوی، موشک فالکون ۹ را برای ۱۱۱ مرتبه به پرواز درآورده؛ بدین معنا که تقاضا برای فالکون ۹ صد برابر بیشتر است. این حجم چشمگیر تقاضای بیشتر نشان می‌دهد که اسپیس ایکس با تداوم بهبود عملکرد موشک تک‌‌بوستری فالکون ۹، بخشی از بازار بالقوه برای فالکون هوی در زمان طراحی این موشک در تقریباً یک دهه گذشته را از بین برده است.

فرود هم‌زمان بوسترهای جانبی فالکون هوی پس از پرتاب مأموریت USSF-44.

بااین‌حال تقاضا هنوز وجود دارد. فاصله زمانی طولانی بین پرواز امروز و آخرین پرواز، ناشی از بروز مشکلات در محموله‌ها بوده است. مأموریت USSF-44 دراصل برای دسامبر ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی شده بود و دیگر مأموریت نیروی فضایی با به‌کارگیری فالکون هوی به نام USSF-52 نیز قرار بود در اکتبر ۲۰۲۱ پرواز کند. همچنین ناسا و اسپیس ایکس قصد داشتند مأموریت سیارکی سایکی را در سپتامبر امسال پرتاب کنند؛ اما به دلیل آماده‌نبودن محموله، مأموریت به تأخیر افتاد.

درحقیقت، برای موشک بزرگی مانند فالکون هوی، تقاضای معقولی وجود دارد. براساس برنامه کنونی اسپیس ایکس، این شرکت قصد دارد از اکنون تا پایان سال ۲۰۲۴، فالکون هوی را ۹ مرتبه دیگر به پرواز درآورد. برخی از این مأموریت‌ها ممکن است به دلیل آماده‌نبودن محموله به تعویق بیفتند؛ اما قدرتمندترین موشک جهان قطعاً مشتری دارد.

پاسخ کوتاه دولت آمریکا است. از بین ۹ مأموریت بعدی که بیش از همه احتمال دارد برفراز فالکون هوی پرتاب شوند، پنج پرواز برای ناسا، سه پرواز برای نیروی فضایی آمریکا و دو پرواز برای صاحبان ماهواره‌های تجاری خواهد بود.

ارتش ایالات متحده به‌ویژه مشتاق استفاده از فالکون هوی است. هرچند فالکون ۹ موشکی قدرتمند است، نمی‌تواند محموله‌های وزارت دفاع آمریکا را به تمام ۹ مدار مورد نیاز این وزارتخانه برساند. درنتیجه اسپیس ایکس با فالکون هوی خود دست برتر را برای تصاحب قراردادهای پرتاب‌های نظامی در مناقصه‌ها دارد. تنها موشک عملیاتی دیگر آمریکا که می‌تواند با فالکون هوی رقابت کند، دلتا ۴ هوی از ائتلاف پرتاب و راه‌اندازی است. اما این موشک دو سال دیگر بازنشست می‌شود و ولکان، جانشین آن هنوز پرواز نکرده است.

البته استارشیپ به‌همراه بوستر سوپر هوی می‌تواند به هر ۹ مدار برسد. هرچند اسپیس ایکس تا ساخت پیکربندی پایدار مورد نیاز از استارشیپ برای دولت احتمالاً هنوز سال‌ها فاصله دارد، این موشک غول‌پیکر قطعاً از راه خواهد رسید. درنتیجه به‌گفته تاد هریسون، مدیر ارشد مؤسسه متریا استراتژیک اینسایتز، فالکون هوی احتمالاً ماندگاری محدودی خواهد داشت.

هریسون می‌گوید وقتی سوپر هوی، موشک جدید اسپیس ایکس عملیاتی شود و با داشتن کارنامه‌ای مناسب، عملکرد مطمئن خود را به مشتریان دولتی ثابت کند، دیگر به فالکون هوی نیاز نخواهد بود. او گمان می‌کند که عمر مفید فالکون هوی احتمالاً کمتر از پنج سال است و درطول این مدت، تعداد انگشت‌شماری پرتاب را مشاهده خواهیم کرد. بااین‌حال، پرتاب این موشک، به‌ویژه وقتی بوسترهای جانبی‌اش هم‌زمان به زمین بازمی‌گردند، همیشه اتفاقی جذاب و هیجان‌انگیز است.

فالکون هوی همچنین بابت انتخاب‌شدن برای پرتاب برخی از مأموریت‌های علمی کلیدی ناسا، ازجمله فضاپیمای سایکی، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن و اروپا کلیپر، محبوب شده است. ناسا تقریباً یک سال پیش قرارداد پرتاب اروپا کلیپر در سال ۲۰۲۴ را به اسپیس ایکس واگذار کرد؛ اقدامی که بیانگر تأیید موشک فالکون هوی بود و نشان می‌داد که ناسا برای پرتاب فضاپیمای تقریباً چهار میلیارد دلاری خود به این موشک اعتماد دارد.

شاید چشمگیرترین جنبه تصمیم ناسا برای پرتاب مأموریت گران‌قیمت اروپا کلیپر برفراز فالکون هوی، قیمت پایین این موشک است. ارزش کل قرارداد برای خدمات پرتاب فقط ۱۷۸ میلیون دلار بود. در واقع انتخاب فالکون هوی موجب صرفه‌جویی دو میلیارد دلاری برای مالیات‌دهندگان آمریکایی شد؛ زیرا اسپیس لانچ سیستم، دیگر وسیله پرتاب مد نظر ناسا، برای هر پرتاب ۲٫۲ میلیارد دلار هزینه روی دست سازمان فضایی می‌گذارد.

بااین‌حال، فالکون هوی موجب شکل‌گیری مجموعه‌ای از مأموریت‌های علمی جدید نشده است. کیسی درایر، مدیر سیاست‌گذاری فضایی در انجمن سیاره‌ای می‌گوید ناسا جامعه علمی را برای بهره‌گیری از مزیت موشکی سنگین و کم‌هزینه آماده نکرده است. به‌گفته درایر «این انگیزه برای دانشمندان وجود ندارد.»

در درجه اول، برنامه‌ریزان و دانشمندان مأموریت همیشه نگران پایین نگه‌داشتن هزینه فضاپیما و کنترل جرم آن هستند و تصمیم‌گیری درباره وسیله پرتاب معمولاً به ناسا و برنامه خدمات پرتاب آن واگذار می‌شود. فالکون هوی هنوز آنقدر عمر نکرده است تا این وضعیت را تغییر دهد. درایر می‌گوید این احتمال وجود دارد که پرتابگر بزرگ‌تر استارشیپ که محدودیت‌های جرم و حجم مأموریت‌های علمی را به‌طرز چشمگیر تغییر می‌دهد، درنهایت بتواند نحوه انتخاب مأموریت‌ها را دگرگون کند.

اگر استارشیپ همان آینده‌ای باشد که صنعت فضایی به سمتش پیش می‌رود، فالکون هوی بنیان‌گذار این آینده است. با ساخت فالکون هوی، برای نخستین‌بار شرکتی خصوصی قدرتمندترین موشک جهان را ساخت و به پرواز درآورد. ساخت چنین موشکی تأیید کرد که یک پرتابگر با تعداد فراوان موتورهای مرحله اول (۲۷ عدد) می‌تواند پرواز کند. همچنین صحنه فرود دو بوستر جانبی در کنار یکدیگر، در اثبات اهمیت استفاده دوباره از موشک‌ها در اذهان عمومی تأثیر قدرتمندی داشت.

لوری گارور در زمان آغاز ساخت جدی فالکون هوی به‌دست اسپیس ایکس قائم‌مقام ناسا بود. وی می‌گوید این موشک ذهنیت سیاستگذاران فضایی را درباره توانایی بخش خصوصی تغییر داد. او صرفاً آرزو می‌کند که این تغییر ذهنیت سریع‌تر اتفاق بیفتد. به‌گفته گارور «پرتاب اروپا کلیپر برفراز فالکون هوی به‌جای SLS، تصمیمی مبتنی بر واقعیت است؛ اما ما به تعداد بیشتری از این تصمیم‌ها نیاز داریم.»

با این اوصاف، آیا ساخت موشک فالکون هوی اشتباه بوده است؟ برای پاسخ به این پرسش باید دیگر موشک سه‌بوستری به نام دلتا ۴ هوی را درنظرگرفت. پیش از آمدن فالکون هوی، دلتا ۴ هوی تنها موشک آمریکایی بود که می‌توانست به تمام مدارهای مورد نیاز وزارت دفاع ایالات متحده برسد و برای سنگین‌ترین مأموریت‌های علمی ناسا استفاده شود. فالکون هوی اکنون انجام تمام این وظایف را با یک‌سوم تا نصف قیمت دلتا ۴ هوی برعهده گرفته است.

دلتا ۴ هوی از زمان نخستین پرتاب خود در سال ۲۰۰۴، ۱۴ مرتبه به پرواز آمده است و تا دو سال دیگر عمدتا به دلیل هزینه بالای پرتاب، با مجموع ۱۶ پرواز بازنشست می‌شود. این احتمال وجود دارد که فالکون هوی پیش از آنکه درنهایت جای خود را به استارشیپ بدهد، با نصف عمر دلتا ۴ هوی کارنامه‌ای بهتر از خود به ثبت برساند. درنتیجه با درنظرگرفتن این چشم‌انداز، نه‌تنها فالکون هوی اشتباه نبوده؛ بلکه نگاهی اجمالی به آینده بوده است.